Файл: Родин И.И. Проектирование одноковшовых строительных экскаваторов учеб. пособие.pdf

Рис. 28 а.

го момента от внецентренно приложенных и сжимающих сил: Rrn-n -f- SKh + Sph1

(в (7.27)^величина Sph; применяется при положении Sp меж­

ду опорой и ковшом), изгибающего момента в горизонталь­ ной плоскости от сил Р02 и Рб:

127

сил относительно зуба ковша и находят реактивную силу R, во втором — строят многоугольник сил и находят результиру­ ющую силу R.

Сечение т—т рассчитывают на динамические нагрузки по формулам (7.13) — (7.18).

Р а с ч е т на д о л г о в е ч н о с т ь ' и в ы н о с л и в о с т ь р у к о я т е й [7]

Кроме расчета на прочность, рукояти проверяют на вы­ носливость и долговечность. Проверка производится по се­ чениям, которые рассчитываются на прочность и имеют боль­ шие концентраторы напряжений в зоне действия напряжений растяжения, особенно в зоне сварных швов в процессе копа­ ния.

Расчет сечений п— п и т— т производят на эквивалентные нагрузки, определяемые для среднего положения ковша в за­ бое по траектории копания.

Для рукоятей прямоугольного сечения амплитуда нор­ мальных и касательных напряжений и среднее ее значение

128

для рукоятей круглого сечения

Зэа„ = - 0,65 зэсж + /(0 ,5 З и 3)2 + (0,5 а* и г )2 кгссм ' (7.32)

Разделив аэан и аэтн на коэффициент KJp, учитывающий влияние количества циклов нагружений, получим аэа, и аэт, тэа и тэт, которые дадут возможность определить коэффици­ ент безопасности в сечении.

С е ч е н и е у с е д л о в о г о п о д ш и п н и к а т—т

При расчете в. формуле (7.14) крутящий момент сил инерции заменяется на Мэкр и r = 0,9rmax; Гтах — максималь­ ное расстояние от центра вращения до ц. т. ковша.

Величина эффективного момента

Р у к о я т ь о б р а т н о й л о п а т ы

За расчетное положение на выносливость в сечении п—п принимают эквивалентные нагрузки на ковш, находящиеся на 1/2 глубины забоя. За эквивалентное тяговое усилие при­ нимают S 3T = 0,75 STст (STст — стопорное тяговое статиче­ ское усилие). Нагрузка Sn принимается равной нулю. Экс­

ватора с груженым ковшом, подтянутым к стреле. Эквива­

лентные нагрузки S3n и S3T определяют из условия равнове­ сия оборудования.

Динамический крутящий момент в плоскости поворота М3д=0,75 Мд maxКоэффициент нормальных напряжений асим­ метрии в вертикальной плоскости от сжатия и изгиба при­ нимается Гсш = г£=-—0,2, а для изгиба в плоскости поворота —г= —1.

Р у к о я т ь э к с к а в а т о р а с г и д р о п р и в о д о м

Расчет на выносливость и долговечность в сечении произ­ водят на эквивалентную нагрузку, представляющую среднее

пі мальное напряжение изгиба в вертикальной плоскости и сжа­

тия. Амплитуда нормальных и касательных напряжений и среднее значение эквивалентных напряжений определяются по формулам (7.30), (7.31).

Коэффициенты эквивалентной нагрузки могут быть при­ няты для изгиба в вертикальной плоскости г„= 0. Здесь S9P изменяется от 0 до максимума и гсж = —0,2-1-0,25, коэффици­

по тем же формулам, как и для рукоятей с канатно-блочным подвешиванием.

Рукоять обратной лопаты. Проверка производится анало­ гично предыдущему.

За расчетную нагрузку принимают эквивалентное усилие на штоке цилиндра рукояти. Коэффициент асимметрии при этом принимается, как и для обратной лопаты.

Р а с ч е т с тре лы э к с к а в а т о р а

с к а н а т :н о - 'б л о ч н ы ім п о д в е ш и в а н и е м

При расчете стрелы рассматриваются 4 положения нагру­ жений.

Положение 1. Рукоять выдвинута под прямым углом к стреле, канат полиспаста вертикален, стрела поставлена под углом 45° (рис. 30). На нее действуют максимальное стопор­ ное усилие подъема Snmax и напора SHmax (жесткость грунта

130

Sin If

Сжимающая стрелу реактивная сила Rx определится как сумма проекций всех сил на ось х—х, а реактивная попереч­ ная сила Ry — из условия суммы проекций всех сил на ось

Стрела рассчитывается на изгиб от действия сил в вертикаль­ ной плоскости, сжатие и кручение — от боковой силы Рбст. Напряжение в сечении II—II в вертикальной плоскости будет

Положение 2. Рукоять с ковшом перпендикулярна стреле, как и в предыдущем случае. Действуют . боковое усилие Рбст, максимальное напорное усилие SHmax при стопорении в грунтах с условной жесткостью 10 000 т/м. Подъемное уси­ лие Sn max определяется из условия равновесия стрелы отно­ сительно пяты при действии SHmax и нагрузки в стреловых канатах Sc = 0, но не более Sn max, рассчитанного для I по­ ложения.

Положение 3. Рукоять горизонтально выдвинута на пол­ ную длину, подъемный канат со стрелой составляет угол. —90°. Напорный механизм заторможен. Происходит подъем ковша при максимальном сопротивлении копанию (рис. 31).

Расчет стрелы производится в последовательности, изло­ женной для расчетного положения I. При расчете стрелы с внутренней однобалочной рукоятью следует дополнительно учесть кручение от внецентреннего приложения силы Р0і к крайнему зубу ковша.

Положение 4. Рукоять вытянута на полную длину, ковш наполнен грунтом, происходит поворот ковша в сторону раз­ грузки (рис. 32).

В сечении I—I, кроме напряжений от действия статиче­ ских нагрузок, изгиба и сжатия, возникают инерционные уси­ лия и моменты от влияния масс ковша с грунтом и рукояти.

132