Пояснительная записка (1217351), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Тормоза должны обеспечивать тормозноймомент на оси ведущих колес или звездочек, равный:w 'И G Vmax 392 0,78 8,97 кН.g t T9,81 3Тогда:MT 33,1 кН.Взам. инв.№Подп. и датаИнв.№ подп.(2.51)гдеИнв. № дубл.Подп. и датаDM T w Ï w È' w  w f 1 15, , кНм22.11 Статический расчетУстойчивостьрассчитываетсяпринаиболеенеблагоприятныхрасположениях нагрузки. При этом коэффициент устойчивости должен бытьKУ 1.1 1.15 .
Расчет на устойчивость с рабочим оборудованием прямая лопатаведем для наиболее неблагоприятного и нагруженного положения. КопаниеЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ48производится при максимальном радиусе, ковш полностью заполнен грунтом,оборудование находится поперек базы машины.Коэффициентудерживающегоустойчивости(силыслеваопределяетсяотточкикакотношениеопрокидывания)кмоментамоментуРисунок 2.9 – Наиболее неблагоприятная схема устойчивости экскаватораKУ Подп.
и датаИнв.№ подп.M Уд 1.1 1.15M Оп(2.52)M Уд (GЭО GРО ) 3,415 , кНм(2.53)где GЭО GРО - вес экскаватора за исключением веса рабочего оборудования,GЭО GРО (40 9,8) 162,6 229 кНмВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаопрокидывания (силы справа от точки опрокидывания):M Уд 229,4 3,04 697,4 кНмM Оп GC 2,2 GP 6,225 (GK G Гр ) 6,99кНм(2.54)где GC - вес стрелы, GC 62,2 кН;GP - вес рукояти, GP =54,8 кНGK GГр- вес ковша с грунтом, GK G Гр 45,9кН .ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ49M Оп 62,2 2,2 54,8 6,225 45,9 6,99 629,8 кНмKУ 697,4 1,11 1.1 1.15629,8Инв.№ подп.Подп.
и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаУсловие равновесия выполняется.ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ503. НИРС3.1РаскрывающийсяковшсэксцентрическимзакреплениемкозырькаНа одноковшовых гидравлических экскаваторах с оборудованием прямаялопатаипогружнымоборудованием,получилиширокоеприменениераскрывающиеся ковши с козырьком. Ковши с козырьком позволяютзначительно уменьшить время разгрузки грунта, продолжительность рабочегоцикла машины и тем самым повысить производительность и эффективностьработы.Однако раскрывающиеся ковши имеют существенный недостаток –сопротивление открыванию козырька значительно большое по величине итребует установки на ковше больших по массе и габаритам гидроцилиндров.Это связано с тем , что все точки козырька при его открывании поворачиваютсяпо соответствующим окружностям, центр которых лежит на оси закреплениякозырька к корпусу ковша.
Для нахождения усилия на штоках гидроцилиндровотносительно оси поворота (рис 3.1)Инв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаповорота достаточно составить уравнение моментов всех сопротивленийРисунок 3.1 – Расчетная схема действия нагрузок при раскрытии ковша спростым движением козырькаТогда, усилие на штоке одного гидроцилиндра будет равно:Лист51Изм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 03 ПЗ51шт =где(1 1 + + + 2 2 + тр1 тр1 + тр2 тр22шт1 – сопротивление, связанное со сдвигом грунта, находящегося над дномкозырька, относительно грунта, находящегося над задней стенкой ковша, вначальный момент открывания козырька; – сила тяжести грунта, находящегося над дном козырька,; – сила тяжести козырька ковша;2 – сопротивление, вызванное сдвигом шапки грунта;тр1 – сопротивление, связанное с трением грунта о дно козырька при егооткрывании;тр2 – сопротивление, связанное с трением грунта о боковые стенкикозырька при его открывании;1 , , , 2 , тр1 , тр2 , шт - плечи действия соответствующих сопротивлений.В случае применения раскрывающихся ковшей со сложным движениемштоках гидроцилиндров.Взам.
инв.№Инв. № дубл.Подп. и датакозырька (рис. 3.2) можно добиться значительного уменьшения усилий на1 – козырек, 2 – корпус ковша, 3 – эксцентриковая тяга, 4 – гидроцилиндрИнв.№ подп.Подп. и датаповорота козырька, 5 – ролики, 6 – направляющаяРисунок 3.2 – Ковш со сложным движением козырькаОсновная цель применения таких ковшей – снижение энергоемкостипроцесса выгрузки за счет уменьшения сопротивлений открыванию козырька иЛист52Изм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 03 ПЗ52массыгидроцилиндров:увеличениеполезнойвместимостиковшейипроизводительности машины. Это достигается путем закрепления козырька(рис. 3.3) к корпусу ковша 2 с помощью эксцентриков – тяг 3.
