Строительные машины и оборудование, справочник





Статический расчет одноковшовых экскаваторов

Категория:
   Экскаваторы для землеройных работ



Статический расчет одноковшовых экскаваторов

Целью статического расчета экскаватора является определение условий уравновешивания поворотной платформы, проверка устойчивости экскаватора и определение реакций опорных катков, катков-захватов н центрирующей цапфы.

Для уравновешивания поворотной платформы служит противовес, который выбирают из условия, согласно которому равнодействующая всех сил, действующих со стороны поворотной платформы, не должна выходить за пределы опорно-поворотного круга. Однако полностью уравновесить поворотную платформу нельзя. Поэтому предполагается, что неуравновешенная часть нагрузки будет восприниматься катками-захватами. Руководствуясь этим соображением, вес противовеса выбирают по условным расчетным схемам. Противовес рассчитывается для прямой лопаты и проверяется для других видов рабочего оборудования. Следует стремиться к тому, чтобы выбранный противовес удовлетворял по возможности большему числу сменного рабочего оборудования. Если это Не удается, то выбирают противовесы для отдельных групп оборудования. При расчете определяются два значения силы тяжести противовеса. Одно значение соответствует возможности опрокидывания поворотной платформы «вперед», т. е. в сторону рабочего оборудования, а другое значение определяется исходя из возможности опрокидывания платформы «назад», т. е. в сторону противовеса. Выбранная сила тяжести противовеса не Должна быть меньше того значения, которое соответствует опрокидыванию платформы вперед, и вместе с тем не должна превышать того значения, которое соответствует опрокидыванию платформы назад. При несоблюдении этого условия надлежит пересмотреть компоновку оборудования на поворотной платформе.

При оборудовании прямой лопаты сила тяжести противовеса при опрокидывании поворотной платформы «вперед» определяется при наклоне стрелы, равном 35—40°. Предполагается, что ковш груженый, рукоять горизонтальна и выдвинута на 2/а своего хода в случае малых и средних машин и Полностью выдвинута в случае машин большой мощности. Сопротивление грунта копанию не учитывается, так как предполагается, что оно воспринимается роликами-захватами.

Рис. 93. Расчетная схема для определения противовеса при оборудовании обратной лопаты: а — при опрокидывании поворотной платформы вперед; б — при опрокидывании поворотной платформы назад

При определении силы тяжести противовеса, способной опрокинуть платформу назад предполагается, что ковш при максимальном вылете опущен на землю. Для определения противовеса следует составить уравнение равновесия относительно заднего опорного катка (точка А на рис. 93, б). При этом предполагается, что вес ковша полностью воспринимается грунтом н в опрокидывании платформы участвует половина веса рукояти и стрелы. По найденным таким образом значениям сил тяжести противовеса окончательный его выбор производится так же, как и в случае прямой лопаты.

Расчетная схема для определения силы тяжести противовеса при опрокидывании поворотной платформы назад дана на рис. 92, б. Здесь стрела расположена под углом к горизонту 55—60°, ковш разгружен, оперт на грунт и находится у пяты стрелы. Сила тяжести противовеса находится из уравнения моментов всех сил относительно заднего опорного катка (точка А)

Если в результате окажется, что gn2 >gnl, то силу тяжести противовеса следует выбирать между этими значениями — ближе к gnl. Когда gnl > gni, то произойдет опрокидывание платформы назад. Это указывает на то, что агрегаты и механизмы на поворотной платформе слишком выдвинуты вперед. Пользуясь методом веревочного многоугольника, противовес можно определить графически.

При оборудовании обратной лопаты сила тяжести противовеса, препятствующего опрокидыванию поворотной платформы вперед, выбирается согласно расчетной схеме (рис. 93, а). Здесь предполагается, что груженый ковш вышел из забоя, и экскаватор начинает поворот на выгрузку.

В случае оборудования драглайном при рассмотрении возможности опрокидывания платформы вперед предполагается, что производится подъем груженого ковша, а стрела по отношению к горизонту наклонена под углом 30°.

Сила тяжести противовеса при опрокидывании назад определяется при опущенном на грунт ковше и при угле наклона стрелы 45—50 .

Устойчивость прямой лопаты проверяется в двух рабочих положениях. Первое положение соответствует концу копания, когда рукоять горизонтальна и выдвинута до конца, а угол наклона стрелы а = 35-40°. Опрокидывание машины возможно относительно края гусеничного хода (точка А) на рис. 94.

В этом положении на ковш действует сила Р01, которая определяется из уравнения равновесия относительно оси напорного вала всех сил, действующих на ковш и рукоять.

Рис. 94. Расчетная схема к проверке устойчивости экскаватора при оборудовании прямой лопаты

При этом сила подъема Sn определяется по мощности двигателя. При многомоторном приводе при рассмотрении устойчивости следует учесть также напорное усилие, развивающееся при взятии рукояти «на себя» и способствующее опрокидыванию машины. Однако это усилие учитывают только при расчете машин большой мощности, для которых проверка на устойчивость особенно важна.

Рис. 96. Схема к расчету устойчивости при оборудовании драглайна

Рис. 97. Схема для определения реакции опорных катков, катков-захватов и центрирующей цапфы

Наибольшие значения нагрузки на опорно-поворотное устройство имеет место при оборудовании крана, драглайна и грейфера. Тем не менее эти определения следует проводить для всех видов рабочего оборудования. На рис. 97 представлена расчетная схема, составленная применительно к оборудованию прямой лопаты. Предполагается, что стрела расположена под углом а = 25 = 30° и сила Р01 определяется в предположении, что мощность двигателя расходуется только на подъем ковша.

Реакция передних катков находится в предположении отсутствия катков-захватов и центрирующей цапфы из уравнения моментов всех сил относительно оси вращения платформы.


Читать далее:

Категория: - Экскаваторы для землеройных работ





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины