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: 126
Скачиваний: 5
П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 28
Вид |
|
Условия, при которых |
опреде |
Значение |
|||||||
механизма |
ляется |
динамическая |
нагрузка |
коэффициента |
|||||||
Механизм |
|
Упор ковша в ж е |
Канатный |
на |
|
||||||
напора |
|
|
сткое |
|
препятст- |
пор |
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
вне |
|
|
|
Ш естеренча |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
то-реечный |
|
2,3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
напор |
|
|
|
|
|
|
|
Стопорение |
ковша |
в грунтах III— |
|
|||||
Механизм |
хода — IV |
категории |
|
|
|
|
1,45 |
||||
|
|
|
Стопорение |
гу |
Гусеницы |
не |
На I передаче |
||||
|
|
|
сениц |
|
|
|
проскальзы |
2,5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
вают |
|
относи |
на II переда |
|
|
|
|
|
|
|
|
тельно |
поверх |
|||
|
|
|
|
|
|
|
че 4,05 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ности |
|
грунта |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Гусеницы |
про |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
скальзывают |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
относительно |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
поверхности |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
грунта |
|
|
1,5— 1,6 |
|
|
|
|
Поворот |
при |
на |
Гидравличе |
|
||||
|
|
|
личии |
зазоров |
ское |
|
управле |
2,1 — 2,15 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
ние |
|
|
|
|
Механизм |
пово |
|
|
|
|
Пневматиче |
1,2— 1,25 |
||||
рота |
(рабочее |
|
|
|
|
ское управ |
|
||||
оборудование) |
|
|
|
|
ление |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 29’ |
|
Запасы прочности, применяемые на заводе «Уралмаш» |
||||||||||
Материал |
Нормальные |
Случайные |
Аварийные |
||||||||
|
нагрузки |
нагрузки |
|
нагрузки |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
Сталь |
ст. |
3 |
|
|
1,5 |
|
1,3 |
|
1,1 |
||
Низколегированная |
|
1,6 |
|
1,4 |
|
1;15 |
|||||
сталь 10ХСНД |
|
|
|
|
На конструкцию, расчет и работоспособность рукояти ока
зывают влияние тип напорного імеханиэма, условия работы, материал и принятое сечение.
При выборе конструкции следует помнить, что наиболь шее число отказов и простоя экскаваторов происходит вслед-
114
о
со
ев
К
»=3
ло
cd £н
А
н
св
И
§
3»
О
й
« ГТ
0.2
KÜ
::ЯЯ
2 а
§ О § И
&S „ о я о
4 І
а®
3S
5я
й н Фо
Яо
3§
о.®
шя
§9
ев еэ
0<»
о са
5 •
н
«
6
ев
Ю
сб
J-I
4>
Ш5Й
|
м35*"* |
|
|
|
QJ |
03 |
й) X |
|
н 3 |
||
к |
ü |
о К |
К |
^ |
® '£ |
cd |
cd сз й |
|
к _ о |
||
к |
К |
К Ä |
к |
||
о |
ÜÜ>J |
|
|
SSк а |
при внутренней
1L5
о |
ft |
со |
|
я |
|
EX |
|
Я
1=3
\o
со
я
о
п
о
ft
С
CL,
er
оО
со" |
IS |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
ю |
||
О |
||
ед' |
||
со |
||
|
ю
«со
юо
CNT со"
о
сг о*
05
о
cg" о
I
05 со
о
cg
эЯ
о |
я |
я |
|
Я |
Я |
я |
Я |
СО |
О) |
ФЯ |
f t а о
S H
д Я
$ §
Я >і
п
ю |
er |
|
со |
||
IS |
||
cg" |
cg" |
|
cg |
05 |
|
cg" |
|
|
|
|
>5 |
о |
|
_нЯ |
|
|
|
ft |
я |
|
я я |
|
|
|
|
ЗЯ |
|
|
|
|
|
|
я |
|
£ s |
|
|
|
|
о; |
|
ft tt |
|
|
|
|
>-4 |
|
|
я |
|
я |
5 |
о; |
м |
Ш Ң |
|
|
Й ,5 |
я |
я |
|
|
я |
|
s |
o |
со Я |
|
|
|
о |
|
со |
си |
|
|
со |
Я |
3 |
ft ft |
|
||
О |
я |
|
н |
|
||
rrt |
Ен |
я |
я _ |
|
о |
|
ПЧ |
о; а |
|
|
|
||
я |
о |
Я |
3 |
|
||
a& g |
|
|||||
я |
я |
Я |
бн |
|
||
f t |
>> |
£ а § |
ft я |
|
||
Я |
ft |
я |
к |
|
о
116 I
ствие поломок рабочего оборудования в зимнее время. По этому конструкция рукояти должна иметь меньшую концент рацию напряжений, большую гибкость и необходимую удар ную вязкость. Этим требованиям удовлетворяют рукояти, из готовленные из гнутых профилей круглого и эллиптического
сечения, из |
материала с |
ударной вязкостью не ниже |
2,5 кгс-м/см2 при температуре |
(—40°С). |
|
Габаритные размеры рабочего оборудования и веса при |
||
ведены в табл. |
30. |
|
Рукояти рассчитывают на прочность по максимальным на грузкам, на долговечность и выносливость — по эквивалент ным.
За расчетное положение принимают рукоять, поставлен ную на уровне напорного вала так, чтобы линия, соединяю щая зуб ковша с центром напорного вала, составляла гори зонтальную линию, а вылет ковша был, таковым, чтобы под
веска его была вертикальна. Угол наклона стрелы должен соответствовать нормальному углу наклона к горизонту, рав ному 45° (рис. 26).
Рис. 26. Расчетная схема однобалочной рукояти.
117
Действующими силами являются:
'Sn — усилие в подъемном канате; Sn — усилие напора или возврата;
SH I- - усилие отпора; |
перпендикулярная к |
R — составляющая реакции, |
|
рукояти; |
|
Роь Р02, PG— сопротивление грунта копанию, отпора и бо |
|
ковое сопротивление; |
с грунтом; |
gp, gft+гр — масса рукояти и ковша |
е, ds, d, d2 — эксцентриситеты приложения сил; г, Гі, г2 и т. д. — плечи приложения сил.
Рукоять рассчитывают на изгиб в вертикальной и горизон тальной плоскостях, на скручивание — вследствие эксцент ричности приложения действующих сил, на сжатие — при напоре или растяжении во время втягивания рукояти. Опас ные сечения будут от действия вертикальных нагрузок при стопорении в сечении п—п у шарнира крепления ковша к ру кояти растяжкой или у концевой отливки при двухбалочных рукоятях; от действия горизонтальных сил сечение т—т у
седлового подшипника. Суммарные |
напряжения в |
сечении |
|||||
п—п в рукоятях |
прямоугольного сечения складываются: из |
||||||
Ой — напряжения |
от изгиба |
в вертикальной |
плоскости, |
||||
аи = . |
, |
KZCjCM2, |
|
(7.1) |
|||
|
|
w |
|
|
|
1 |
|
где R — реактивная |
сила, определяется из уравнения |
суммы |
|||||
моментов сил относительно зуба ковша: |
|
|
|||||
R = Snr, + |
SHd, - |
gK, rpCK - |
gprp |
кгс _ |
(7.2) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г 2 |
|
|
|
|
|
напряжения от сжатия или растяжения |
|
|
|||||
|
осж |
кгс; см"1; |
|
|
(7.3) |
||
напряжения от изгиба в горизонтальной плоскости |
|
||||||
- |
— — — — |
----^ — |
кгс см.2; |
|
(7.4) |
||
|
|
W I |
|
|
|
|
|
от скручивания силами Р0і и PG: |
|
|
|
|
|||
|
— |
Ррі1 + |
Рб^ |
кгс[см- , |
|
(7.5) |
|
к |
W0 |
|
|
|
|
118
где W и Wi — моменты |
сопротивлений в вертикальной |
||||
и горизонтальной |
плоскостях, см3\ |
|
|||
Wo — момент сопротивления |
кручению, см3\ |
||||
Гщ г'п, Гр и т. д. — плечи приложения |
сил, м\ |
|
|||
-gp — вес части |
рукояти |
от седлового подшип |
|||
ника до сечения, кг; |
Объемный |
вес |
|||
gK+rp — вес |
ковша с грунтом. |
||||
грунта принимают для экскаваторов ем |
|||||
костью свыше 1 м3—2 т/м3, до 0,65 м3 — |
|||||
1,6 |
ТІМ3\ |
|
|
|
|
F — площадь рукояти, см2. |
|
|
|||
Сила Рб возникает на крайнем зубе во время поворота при |
|||||
упоре его в грунт. |
|
|
|
получено из |
вы |
