Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Новые конструкции траншейных экскаваторов

..pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
24.84 Mб
Скачать

Необходимый коэффициент сцепления гусениц с грунтом <р определится из выражения

Ф №тр R A ) >• NA + Д (@тр 4- R A ) I откуда ф > —— — Ь Д«

Мощность, потребная для передвижения машины при копа­ нии NnePi приведенная к валу двигателя определится по фор­ муле

N = —^ — «= —— — л. с., пер 270103г)Л. 200-103

где 'Пх=г]?<'г),ст)пп л гус* 0,742— суммарный к. п. д. гусеничного хода и трансмиссии; щ =0,98 — к. п. д. цилиндрической пары;

Пйг= 0,96 — к. п. д. конической пары; г)Пп=0,95 — к. п. д. пла­ нетарной передачи; г|гус= 0,80 — к. п. д. гусеницы.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 15

Категория

Ч

УР

°м

RB

* 4

* 4

грунта

в кг/м*

в м/сек

в м/ч

в кг

в кг

в кг

I

12 000

3,14

1455

8250

813

7 002

п

20 000

3,14

1095

8330

824

8660

ш

30 000

3,14

826

8350

864

10 650

IV

40 000

3,14

628

8355

864

12 555

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 15

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарная

 

 

 

 

 

 

Мощность

Мощность

мощность на

 

 

 

 

 

 

на валу

на валу

валу двига­

Категория

Т=Т

 

4-

 

 

двигателя,

двигателя,

теля* необ­

 

Q в кг

 

необходимая

необходимая

ходимая для

грунта

 

ктг

 

для передви­

для привода

отрывки

 

+ Т

гР

 

 

жения ,

ротора,

траншей,

 

^

 

 

 

N= Nnep+-

 

 

 

 

 

 

пер

Nde.p

 

 

 

 

 

 

в л. с.

В Л. с.

+ Nd , p

 

 

 

 

 

 

 

 

в л . с

I

5 300

8 592

0,538

62

67,2

129,2

н

6 820

10252

0,643

56,2

81,8

138

i n

8 730

12 246

0,768

50,5

90,8

141,3

IV

10 630

14 151

0,895

44,4

91,5

135,9

В табл. 15 приведены значения мощности, необходимой для щредвиження машины, а также суммарная мощность на валу щигателя, необходимая для отрывки траншеи шириной 0,25 м.

121

Г. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Статический расчет экскаватора состоит из проверки устой­ чивости машины и определения удельного давления гусеницы на грунт при работё.

[1. Расчет устойчивости

Расчет устойчивости экскаватора СВОДИТСЯ к определению коэффициента устойчивости:

Муд

Ку ^опр

Рис. 81. Схема сил, действующих на базо­ вую машину и эпюры удельных давлений 'гу­ сеницы на грунт при

. отрывке траншеи

где ^

Моп?

момент сил, удерживающих тягач от опрокидыва­ ния, в кгм; суммарный момент сил, опрокидывающих машину, в кгм.

122

Из рис. 81 видно, что возможная ось опрокидывания тягача находится под крайним (по ходу машины) колесом.

Момент сил, удерживающих тягач от опрокидывания, Муа = l,198GOTp = 18 100 кгм,

где Gmp —15 100 кг — вес тягача.

Суммарный момент сил, опрокидывающих машину,

Мопр = 0,7NA + IAOTRA кгм,

тде NA и RA — соответственно горизонтальная и вертикальная нагрузки на шарнир базовой машины.

Данные по расчету машины на устойчивость приведены в табл. 16.

2. О пред еление удельного давления гусеницы на грунт

Среднее удельное давление на .грунт

 

 

___

@тр + R ji

 

 

 

 

Уф ~

 

ШГг

"

 

 

где

Вг = 900 мм — ширина гусеницы; .

крайними

опорными

Ьг =2320 мм — расстояние

между

 

 

катками

(длина

опорной

поверхности

Если точка

гусениц).

равнодействующей давления на

приложения

грунт

находится

на расстоянии

е<

от середины опорной

длины гусениц, то диаграмма давлений, как известно, представ­ ляет собой трапецию, а максимальное и минимальное удельные давления определяются по формулам:

Ятйх Яср ^ Н

^

И

 

 

 

 

 

Таблица 16

Категория

* 4

* 4

Monf ~ ° ' 7 N A +

Муд

+ 1.407

у м опр

грунта

в кг

в кг

в кг/м

 

 

 

 

I

7 002

813

6 040

3 ,0

и

8 660

824

7 220

2 ,5

ш

10 650

864

8 695

2,09

IV

12 555

864

10015

1,81

 

 

123

В том случае, когда е> 4~ то расчет по второй из этих

6

формул дал бы отрицательное значение для <7тш, что противо­ речило бы физической картине явления. Поэтому длина уча­ стка опорной площади гусениц, принимающая участие в пере­

даче давления

на

грунт,

будет

меньше Ьг

и составит L \~

= 3 ( ~~

8 ). При

ЭТОМ

<7шах= " o ' *—-------— »

<7min = U.

