- •2. Силова установка. Вибір привідного двигуна
- •3. Розрахунок стрілопідйомного механізму
- •4. Розрахунок механізму повороту рукояті
- •5. Розрахунок механізму повороту ковша
- •6. Вибір насосної установки екскаватора
- •7. Визначення зусиль у нерухомих гідроциліндрах та максимальних навантажень на робоче обладнання
- •7.1. Вихідні положення робочого обладнання:
- •7.2. Розрахунок максимальних зусиль при копанні поворотом
- •7.3. Визначення максимальних навантажень на робоче
- •8. Розрахунок на міцність елементів
- •8.4. Розрахунок на міцність пальця шарніру кріплення стріли до корпусу
- •8.5. Розрахунок на міцність пальця шарніру кріплення гідроциліндра підйому стріли
- •8.6. Розрахунок на міцність пальця шарніру кріплення стріли до рукояті
- •8.7. Розрахунок металоконструкції стріли
- •9. Розрахунок механізму обертання платформи
- •Розрахункова потужність гідромотора
- •10. Розрахунок приводу рушія
- •11. Визначення стійкості екскаватора.
- •12. Визначення продуктивності екскаватора та собівартості розробки одинці об’єму грунту
7. Визначення зусиль у нерухомих гідроциліндрах та максимальних навантажень на робоче обладнання
При розрахунку приймають, що ГЦ рукояті (ковша) розвиває постійне активне зусилля при номінальному тиску в гідроприводі:
Дотичні
зусилля на ріжучій кромці ковша знайдемо
з рівняння моменту від ГЦ при максимально
опущеній нерухомій стрілі. Момент від
зовнішніх сил, що діють на робоче
обладнання, в рівняння включати не
будемо, а врахуємо поправку на нього
(не більше 10% від отриманого значення).
Максимальне значення дотичного зусилля
буде у випадку, коли коромисло рукояті
буде перпендикулярне до стріли (момент
від зусилля в ГЦ буде максимальний). При
копанні поворотом ковша теж розглянемо
випадок, коли ланка
буде перпендикулярна до рукояті (момент
від зусилля в ГЦ буде найбільшим).
7.1. Вихідні положення робочого обладнання:
– стріла максимально опущена вниз;
– рукоять
повертається в діапазоні від вертикального
положення на повний кут повороту, в
межах якого буде знаходитись
;
– кут
повороту рукояті при підрахунках
;
– кількість
положень по розрахунку на 2 більше після
знаходження
.
Для
знаходження
![]()
Центр
мас ґрунту в ковші знаходиться на вершині
рівностороннього трикутника зі стороною,
рівною
(рисунок 5). Ковш знаходиться так, що його
радіус співпадає з віссю рукояті.
Розрахунок починаємо в точці «0»:
0)
![]()
Приймаю з попередніх розрахунків:
Н;
=8839,6
Н;
Н;
Н.
Звідси
знаходимо силу
:


Рис. 4. Схема знаходження максимального зусилля при копанні
ґрунту рукояті.
Для положення рукояті «1»:
![]()

Для положення рукояті «2»:
![]()

При
подальшому розрахунку сила
зменшується, тому будемо користуватися
положенням рукояті у точці «0», тому що
в ній сила
найбільша.
7.2. Розрахунок максимальних зусиль при копанні поворотом
ковша
Задача: знайти таке положення ковша при якому дотична складова сили копання буде максимальною.
Вихідне положення робочого обладнання:
рукоять знаходиться в положенні «0» де сила
;крок повороту ковша – 20°.

Рис. 5. Схема знаходження максимального зусилля при копанні
ґрунту поворотом ковша
Для положення ковша «0»:
.
Приймаю з попередніх розрахунків:
Н;
=8839,6Н;
Н.
Знаходимо
силу
:

Для положення ковша «1»:
;

Для положення ковша «2»:
;

Для положення ковша «3»:
;

При
подальшому розрахунку сила
зменшується. Отже з проведених вище
розрахунків (розрахунок максимальних
зусиль при копанні поворотом ковша і
розрахунок максимальних зусиль при
копанні поворотом рукояті), ми бачмо що
максимальне зусилля виникає при копанні
ґрунту поворотом ковша (в точці «2»). На
основі цього остаточно записуємо:
Н;
Н.
7.3. Визначення максимальних навантажень на робоче
обладнання зворотної лопати
Максимальні навантаження на робоче обладнання можна визначити декількома способами. В нашому випадку це раціональніше зробити за допомогою графічного способу визначення навантажень та за допомогою силових багатокутників (див. рисунок 7).

Рис. 6. Схема розташування навантажень на визначення реакцій
в робочому обладнанні
1.
![]()
;
Н.
2.
,
визначаємо з силового багатокутника:
Н.
3.
,
визначаємо з силового багатокутника:
Н.
4.
,
визначаємо з силового багатокутника:
Н.
5.
,
визначаємо з силового багатокутника:
Н.
При визначенні реакцій ми скористувалися методом «силових багатокутників», що значно спростив розрахунки і зберіг час. В результаті масштабування отримуємо необхідні нам реакції з точністю масштабу (1мм=2000Н).
