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

При расчете принимаются m = 9, Nf>=107 циклов. Коэф­ фициент эквивалентности состоит из двух сомножителей:

где р.ь(іт) = V ^ Р Л і зависит от режима работы и конструк- тивных параметров экскаватора и определяется по 'результа-

там статистических данных; Ргмг-о — I/ -гт- зависит от

времени работы вала за расчетный срок службы и числа обо­

/

Рис. 38. Значение коэффициента эквивалентности щ.

Общее число циклов действия на вал переменных напря­ жений определяется по зависимостям:

для изгиба

І46

Т а б л и ц а 31

Значение коэффициентов эквивалентности щ при значении показателя степени кривой усталости т =9

для одномоторных экскаваторов с пневмокамерньши муфтами [23]

Значение коэффициентов режима щ при значении показателя степени кривой усталости т=9

, для многомоторных экскаваторов при работе прямой лопаты в каменных карьерах [23]

147

§ 3. Определение нагрузок, действующих на вал подъемной лебедки, при расчете на прочность

Вал подъемной лебедки одноковшовых универсальных экскаваторов рассчитывается при сменном оборудовании — механической лопате. При этом рабочем оборудовании воз­ никают наибольшие нагрузки и могут быть выбраны наибо­ лее опасные расчетные положения.

Наихудшими условиями работы, при которых возникают максимальные силы, считаются положения:

I. Стопорение ковша во время копания при одновремен­ ном действии подъемного и напорного механизмов.

II. Стопорение ковша во время копания при одновремен­ ном включении фрикционной муфты подъемного механизма и тормоза напорного барабана.

III. Подхват падающего ковша с грузом с верхнего поло­ жения— бровки забоя и подхват его на расстоянии 2 м от подошвы забоя или на уровне гусениц. При этом считается, что рукоять находится на полном вылете. Соответственно этим положениям и расчет вала производится на три расчет­ ных случая.

П е р в ы й р а с ч е т н ы й с л у ч а й

Ча вал действуют силы (рис. 39): Зпк — усилие в подъемном канате; SΗ 4 — усилие в цепи напора;

Р и Pz— соответственно окружное и радиальное усилия на зубьях шестерни.

148

№ >

а :

Рис. 39. Схема действия сил при расчете вала главной лебедки (I расчетный случай).

1. Усилие в подъемном канате от действия статических и динамических нагрузок определяется по формуле:

149

Динамический момент на барабане подъема при стопоре­ нии

Іпн — приведенный к валу главной лебедки момент

150

инерции барабана напора с жесткосвязанны­ ми с ним элементами и промежуточного на­ порного барабана в кгсм-сек2;

Спн — приведенная к барабану напора круговая же­ сткость передачи от ковша до барабана на­ пора (учитываются напорные канаты и цепи)

вкгс-м.

3.Окружная и радиальная нагрузка на зубчатые колеса

определяется по известным формулам:

где Do — диаметр делительной окружности в м.

Рис. 40. Схема действия сил при расчете вала главной лебедки (II расчетный случай).

Усилие в напорной цепи определяется как разность натя­ жений:

подъемного каната;

151

2SnKCoi<i

лш.

тптг

■ Рис. 41. Схема действия сил на промежуточ­

ном валу, напорного механизма.

где Dcp— средний диаметр промежуточного барабана;

D3B— диаметр напорной звездочки на промежуточном ва­ лу;

П — коэффициент полезного действия всей передачи (гол'овные блоки стрелы, блок ковша, барабан, на­ порная звездочка);

а — угол между осью подъемного полиспаста и осью рукояти;

Di — диаметр напорного барабана.

Усилие натяжения в ветвях тормозной ленты определяют по формуле Эйлера:

на набегающей ветви

„Р е-‘-а

152