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: 115

Скачиваний: 5

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

то значения

коэффициентов

q> и f принимают в зависимости

от давления

в шине

из табл.

42

или табл.

43.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

42

Средние значения коэффициентов сцепления

 

 

 

и коэффициента сопротивления качению

 

 

 

 

При давлении воздуха, кгс\смг

 

Характеристика

 

2,0

 

 

 

5,0

 

поверхностей

Ф

1

 

 

Ф

 

 

 

 

 

'

1

1

'

 

 

 

 

 

 

 

Накатная грунтовая

 

 

 

 

 

 

 

 

дорога

 

0,90

 

0,045

0,80

 

0,035

 

Плотный грунт

 

 

 

 

 

 

 

 

естественной

 

 

 

 

 

 

0,06

 

плотности

 

0,90

 

0,06

 

0,80

 

 

Недоуплотненный

 

 

 

 

 

 

 

 

грунт (насыпной

 

 

 

 

 

 

 

 

после проезда"

0,87

 

0,07

 

0,75

 

0,11

 

машин)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

43

Колесные схемы машин для земляных работ

 

 

 

 

Формулы для

расчета

Значение

 

Колесные схемы

среднего

коэффици-

отношения

 

ента сопротивления ка-

 

 

 

 

 

чению

 

 

 

 

fi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е> -

 

‘ср = fl

 

 

1,0

 

 

3 - -

 

 

fl

4~ f2

 

 

0,78

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

fcp — fl

 

 

1,0

 

 

 

 

Cp

2fI

+ f2

 

 

0,85

 

 

 

 

-

3

 

 

 

 

 

 

 

fi +

fa +

f3

 

0,65

 

 

 

CP -

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

187


При наличии всех ведущих колес у экскаватора и различ­ ных исполнений колесных схем вместо коэффициента f при­ нимается его среднее значение, которое определяется по фор­ муле:

 

_

fiG 1-f- f2G2

+

fnGn

 

 

cp

Gi + G2 +

... +

Gn

 

где fi,

fг? ...» — коэффициенты сопротивления

качению ко­

 

 

лес;

 

 

 

Gi,

G2, ... — нагрузки, приходящиеся на

колеса.

Сопротивление повороту в отличие от гусеничных машин,

как правило, невелико из-за наличия в механизме движения дифференциала.

При таком механизме и при общем центре поворота для всех колес полное сопротивление повороту составляется из сопротивлений повороту отдельных колес вокруг вертикаль­ ных осей, проходящих через точки опор.

Момент сопротивления поворота выразится:

М = G р р , работа при повороте на угол а

L = Ma = G;j.pa,

где G — полный вес машины;

ц — коэффициент трения шины по дороге (0,6—0,8);

р— радиус приложения силы трения pG от центра вра­ щения, равный (3—5 см).

Сопротивление повороту получится из зависимости

 

Wn =

— = —

г

,

(7.149)

 

11

г а

 

 

 

где г — радиус

поворота. Принимается для

машин

емко­

стью

ковша

0,25—0,3

ж3 = 5-1-6 ж;

0,5—0,65

ж3 =

= 7-1-8 ж; 0,8 ж3 = 8-1-9

ж.

 

 

 

Если машина не имеет дифференциалов на ведущих осях, то при повороте на каждой такой оси должно проскальзы­ вать одно колесо на длине пути:

I —[(г - f а) — г] а = а а ,

где а — ширина колеи колесного хода.

.188


Сопротивление при повороте машины с одной бездифференциальной ведущей осью будет выражаться величиной:

(7Л5°)

где G — нагрузка на бездифференциальную ось. Бездифференциальная конструкция ходового механизма

проще, чем дифференциальная, но она имеет большее сопро­ тивление при повороте.

