Файл: Родин И.И. Проектирование одноковшовых строительных экскаваторов учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.06.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 5
Mmax |
Me + ми |
|
0,15 |
|
|
|
|
|
и мощность двигателя |
|
|
N = —Мідах_о)— ^ С- |
(5.55) |
|
|
То ■у] |
|
Для экскаваторов с одномоторным приводом, где в каче стве последнего используется двигатель внутреннего сгора ния или короткозамкнутый асинхронный электродвигатель, число оборотов двигателя, угловая скорость и ускорение по
стоянны, т. |
е. |
|
|
|
п |
пгоах — const, со |
Г. п |
const рад,сек , |
|
|
|
|
"3Ö |
|
|
S — £max |
---- const |
рад сек . |
|
|
|
t |
|
|
При равноускоренном движении среднее ускорение мо жно выразить через мощность или момент инерции массы
|
_ |
Мтах |
|
75 N у\ |
/.ад, сек2. |
(5.56) |
|
|
|
1,171" |
Т л т ^ |
||||
Здесь |
Іп— приведенный |
к валу |
двигателя |
момент инерции |
|||
|
платформы с рабочим оборудованием при сред |
||||||
|
нем вылете ковша, кгсм-сек2. |
|
|||||
При разгоне |
платформы |
|
|
|
|||
|
|
I " |
= |
кгсм. сек- |
|
(5.57) |
|
При торможении |
|
|
|
|
|
||
|
|
Ітп |
= ----- - кгсм. сек2. |
(5.58) |
|||
|
|
|
|
*2 |
|
|
|
Здесь |
і — передаточное |
число механизмов; |
|
||||
|
I — момент инерции платформы, |
кгсм-сек2, с рабочим |
|||||
|
оборудованием |
относительно |
оси |
вращения. |
|||
Если определяется момент инерции экскаватора с порож ним ковшом, то следует применять формулы:
для механической лопаты
Іп = I - . grp г2 кгсм. сек2; |
' (5.59) |
% |
|
8 6
для драглайна |
|
|
|
In = I — _.^К+ГР.. - г2 + |
-^ -П 2 кгсм. сек2. |
(5.60) |
|
g |
|
g |
|
Здесь grp — масса |
грунта |
в ковше, тс; |
|
gK— масса порожнего ковша, тс; |
|
||
gK+rp — масса |
ковша |
с грунтом, тс; |
|
g — ускорение силы тяжести, м/сек2;
г — вылет центра тяжести ковша от оси вращения (г принимается от 2/3 до 3/4 от максимально го вылета ковша);
Гі — полный вылет порожнего ковша, м.
Моменты инерции вращающихся частей прямой лопаты с груженым ковшом ориентировочно можно вычислить по од ной из формул (табл. 23).
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
23 |
Формулы для определения момента инерции экскаватора [9, |
11] |
|||||
Экскаватор |
строитель |
|
|
|
|
|
ный малой |
мощности, |
1 - |
1/8 G5'8 |
1 = |
0,125 G *1'67 |
|
тем• сек2 |
|
|
||||
Экскаватор |
карьерный |
|
|
|
|
|
средней и |
большой |
|
|
|
|
|
мощности, |
|
I = |
1 15 G5'3 |
I = |
0,066 G1'67 |
|
тем ■сек2 |
|
|
||||
Вскрышные |
|
|
|
|
|
|
экскаваторы, |
1 = |
19 G5/3 |
I = |
0,11 G1’67 |
|
|
тем ■сек2 |
|
|
||||
Примечание: G — масса экскаватора, |
тс; |
|
|
|||
|
I — момент |
инерции, тем-сек2. |
|
|||
Продолжительность поворота складывается из равноус коренного движения tp (разгона платформы), равномерного движения tpa и равнозамедленного tT, при этом tp> tT (рис. 21).
~ |
tp "Ь ^рд Н tj • |
|
||
Продолжительность разгона |
|
|||
tp ~ |
со _ |
1,17 Іп со2 |
(5.61) |
|
£ |
75 N т| |
|||
|
||||
Расчет продолжительности торможения аналогичен, но
87
Рис. 21. Изменение угловой скорости и поворотной плат формы за время поворота.
здесь силы |
трения способствуют |
|
торможению, |
поэтому и |
|||||
к. п. д. будет |
находиться в |
числителе: |
|
|
|||||
|
|
|
Іп (Wa • 7] |
|
|
|
|
||
|
|
*■ = |
U 7 - 7 S - N |
' |
|
(5'62) |
|||
Соответственно равноускоренному разгону и торможению |
|||||||||
определится путь |
разгона и торможения: |
рад. |
|
||||||
|
|
шах |
і |
_ |
1, |
17 |
І п со3 |
|
|
Рр = |
0> т , ѵ |
, |
|
|
|
||||
|
LP |
|
150 N у]т |
|
|
||||
|
P T = |
Ю |
|
|
1П СО3 ■rjr |
рад. |
|
||
|
max tx — |
175 N |
|
||||||
|
2 |
|
|
|
|
||||
Путь равномерного |
движения |
будет |
|
|
|||||
|
|
Ррд == Р — (Рр + |
Рт) рад., |
|
|||||
где ß — угол поворота экскаватора, рад.
