Определение основных параметров экскаваторов

С гидравлическим приводом

При расчете рабочего оборудования экскаваторов находят длину стрелы С и рукояти Р, радиус R, координаты пяты стрелы X и Y (рис. 1.4).

 

Таблица 1.5

Ориентировочная продолжительности цикла

одноковшового экскаватора, с

 

Объем ковша экскаватора, м^3	В отвал	В транспорт
Прямая лопата	Драглайн	Прямая лопата	Драглайн
0,15	13,6–15	17–18	14–16	18–20
0,3	11–15	15–18	11,5–16	17–21
0,65	12–15	14–21	12,5–18	23–25
	20–22	23–25	21–23	24–26
1,25	14–20	U–27	15–21	18–28
	22–24	25–27	24–26	27–29
2,5	22–23	32–34	23–25	34–36

Рис. 1.4. Схема к определению параметров

шарнирно-сочлененного оборудования обратной лопаты

 

Размеры элементов рабочего оборудования по длине должны соответствовать заданным предельным рабочим параметрам экскаватора – максимальной глубине копания и максимальной высоте выгрузки при опущенной рукояти. Между и существует зависимость

, (1.21)

где – ширина ковша;

– коэффициент разрыхления грунта.

Длина стрелы

, (1.22)

где – угол поворота стрелы.

Увеличение угла позволяет сократить длину стрелы и уменьшить массу рабочего оборудования. Рекомендуемые углы поворота стрелы =90–95°.

Расстояние У от оси поворота стрелы до уровня расположения машины при = 90° и ' =

,

т.е. . (1.23)

Для уменьшения моментов инерции поворотной платформы и опрокидывающего момента, действующего на экскаватор при торможении рабочего оборудования, следует стремиться к уменьшению радиуса копания при неизменной глубине копания .

Последнее возможно при смещении оси крепления стрелы относительно оси поворотной платформы. При этом крайнюю к экскаватору точку забоя нельзя размещать ближе оси передней звездочки гусеничного хода.

Расстояние X находят по формуле

, (1.24)

где Е – половина базы машины.

Максимальное усилие копаний поворотом ковша

, (1.25)

где А – заданная энергоемкость процесса копания в расчетном грунте, отнесенная к объему ковша;

– объем ковша.

Радиус приложения сил на кромке ковша R находят из соотношения, связывающего объем ковша q и его ширину b.

, (1.26)

где ., (1.27)

Для экскаваторов II–V размерных групп результаты расчетов приведены в табл.1.6.

Таблица 1.6

Параметры экскаваторов с гидравлическим приводом

 

 

Параметры	Размерные группы
II	III	IV	V
Объем ковша, м^3	0,25	0,4	0,65
Работа на копание, кДж
Радиус ковша, м	0,95	1,1	1,3	1,5
Максимальное усилие
копания, кН
Максимальный момент
при копании, кНм

Полный угол поворота ковша относительно рукояти выбирают таким, чтобы угол заброса ковша за ось рукояти был 15–20° и при повороте рукояти на выгрузку из ковша не высыпался грунт. Полный угол поворота ковша принимают в пределах 140–160⁰. Можно считать, что на режущую кромку ковша экскаватора с гидравлическим приводом при копании поворотом рукояти действуют те же сопротивления, что и при работе экскаваторов с канатным приводом.

Путь наполнения ковша обратной лопаты

, (1.28)

где – масса экскаватора, т.

Зная работу, затрачиваемую на копание , можно записать среднее расчетное значение усилия копания в виде

. (1.29)

За расчетный принимают режим работы в конце копания, т.е. при совпадении максимального момента резания с моментом от веса рабочего оборудования.

Длину рукояти с ковшом следует считать равной пути наполнения ковша . Момент на рукояти от усилия копания с учетом масс рабочего оборудования и грунта находят по формуле

. (1.30)

Так как и ,

, (1.31)

где р – длина рукояти;

– сумма моментов от веса рабочего оборудования и грунта при заполнении ковша, пропорциональная углу поворота рукояти .