Максимальное значение Рб может быть |
|||||
ражения |
|
|
|
|
|
Рб = |
кгс, |
|
(7.6) |
где МКр — крутящий момент, развиваемый двигателем во вре мя поворота, приведенный к оси вращения экска
ватора, |
или Мт — тормозной |
момент; |
|
||
Го — плечо от зуба |
ковша до оси вращения поворотной |
||||
платформы. |
|
|
всех сил |
в сечении |
|
Суммарное_напряжение от действия |
|||||
п—п составит |
|
|
|
|
|
3 = V ( Зсж + |
V V |
+ =иг2)2 + |
З т 2 |
кгс см2 . |
. (7.7) |
Если рукоять круглого сечения, то |
|
|
|
||
з — ")/ (Зсж Д- 3и.'Р Е 3 т |
K Z c j c M 2 . |
(7.8) |
В рукоятях сварной конструкции прямоугольного сечения, выполненных из листов и прокатных профилей, отсутствуют закругления в углах и приведенные максимальные суммар ные напряжения возникают в углах прямоугольного сечения, где имеется наибольшая концентрация напряжений. Опреде лять их следует по формуле
з - | / (3сж + Зи Ф а иг)2 + 3 т2 KZcjcM2 . |
(7 -9 ) |
Для рукоятей из труб момент сопротивления будет
W = 0,2D 3 (1 - а 4) . |
(7 .1 0 ) |
где D — наружный диаметр трубы, см;
119
d
а =. -g -----отношение внутреннего и наружного диаметров
трубы.
Максимальные касательные напряжения т в рукоятях по
лого прямоугольного сечения возникают |
в средней |
части |
||||
длинной |
стороны. Момент |
сопротивления |
кручению |
равен |
||
[ 7] ; |
Wo = 2 8 , (а - |
5)(Ь — 8,) |
см*. |
|
(7.11) |
|
|
|
|||||
Для короткой стороны |
|
|
|
|
|
|
|
W0' = 25 (а — 8)(Ь - |
8,) |
см3. |
|
(7.12) |
|
Здесь 6 і |
и б — толщины стенок сечения |
соответственно боль |
||||
шей и меньшей сторон; |
|
|
|
|
|
|
а и Ь — внешние размеры меньшей и большей сторон сече |
||||||
ния. |
|
|
|
|
|
|
|
С е ч е н и е |
т—т |
|
|
За расчетную нагрузку принимают максимальный крутя щий момент, развиваемый двигателем поворотного механизма с учетом динамических нагрузок во время выбора зазора, приведенный к оси вращения:
м пди„ = м пкр j^rqriT!к |
кгсм• |
|
|
(7ЛЗ) |
||
Максимальное напряжение |
изгиба |
составляет |
|
|
||
аиг = ^ дингт |
кгс’см3. |
• |
|
(7.14) |
||
г'к Wi |
|
|
|
|
|
|
Здесь: Мпдин — максимальный |
динамический момент, |
приве |
||||
денный к оси вращения, кгсм; |
|
момент; |
||||
МпКр — приведенный номинальный |
крутящий |
|||||
I11! — средний приведенный момент |
инерции руко |
|||||
яти и ковша |
(с грунтом и без грунта), взятый |
|||||
на вылете рукояти |
0,9г, кгсм-сек2-, |
|
||||
Іп 2 — приведенный момент инерции |
механизма по |
|||||
ворота и платформы со стрелой, кгсм-сек2-, |
||||||
Wi — момент сопротивления рукояти изгибу в гори |
||||||
зонтальной |
плоскости, см3; |
|
до ц. т. ковша, |
|||
г'к — расстояние |
от |
оси |
вращения |
|||
см; |
от |
ц. т. ковша |
до |
седлового под |
||
Гщ — расстояние |
шипника, см.
120