Устойчивость экскаватора определяется соотношением сил, действующих на рабочее оборудование и конструкцию машины при наиболее неблагоприятных условиях ее работы, т. е. когда помимо собственного веса элементов машины действует максимальное сопротивление грунта копанию.
Как правило, расчет на устойчивость производят для нескольких расчетных положений. Проведем расчет на устойчивость для одного, наиболее опасного расчетного положения. Рассматривается положение, при котором экскаватор стоит на горизонтальной поверхности, поворотная платформа установлена поперек ходового оборудования, ковш с грунтом находится на наибольшем вылете и подвернут с помощью гидроцилиндра поворота ковша под рукоять. Для этого выполняется расчетная схема в масштабе 1:20 (рисунок 3.1) и определяется сумма моментов сил, удерживающих экскаватор от опрокидывания, и сумма моментов сил, опрокидывающих его, относительно точки А.
Для определения суммы моментов сил, удерживающих экскаватор от опрокидывания, опираемся на расчетную схему, показанную на рисунке 3.1. используется формула:
Му = 𝐺пр ∙ (𝑙6 + 𝑙1) + 𝐺пп ∙ (𝑙5 + 𝑙1) + 𝐺х ∙ 𝑙1, кН, (3.4) где 𝐺пр – вес противовеса, кН;
𝐺пп – вес поворотной платформы, кН;
𝐺х – вес ходовой, кН;
L – плечи сил тяжести, м.
Му = 100 ∙ (2,89 + 0,99) + 74 ∙ (1,24 + 0,99) + 93 ∙ 0,99 = 645, кН.
𝐺п.п., 𝐺𝑥, 𝐺п.р., 𝐺с., 𝐺р, 𝐺к+г – веса поворотной платформы, ходовой, противовеса, стрелы, рукояти и ковша с грузом соответственно; l1 – l6 плечи
приложения сил.
Рисунок 3.1 – Расчетная схема для определения устойчивости экскаватора Вес поворотной платформы:
2 5
𝐺п.п. = 160 ∙ 𝑃3 ∙ 𝑅3 , Н, (3.5)
км 𝑚
где 𝑃𝑘𝑚 – сопротивление копанию, кН;
𝑅𝑚 – максимальный радиус копания, м.
2 5
Вес ходовой части:
𝐺 п.п. = 160 ∙ 37 3 ∙ 9,4 3 = 74000, Н.
𝐺𝑥 = 𝐺б.о. − 𝐺п.п., Н, (3.6)
где 𝐺б.о. – вес экскаватора без рабочего оборудования, Н.
𝐺𝑥 = 167000 − 74000 = 93000, Н.
Cумма моментов сил, опрокидывающих экскаватор определяется по формуле:
𝑀𝑂 = 𝐺𝑐 ∙ (𝑙2 – 𝑙1) + 𝐺𝑃 ∙ (𝑙3 – 𝑙1) + 𝐺к+г ∙ (𝑙4 – 𝑙1), кН, (3.7)
где 𝐺𝑐 – вес стрелы, кН;
𝐺𝑃 – вес рукояти, кН;
𝐺к+г – вес ковша с грузом, кН; L – плечи приложения сил, м.
𝑀𝑂 = 27 ∙ (5 – 0,99) + 18,5 ∙ (10 – 0,99) + 22 ∙ (13 – 0,99) = 539, кН.
Коэффициент устойчивости рассчитывается по формуле:
𝑘𝑦
= 𝑀𝑦; (3.8)
𝑀𝑂
𝑘 = 645 = 1,19 > 𝑘
= 1,15.
𝑦 539 𝑦
Статический расчет устойчивости экскаватора производился для максимально допустимого расчетного удлинения рукояти 𝑙𝑝= 7,42 м и удлинения стрелы 𝑙𝑐= 9,25 м. Для достижения необходимого коэффициента устойчивости стандартный противовес массой m = 4900 кг заменяется на увеличенный массой = 10000 кг.
Достарыңызбен бөлісу: |