книги / Новые конструкции траншейных экскаваторов

б) Удельное давление при копании

Положение центра тяжести опорной поверхности гусениц относительно точки пересечения оси у—у с полотном дороги (см. рис. 77) будет

= 0,615 M,

где R = 382 кг и N=115 кг (см. расчет устойчивости экскава­ тора).

Рис. 78. Эпюры удельных давлении гусеницы на грунт:

а — транспортное положение рабочего органа; 6 — положение рабочего органа при

копании

•Среднее удельное давление:;

qcp = S a + ls in 5 6 ° - W c o s 5 6 ^ = 0 3 6 6 г;

9m« = Чср ( l + 7 7 ) = ° ' 5 1 0 кг/см 2’

?mi„ = = 0,222 кг/см\

где 8 =1225—(450+615) = 160 мм — расстояние от центра тяжести опорной поверхности до середины опорной длины гусеницы.

Эпюра отдельных давлений приведены на рис. 78.

Ш

РАСЧЕТ ЭКСКАВАТОРА ЭТР-131

Приводимый ниже расчет экскаватора с роторным фрезер­ но-ковшовым рабочим органом является ориентировочным и вы­ полнен по аналогии с расчетом многоковшовых роторных экскаваторов. Производительность экскаватора рассчитана по теоретическому объему кольца, заключенному между окружно­ стью кромок зубьев и ребордой рейки. При определении тяго­ вого усилия на перемещение фрезерно-ковшового рабочего ор­ гана соотношение касательной и нормальной составляющих усилий копания принято таким же, как у многоковшовых тран­ шеекопателей. ;

А.КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ МАШИНЫ

1.Скорости передвижения машины

Рабочая скорость передвижения машины

= 1,78 м/сек на первой передаче, t>p2=2,36 м/сек на второй пе­ редаче и урз=3,14 м/сек на третьей передаче.

Соответственно числа оборотов ротора определяются из фор­ мулы

б0ор .

Пр ~~ nDp ’

112

Принятые в расчете значения коэффициента k\ для грунтов категорий: I — &i= 12 000 кг/м2, II — ki=20 000 кг/м2, III — k\ = = 30 000 кг/м2, IV — =40 000 кг/м2.

б) Мощность, расходуемая на подъем грунта,

114

В расчете приняты значения у для грунта категорий: I—у= = 1700 кг/м\ II— 1800 кг(м\ 111-^=1900 /сг/лс3; IV—у= = 2000 кг/мг.

Мощность на валу двигателя, необходимая для привода ротора:

Пкард =0,985 — к. п. д. карданной передачи. Значения N до.р приведены в табл. 42.

Таблица 12

2. Мощность, затрачиваемая на '(Передвижение машины при отрывке траншеи

Экскаватор ЭТР-131, предназначенный для прокладки маги­ стральных кабельных линий связи, работает вместе с прицепной кабелеукладочной тележкой. Полное сопротивление передвиже­

115

нию машины при отрывке траншеи складывается из сопротив­ лений: копанию ротора, качению опорных колес рабочего ор­ гана, передвижению тягача, передвижению кабелеукладочной тележки и резанию грунта траншеи для грозозащиты.

а) Определение сопротивления копанию

На зуб ротора, находящийся в забое (рис. 79), действуют

J 16

образом, касательное усилие сопротивления копанию, прило­ женное к зубу, при его повороте на угол а будет

Яка = kiBS sin а.

Каждый из зубьев, находящихся в забое, нагружен различ­ ными усилиями копания. Максимальное усилие будет действо-

.вать на верхний зуб

Якв0~ kiBS • sin CCQ.

Суммарноё касательное усилие копания всех зубьев ротора •будет

Рк = kxBS [sin а0 + sin (а0 — Да) sin (а0 — 2Ла) + . . .

. . . + sin(a0 —тДа)],

тде ао — угол, соответствующий выходу зуба ротора из забоя;

SbO°

Да = —-------- угловой шаг расположения зубьев на роторе.

При определении нагрузок на шарнир тягача и опорные колеса рабочего органа необходимо знать величины касатель­ ной Рко. и нормальной PNa усилий, действующих на каждый зуб, а также значения горизонтальной и вертикальной состав­ ляющих суммарного усилия копания всех зубьев. Принимая и здесь PNa =0,3 Я ла, получим горизонтальную Ркг-х и верти­ кальную Ркох силы, действующие на зуб, находящийся под углом а:

Ркг* = Ркх (cos a -f- 0,3 sin а) = *1- -- (sin 2а -{- 0,6 sin2 а);

2

Як0, = Як, (sin а — 0,3 cos а) = ktBS (sin2 а — 0,15 sin 2а).

Следовательно, суммарные горизонтальная и вертикальная составляющие усилий копания всех зубьев будут

U D C

Ркг = —^— {sin 2,0+ sin2 (a0 — Да) -f sin2 (а0 — 2Да) -f . . .

При глубине траншеи Я=1,30 м радиусе ротора Яр=1,71 м и числе зубьев на роторе z=22 углы ао и Да будут

117

|

Так как подача машины (5) на один зуб определяется по формуле S = - —L- , то множитель k\BS в выражениях для Рк ,

Ркг, Ркв при ширине 5=0,25 м, для которой выполняется тяговый расчет, может быть представлен в виде •

— в табл. 14.

б) Сопротивление передвижению базовой машины и мощность, потребная для передвижения при работе

Схема сил, действующих на рабочий орган при копании, по­ казана на рис. 80.

Рис. 80. Схема сил, нагружающих рабочий орган при копании

Нагрузки на шарнир тягача А и опорные колеса Б опреде­ ляются из уравнений равновесия рабочего органа:

119

RE и RA — вертикальные составляющие усилий, действующих на опорные колеса рабочего органа и на шарнир базовой машины;

NA — горизонтальная и вертикальная составляющие уси­ лия, действующего на шарнир базовой машины; Ркг и Рке — горизонтальная и вертикальная составляющие сум­

марного усилия копания (см. табл. 14);

Т— усилие, необходимое для передвижения кабеле­ укладочной тележки с учетом сопротивления ре­ занию грунта траншеи для грозозащиты Тгр ;

/=0,15 — коэффициент сопротивления движению опорных колес рабочего органа и кабелеукладочной те­ лежки.

Сила сопротивления передвижению кабелеукладочной те­ лежки

удельное сопротивление грунта при копании ножевым траншее­ копателем. По данным центрального научно-исследовательского института связи, значение k для глинистого грунта III катего­ рии составляет 22 кг!см2. Таким образом, Тгр =260X22 =

= 5720 кг.

Для определения Т гр на других грунтах принимаем, что

удельное сопротивление грунта при копании ножевым траншее­ копателем k пропорционально удельному сопротивлению k\ при копании зубьями ротора.

Пользуясь величинами сил PKi, Ркг и Ркв из табл. 14 и за­ меряя плечи приложения сил Ц и d\ по схеме (рис. 80), а также учитывая сопротивления Ткт и Ткр, находим из уравне­

Gmp= l5 100 кг — вес базовой машины.

120