книги / Новые конструкции траншейных экскаваторов
..pdfНеобходимый 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.