 

U

7

 

 

 

 

 

lt-)B

 

 

Как будет показано ниже, при копании грунта на всех че­

тырех режимах, принятых для расчета,

 

 

 

 

 

 

е

 

=

 

J

 

 

 

 

 

 

 

0,387 м

 

 

 

 

Величина е определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

е = х

Ь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

где х — положение

равнодействующей

относительно

точки

О

(см. рис. 81), которое находится из выражения

 

 

 

 

 

 

3,727RA 4-0,70NA 4- 1 , 122G.Bg

 

 

 

 

 

 

 

 

RА ^~ртр

 

 

 

 

Данные по

расчету

удельных

давлений

приведены

в

табл. 17,

а эпюры удельных

давлений — на рис. 81.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 17

 

Категория

 

 

 

X

 

е в

м

L i в м

^ср

^шах

 

грунта

в кг

 

в кг

В м

 

в к г /с м 2

 

 

 

 

 

 

в к г /с м 2

I

7 002

 

813

1,560

0 ,4 0

2 ,2 8

0 ,3 8 2

0 ,7 7 5

 

и

8 660

 

824

1,635

0,475

2,055

0 ,3 8 3

0 ,8 6 0

 

ш

10 650

 

864

1,730

0,57

1,77

0 ,3 8 4

1 ,0 0

 

IV

12555

 

864

1,81

 

0,65

1,53

0 ,3 8 4

1,165

 

Д. ТРАНСПОРТНОЕ ПЕРЕДВИЖЕНИЕ МАШИНЫ

При транспортном передвижении машины на подъеме с по­ стоянной скоростью тяговое усилие Т7, подводимое двигателем к ведущим колесам, преодолевает силу сопротивления качению1 гусеницы тягача Rmp, силу сопротивления качению опорных ко­

лес рабочего органа

R K, силы

сопротивления подъему

тягача

Gmp sin а и рабочего

органа

Gp sin а. Сопротивление

воздуха

124

ввиду его малости в расчете не учитывается. Под действием веса рабочего органа Gp и сопротивления движению опорных колес RK шарнир А тягача нагружается параллельным NA и перпендикулярным RA к плоскости пути усилиями, которые мо­ гут быть определены из уравнений равновесия рабочего органа (рис. 82):

2 МА = GP [a cos a -f (Ар— h j sin а) — (/ + fhtu) = 0;

2 ^ = Gp cos а RB — RA = 0; = Gpsin a 4- fRB — NA= 0,

где R E — нормальная реакция грунта на опорные колеса рабо­ чего органа;

/— коэффициент сопротивления качению опорных колес рабочего органа.

Решая совместно написанные выше уравнения, имеем: a COS а - {- ( hp llul) sin a

К б = UP 1 + fhtu

(I -f

fhtu—fl) cosа— (ftp hw) sin a

R A = GP

i + /A‘W.

и

(1 + /Ар) sin a + /a cos a

Л

 

i m

Сопротивление передвижению машины, которое преодоле­ вается силой тяги, подводимой двигателем к ведущим колесам,.

F — (Gmpcos a -{■ R A) A + Gmpsin a 4- NA.

где Gmp — вес тягача;

f l — коэффициент сопротивления движению базовой ма­ шины.

12S

Необходимый коэффициент сцепления гусениц с грунтом

ж ^

f ,

Gmp sin “ +

N A

ф >

/1 +

~ -------- ,

 

 

 

GmpcosaЧ"RA

 

Возможная скорость транспортного передвижения машины при использовании всей мощности двигателя

_ 270#^

Vmp - р

где NdB= 140 л. с.;

Т]ж— суммарный к. п. д. гусеничного хода и трансмиссии. Коэффициент устойчивости машины на подъеме с углом а

^Муд ________ Gmp cos a d______

^ ^onp Gmpsin ahmp -f* NJltu ~j~ RA C

Из выражения для R A в и д н о , что с увеличением угла подъ­ ема а перпендикулярная к плоскости пути нагрузка на шар­

нир Л тягача

уменьшается

и

при

(hp—

) sin а > (/+

Н\-fhm—а) cos а

она становится

отрицательной. Но

так

как по

 

 

 

 

 

 

Таблица 18

 

 

 

 

 

Величина угла

Определяемый параметр

 

 

 

втах= 18°04'

0=0

 

 

 

 

 

Нагрузка на опорные колеса рабочего органа RB в

 

 

 

к г .....................................................................................