Ходовая тележка с дифференциальной передачей значи­ тельно тяжелее и дороже бездифференциальной. Иногда для удешевления и снижения веса применяют жесткую передачу на одно колесо, а второе колесо связывают с ним фрикцион­ ной связью. Фрикционная связь передает колесу половину момента, получаемого валом, и при повороте фрикционное устройство проскальзывает. В этом случае момент передава­

емой фрикционной муфты

будет:

 

Мф =

0,25 GDf,

(7.151)

аработа скольжения муфты составит:

А= Мф -g - ,

где D — диаметр

колеса;

равная са;

/ — величина

проскальзывания,

f — коэффициент сопротивления

качению.

Полное сопротивление повороту от одного колеса с фрик­ ционной связью будет определяться по формуле:

Wn '= - Т Н Г - ’-

(7-152)

1 2т+ а

 

Как видно, сопротивление повороту при бездифференци­ альной передаче и фрикционной отличается коэффициентами

ц и f.

Первый

представляет коэффициент

трения шины по

дороге

[г = 0,6—0,7; второй — коэффициент

качения в преде­

лах от 0,04 до

0,2.

 

Из сравнения формул (7.150) и (7.152) видно, что привод от одного колеса через фрикционную связь дает меньшие сопротивления при повороте и обеспечивает больший срок службы шин.

189


В ы б о р д и а м е т р а к о л е с и шин

Для определения диаметра колес и размера шин необхо­ димо знать нагрузку, приходящуюся на колесо. Она подсчи­ тывается двояко:

а) как статическая нагрузка, распределенная на колеса

при расположении стрелы вдоль оси:

 

 

Gi = — Ь‘ •

и 0 2 = — у [- кгс,

 

(7.153)

 

 

‘1

 

 

где Gi — нагрузка на

переднюю ось;

 

 

G2 — нагрузка на заднюю ось;

в центре тяже­

G — общий вес машины, приложенный

сти;

 

 

 

 

Ьі — расстояние от центра

тяжести до

задней оси;

йі — расстояние от центра

тяжести до передней

оси;

1\ — расстояние

между осями;

на одно

колесо.

б) при работе, когда стрела

направлена

В последнем случае момент

от внецентренного

сжатия

относительно центра О опорной поверхности экскаватора оп­ ределяется выражением (рис. 51):

М =

G У (К + гсоз a)s +

(г sin а)2

 

кгсм . (7.154)

Здесь г — наибольший радиус

окружности, по

которой мо­

жет

перемещаться

центр

тяжести

всего экскава­

тора;

 

 

 

 

 

Рис. 51. Схема расчета нижней ходовой ра­ мы на пневмоколесном ходу.

190


К — расстояние от центра О до оси поворота;

а— угол между продольной осью экскаватора и осью стрелы.

Разлагая этот момент по осям X—X (поперечная ось) и У—У (продольная ось) — Mx= Ms i n a и My= M cosa, — по­ лучим от Мх нагрузку Rx в точке А (колесо с наибольшей на­ грузкой) :

^

М\

G sin а уА(К + г cos я)2 +■ (г sin а)2

(7.155)

Кх “

2а -

:

 

от момента Му (в той же точке А) нагрузку Ry:

Му

G cos а / (К +

г cos?)2

+

(r sin a)2

(7.156)

Ry

 

 

2b

 

 

 

 

 

 

В формулах (7.155) и (7.156)

а и b соответственно шири­

на колеи и база пневмоколесного хода.

 

 

 

Кроме

этого, будет нагрузка от центрального сжатия:

 

 

Rc -

G

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полная

нагрузка в точке А

 

 

 

 

 

 

 

G

(b Sin a -f- а COS а) X

 

R =

Rx +-Ry + Rc = -2a b

 

 

X

-f 2Krcos а +

r2 +

ab

 

(7.157)

 

T

 

 

Величина угла a, при котором давление R имеет макси­ мальное значение, находится из уравнения

dR

d а = 0 .

Для простоты решения используют метод подбора, не ре­ шая сложного уравнения с различными тригонометрически­ ми функциями.

Размер пневмошин выбирают на нагрузку больше стати­ ческой в 1,5—2 раза:

Rp = (1,5 -ч- 2) Rmax •

Выбранную шину необходимо проверить на прогиб:

191