Общая методика определения усилии, действующих на отдельные узлы и детали

Строительные машины, как и все машины-орудия, при работе испытывают внешние нагрузки, вызванные реакцией рабочей среды (материала) на рабочий орган машины, ветровые нагрузки и нагрузки от действия массы узлов машины, а часто и материала, находящегося в ней. Кроме того, как показывает опыт, многие элементы испытывают внутреннее напряжение в результате дефектов технологии, например, при производстве сварочных работ. Эти напряжения могут быть соизмеримы с напряжениями от рабочих нагрузок.

Расчет на прочность должен вестись в двух основных направлениях:
1) расчет на внешние нагрузки, определяемые с учетом целесообразного (см. выше) коэффициента динамики, исходя из наиболее неблагоприятного расположения узлов конструкции, и на режимах работы, отвечающих правильному применению машины и правильному управлению ею в наиболее тяжелых и неблагоприятных условиях эксплуатации. Этот расчет проводится с назначением минимально допустимых запасов прочности (порядка 1,1 —1,2 относительно предела текучести) или предельной контактной прочности и должен соответствовать редко возникающей комбинации нагрузок;
2) расчет на среднестятические нагрузки, возникающие при работе машины в наиболее тяжелых узловиях. В этом случае принимаются среднестатические нагрузки при правильном использовании и управлении машиной с учетом амплитуды, частоты, знакопеременное и количества нагружений и вызываемых ими напряженных состояний. Запасы относительно соответствующих пределов выносливости принимаются равными 1,3-1,4.

Одновременно с этими расчетами в необходимых случаях производят расчет элементов конструкции на устойчивость. К ним относятся элементы, имеющие значительную длину при небольшой жесткости (Х>60). Эти же элементы и целые системы проверяют на виброустойчивость. При этом рассчитываются частоты собственных колебаний для предотвращения резонансных явлений и амплитуды колебаний при автоколебаниях.

Срок службы быстро изнашивающихся деталей может быть повышен при комплексном рассмотрении конструктивных, технологических и эксплуатационных мероприятий. Так, применение сменных наконечников зубьев ковша экскаватора с пластинками из высококачественной стали повышает в 1,5—2 раза срок их службы, уменьшает в 4—5 раз расход металла и сокращает время на их замену в 3—4 раза по сравнению с применением сплошных зубьев из обычных сталей.