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: 120

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

на сбегающей

с

р

і*гс ,

 

S2 =

 

 

где Р — окружное усилие на тормозном шкиве в кг;

]

а — угол обхвата в рад;

 

 

е — основание натуральных логарифмов;

 

|л — коэффициент трения между лентой и шкивом.

Так как муфта напора не выключена, то момент на тор­

мозном шкиве будет состоять из суммы моментов:

 

Мт — Мфн -f-

SJJH K Z C M .

 

Максимальный крутящий

момент

 

Мкр = Мфн -ф М фп к .см.

(7.83)

При одинаковых параметрах фрикционных муфт

 

М кр = 2Мф„ =

 

фн кгсм.

(7.84)

Усилие, на которое рассчитывается тормозная лента, оп­

ределяется по формуле:

 

 

 

Q = KSi + S2 -ф 2SiS2cosß к ’С,

(7.85)

где ß — угол между направлениями тормозных лент (сбега­ ющей и набегающей ветви).

Т р е т и й р а с ч е т н ы й с л у ч а й

Во время подхвата ковша действуют усилия (рис. 42): SnK — усилие в подъемном канате, кгс;

Энц — усилие в цепи напора;

Sin, S2n, Sin, S2„ — усилия в тормозной ленте, набегающей и сбегающей ветвях подъемного и напор­ ного барабанов.

Усилие в подъемном канате вычисляют, как и в предыду­ щих случаях:

где Sn — усилие

в подъемном полиспасте;

г]бл — коэффициент полезного действия блока головы

стрелы

и блока ковша.

153


Рис. 42. Схема действия сил при III расчетном случае.

Усилие в подъемном полиспасте в момент подхвата при падении ковша равно:

Sa,T — v V m2C + SnCT. ,

(7.86)

где V — скорость подъема на блоке ковша в момент начала подхватывания,

V

 

2gHmrliT/26i76

 

м/сек

 

(7.87)

 

VІѴ '+ПѴ 1Уб^бл

 

 

 

Здесь: g — ускорение силы тяжести, м/сек2-,

 

Н — высота

падения,

м\

 

 

 

 

г|б — к. п. д.

барабана

подъема;

 

 

г]бл — к- п- Д-

блока;

 

 

 

 

 

шпб — приведенная масса барабана лебедки со шки­

вом, головного блока

 

стрелы и блока

ковша.

т бп =

0,7

Об

 

D,

+

 

 

 

Dp

 

 

 

 

 

 

 

 

4- 0,55 ГОбл

[)бЛ' j

+ О'бл

Р'бл

 

(7.88)

 

D6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Gg — масса барабана в кг;

 

 

Gm — масса

тормозного

шкива;

 

йбл — масса

блока

головы стрелы;

 

154


й'бл — масса блока ковша; т пг — приведенная к блоку ковша масса ковша

 

с грунтом,

рукояти

и блока

ковша;

і — кратность

подъема

полиспаста;

 

Du, Dm, D6.4, D'0jI — соответственно

диаметры

тормозного

 

шкива, подъемного барабана

и блоков.

Приведенная масса т пг вычисляется

из суммы

моментов

инерции относительно оси напорного вала:

 

 

п _ gp^ +

^K+rp^ +

g W ’

кгсЫ -ce«? .

(7.89)

г

gh2

 

 

 

 

 

Усилие SHCT из суммы моментов относительно той же оси:

 

?ра ~Н gn + гр b +

?бл1

К£С

 

(7.90)

Величина С в формуле представляёт приведенную линей­

ную жесткость каната подъема, С =С к-і2,

 

 

где Ск — линейная

жесткость

каната подъема.

 

 

Величину Smi определяют по ранее рассмотренным форму­

лам II расчетного

положения.

 

 

 

 

 

§ 4. Определение нагрузок, действующих на горизонтальный вал реверсивного механизма

при (расчете на прочность

В одномоторных экскаваторах реверсивный вал служит основной трансмиссией, передающей вращательные движения подъемной лебедке, напорному поворотному и ходовому ме­ ханизмам. Одновременно через него могут передаваться дви­ жения для подъема и напора, подъема и поворота, подъема и хода экскаватора. Поэтому при расчете реверсивного ва­ ла должны приниматься нагрузки, которые являются макси­ мальными. Общая схема реверсивного вала для большинст­ ва одномоторных машин представлена на рис. 43.

Расчет его ведется на три случая нагрузок.

 

П е р в ы й

с л у ч а й

Крутящий момент передается шестерней «А» с учетом ди­

намических

нагрузок. Динамические нагрузки рассматрива­

ются при стопорении подъема

и

напора. Изгибающими вал

нагрузками

будут силы Р ь Рг

и

Р3 и крутящий момент

155


Рис. 43. Схема реверсивного механизма.

МКр=Мфн+МфН. Здесь МфП и Мфн — приведенные к рассчи­ тываемому валу максимальные моменты, передаваемые фрик­ ционными муфтами подъема и напора. Силы Рі и Р2 опреде­ ляются как окружные усилия из формул:

кр

кр

Pits: а

"13 л

Dзв

 

где Do — диаметр шестерни (А); D3B— диаметр звездочки.

В т о р о й с л у ч а й

Крутящий момент передается через звездочку «В» и дол­ жен обеспечить возврат рукояти с груженым ковшом,

Мфв = (gp + gK+rp) -ту1 кгсм,

(7.91)

где gp — вес рукояти в кгс;

£к+гр — вес ковша с грузом, кгс;

D0 — начальный диаметр шестерни или барабана, м.

Т р е т и й с л у ч а й

Крутящий момент передается через коническую шестерню.

При расчете принимается режим стопорения хода во вре­ мя передвижения экскаватора при наибольшей скорости.

Действующий крутящий момент определяется по зависи­ мости:

•Мкр — -Мфр,

156

где М ф Р — максимальный момент, передаваемый муфтой ре­ верса хода (поворота).

§ 5. Определение нагрузок, действующих на валы ходового механизма

Наибольшие случайные нагрузки, принимаемые от ходо­ вого механизма, возникают в момент стопорения хода, т. е. тогда, когда гусеница упрется в жесткое препятствие. Это может быть и при больших агросадках гусеничной ленты, ко­ гда она упирается в массу грунта, уплотненного неоднократ­ ными перемещениями гусеничной ленты.

Крутящий момент, передаваемый механизмом хода, с уче­ том динамической .нагрузки на участке от муфты реверсив­ ного вала до ведущей звездочки:

^крд = Мфр"

«>фу

СПІЦ KZCM,

 

(7.92)

где Мпфр — приведенный

момент,

 

передаваемый

муфтой

реверса;

 

 

 

 

 

 

Іп — приведенный момент

инерции к

рассчитывае­

мому валу вращающихся элементов

механиз­

ма хода от муфты реверса до звездочки;

Сп — приведенная

жесткость

механизма

хода на

том же участке;

вала

в момент

срабатыва­

Иф — угловая скорость

ния фрикционной

муфты реверса.

 

 

<«ф = шсоэК^ф’ м сек ,

 

(7.93)

где Кі — циклическая

частота

свободных

колебаний,

іф — время начала срабатывания муфты реверса.

Время срабатывания муфты реверса можно определить из формулы:

ДМп = ш / СinIjri sin К, Іф ,

(7.94)

здесь ДМП— приведенный избыточный момент

между

мо­

ментом, передаваемым муфтой

реверса,

и

максимальным

моментом, развиваемым дви­

гателем;

 

 

 

со — скорость вала

перед началом стопорения;

 

157