Оси с центром обеспечивают крепление эксцентриков – тяг корпусу ковша, а оси с центром 1–креплениеэксцентриков–тягккозырьку.Проушиныштоковгидроцилиндров, соединены с кронштейнами козырька, имеют ролики 4,которые могут перемещаться в направлении 5 на корпусе днища. Для разгрузкиковша штоки гидроцилиндров втягиваются, при этом весь козырек опускаетсяза счет эксцентрического закрепления вниз и одновременно поворачиваетсяВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаотносительно оси .При таком сложном движении днище, режущая кромка и зубья козырькакак бы выдергиваются из – под грунта. При определенной скорости движенияштоков гидроцилиндров, когда днище козырька будет двигаться вниз сускорением свободного падения, исчезнут сопротивления, связанные сподъемом и сдвигом грунта, находящегося над днищем козырька, исопротивления обусловленные трением грунта о дно козырька и сдвигом частишапки грунта.
Тогда усилие на штоке одного гидроцилиндра, исходя изИнв.№ подп.Подп. и датауравнения моментов относительно точки будет равно:′шт=к к + тр2 тр22штЛист53Изм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 03 ПЗ53′Сопоставление усилий на штоках гидроцилиндров шт и штдля ковша 1.6м3 ,проведенноерасчетнымпутем,показывает,чтоприменениеэксцентрического закрепления козырька в механизме раскрытия ковшапозволяет уменьшить усилие на штоках в 10 раз.Экспериментальныеисследованияпроцессавыгрузкигрунтаизраскрывающихся ковшей с простым и сложным движением козырька приоткрывании проводились на стенде; модели экскаваторных ковшей выбраны скоэффициентом линейного подобия, равным 4 относительно 1.6м3 ковшаИнв.№ подп.Подп.
и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаэкскаватора ЭО – 4121. Схема стенда приведена на рисунке 3.4.Рисунок 3.4 – Стенд для испытаний процесса выгрузки грунтаДнище исследуемого ковша закреплялось жестко к кронштейну. Ковшзагружалсягрунтомспредельнымкоэффициентомзаполнения.Прииспытаниях использовались грунты различных типов: песок, супесь, суглинок.Нагрузка прикладывалась от штоков гидроцилиндров к кронштейнамкозырька через динамометры типа ДОСМ – 1, индикаторы которых имелиподтормаживающее устройство стрелки шкалы.В результате экспериментов установлено, что сопротивление раскрытиюковша со сложным движением козырька в 9 – 11 раз меньше сопротивленияраскрытия ковша с простым движением козырька.Лист54Изм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 03 ПЗ54При исследовании кинематики движения механизма раскрытия ковша посложной траектории наибольший интерес представляет крайняя нижняя кромкакозырька ( рис.
3.5 т. А) Эта точка определяет зевообразование ковша привыгрузке. Для исключения указанных ранее сопротивлений необходимо, что быускорение точки А в направлении оси Х было больше или равно ускорениюсвободного падения грунта.Подп. и датаРисунок 3.5 – Кинематическая схема механизма раскрытия ковша сосложным движением козырькаПодп. и датаВзам.
инв.№Инв. № дубл.Уравнение координат т. А, выраженные через параметры механизма,могут быть записаны в виде:ХА = cos ( − ) + 0 ;А = sin (β − ε),где 0 = 22– ход штока гидроцилиндра;α – ускорение движения крайней точки козырька в направлении оси X 2 = ( − ) 2 + ( − ) − 02В этом уравнении неизвестна вторая производная угла , которую можноопределить так же, как для кривошипно – шатунного механизма. ПослеИнв.№ подп.преобразований уравнение для определения ускорения т. А козырька имеет вид:Лист55Изм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 03 ПЗ55 ( − )( − ш − 12 2 )2 =− ( − ) ∙2ш ∙22 − ш− 12 2) + 122ш − 12 22−ш1 22 ( ) − 21 ш ][ш2ш 22ш − 3ш− 21 ш (Ускорение т.
А в направлении оси Х, полученное по приведеннойзависимости для ковша 1,6м3 экскаватора ЭО – 4121 за время разгона штокагидроцилиндров раскрытия ковша, равное 0,16 с, составляет 10 м/с2 , чтообеспечивает указанные ранее условия разгрузки грунта из ковша со сложнымдвижением козырька. Современные насосы в гидросистемах землеройных иземлеройно-транспортных машин, как правило обеспечивают разгон поршнейгидроцилиндров за 0,15 …0,16с3.2 Обзор научно - технической и патентной литературыкоторого является установить гидроцилиндры таким образом, что бы приповороте козырька ковша на разгрузку работали бы бесштоковые полости (рис.3.6)Взам.
инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаСуществует предложение автора Л.А.Хмара Патент UA 39338U. – цельюИнв.№ подп.Подп. и дата1 – днище ковша, 2 – козырек, 3 – гидроцилиндры поворота козырькаРисунок 3.6 – Ковш предлагаемый авторомНедостатками конструкции такого типа ковша являются:Лист56Изм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 03 ПЗ56- штоки гидроцилиндра и частично их корпус при повороте козырькавходит внутрь ковша и начинает контактировать с породой находящийся вковше. Такое расположение гидроцилиндров неизбежно и быстро приведет к ихповреждению и особенно при разработке пород с крупно-обломочнымивключениями- такое расположение гидроцилиндров внутри занимает полезнуювместимость ковша, тем самым уменьшая сам объем ковшаНа рисунке 3.7 представлена еще одна конструкция раскрывающегосяПодп.