Общая продолжительность поворота составит:
t» = tn Ч- tT |
^рд с е к . |
88
%
Произведя подстановки значений tp и tT, ßp и ßT, получим:
t |
п |
Іп О)2 |
(1,37 + 7 ^ ) + |
- L |
с е к . |
|
175 N т)т |
||||||
|
|
|
|
Из данного уравнения, при известных ß и N, можно полу чить наименьшую продолжительность поворота tn и угловую скорость со, продифференцировав уравнение и приравняв первую производную нулю:
~ \f |
^ Nmax |
^ 4 44 т / |
^max ft % |
рад,сек, |
У |
I11(1,37+ 7 |
’ У |
1” (1,37 + 7]т2) |
|
|
|
|
|
(5.63) |
|
tn = 0,337 |
] ''' !“ t 1у37 |
сек , |
(5.64) |
’Nmaxv]T
Nmax |
1" П.37 + |
7,%)32 |
л. с. |
(5.65) |
20 tn |
7JT |
Для одномоторного экскаватора мощность двигателя оп ределяется обычно при расчете подъемного и напорного ме ханизмов. Она передается поворотному механизму при пово роте платформы на выгрузку. Следовательно, исходя из этой мощности можно определить максимальную угловую ско рость ю для поворота на выгрузку и в забой.
Однако расходуемая мощность на поворот значительно меньше установленной мощности двигателя, и полученные по номинальной мощности скорость и ускорение будут завыше ны по отношению к фактической скорости, применяемой практиками-машинистами. Проектирование машины с завы шенной скоростью приводит к неизбежным перегрузкам де талей поворотного механизма в период разгона и особенно торможения.
С. В. Борисов рекомендует определение угловой скорости поворота платформы производить по формуле [5]:
№тах — |
150 N ß (1 — V2) 7] X |
(5.66) |
(І2+ І пх) (1 + Д - Н і - Д ѵЧ |
||
Здесь ß — рад., |
средний угол поворота |
для прямой ло |
паты |
ß= 90°; обратной ß= 50°—55°; драглайна |
|
(работа в отвал) ß—135°; |
|
|
N — мощность двигателя, л. с.\ |
|
|
Іг и Іп— моменты инерции , поворотной |
платформы с |
|
89
рабочим оборудованием, |
соответственно гру |
||||
женым |
и порожним ковшом; |
|
|||
о — угловая |
скорость, |
рад/сек; |
|
||
V— отношение статического |
момента сопротивле |
||||
ния поворота к номинальному моменту дви |
|||||
гателя, |
обычно ѵ = 0,05; |
|
|
||
11 — к. п. д. механизма |
поворота; |
на пово |
|||
X — отношение |
мощности, передаваемой |
||||
ротное |
движение, |
к номинальной |
мощности |
||
двигателя; |
для прямой |
лопаты х= 0,8, обрат |
|||
ной х = 0,7, |
драглайна х = 0,6. |
|
|||
Вычисление по данной формуле дает снижение угловой скорости, уменьшение продолжительности поворота на 4— 5% и увеличение производительности экскаватора на 2—3%.
Э к с к а в а т о р с м н о г о м о т о р н ы м п р и в о д о м
Исходными величинами являются те же, что и для экска ваторов с одномоторным приводом. В первую очередь опре деляют статические сопротивления и по ним находят крутя щий момент двигателя.
По крутящему моменту и по внешней характеристике оп ределяют максимальное число оборотов при установившейся скорости Птах и оптимальное передаточное число
__ nmax
9,56 штах
Затем определяют полное время поворота (t), максимальную угловую скорость и мощность:
ш — 5 ,1 5 ]/ 1ц $ ІІ Х |
' ) Раа!С‘”‘ ' |
(5.67) |
|||
|
|||||
_ |
0,4 І / ,Л«‘ >37М+ |
^ |
« « . |
(5.68) |
|
N |
- |
15,6V % |
|
»«*■ |
(5.69) |
|
|
|
|
|
|
Э к с к а в а т о р |
с г и д р а в л и ч е с к и м п р и в о д о м |
[2] |
|||
Исходными данными для расчета являются момент I инерции поворотной части, угол поворота, внешние нагрузки,
90