 

 

 

 

8280

 

7300

Параллельная плоскости пути нагрузка на шарнир А

 

 

 

тягача NA в к г ........................................................................

 

 

 

 

3940

 

1100

Перпендикулярная плоскости пути нагрузка на

шар­

 

 

 

нир А тягача RA

в к г ............................................................

 

 

 

0

 

1409

Сопротивление передвижению машины F в кг .

. . .

10 065

2752

Необходимый коэффициент сцепления гусениц

с

грун­

 

 

 

том <р..........................................................................................

 

 

 

 

0,662

0,167

Возможная скорость транспортного передвижения ма­

 

 

 

шины vmo в к м /ч .....................................................................

 

 

 

2,80

 

10,20

Коэффициент устойчивости машины

K v —

М 0Лр

2,50

6,60

 

 

 

 

 

 

126

условиям эксплуатации машины случай RA < О является недо­ пустимым, то, очевидно, максимальный угол подъема атах име­ ет место при i?A=0. ,

В этом случае имеем

I + № ш ~ а = (hp — К ) tg а «пах> откуда a max = a r c t g .

h P — /1ш

Принимая f=0,L5 и подставляя численные значения плеч а=2,348 ж, b=0,352 ж, 1=2,70 ж, Лр=2,10 ж, h =0,70 ж, полу­ чим

ашах = arctg 0,326 = 18°04'.

Втабл. 18 приведены данные по расчету транспортного пе­

редвижения машины при максимальном угле подъема а тах= = 18°04' и при а=0. В расчете коэффициент сопротивления дви­ жению базовой машины и к. п. д. гусеничного хода и трансмис­ сии приняты такими же, как и в тяговом расчете на рабочем режиме, т. е.

f i — 0,10 и ri* = 0,742.

 

 

 

 

О ГЛ А ВЛ ЕН И Е

 

 

 

 

 

П р е д и с л о в и е

.................................................................................

 

 

 

г

. .

 

3

Г л а в а

I.

Обзор

конструкций

траншейных

экскаваторов,

выпускае­

 

 

мых в СССР

и за рубежом . . .

. * ......................................

 

 

4

 

Г л а в а

II.

Новые

конструкции

цепных траншейных

экскаваторов

.

11

 

 

Экскаватор ЭТЦ-402

...............................................................................

 

 

 

 

11

 

 

Экскаватор

ЭТУ-354

экскаватор

ЭТУ-354А . . . .

 

21

 

 

Модернизированный

 

L0

 

 

Сменное оборудование к экскаваторам ЭТУ-354/354А для

34

 

 

разработки

мерзлых

г р у н т о в ..............................................................

 

 

 

 

 

 

Экскаватор

Э Т Ц - 2 5 1 ...............................................................................

 

 

 

 

37

 

 

Экскаватор

Э Т Ц - 2 0 1 .................................................................................

 

 

 

 

39

 

 

Экскаватор

Э Т Ц - 1 6 1 .................................................................................

 

 

 

 

42

Г л а в а

III. Новые

конструкции роторных траншейных экскаваторов

.

45

 

 

Экскаватор

Б Т М -Т М Г .............................................................................

 

 

 

 

45

 

 

Экскаватор

Э Т Р - 1 3 1 ...............................................................................

 

 

 

 

61

 

 

Экскаватор

Э Т Р - 1 3 2 ....................................

 

 

 

 

76

 

 

Экскаватор

Э Р - 7 А

.....................................................................................

 

 

 

 

81

 

 

Экскаватор

Э Р - 1 0

.......................................................

 

 

 

 

87

Г л а в а

IV.

Примеры

расчета траншейных экскаваторов . . . .

 

96

 

 

Расчет

экскаватора

Э Т Ц - 2 0 1 ........................................................

.

 

 

96

 

 

 

Расчет

экскаватора

ЭТР-131 .

...............................112

 

Валентин Александрович Румянцев,

 

 

Исаак Залманович Фиглин и

 

 

Леонид Моисеевич

Синдаловский

 

«НОВЫЕ

КОНСТРУКЦИИ ТРАНШЕЙНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ»

 

Редактор издательства А. П. Бирюков

 

Технический редактор Н. В. Тимофеева

Корректор Л. В. Асташенок

 

Обложка художника В. Б. Торгашова

 

Сдано в производство 17/1 1969 г.

Подписано

к печати 11/XI 1969 г.

Т-13758 Тираж 6500

экз. Печ. л. 8,0 Бум.

л. 4,0 Уч.-изд. л.

8,25 Формат 60X90'/ie

 

Цена 44 коп.

Зак. № 29

 

Издательство «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Москва, Б-66, 1-й Басманный пер., 3

Московская типография № 6 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР

Москва, Ж-88, 1-й Южно-портовый пр., 17.