5 Визначення зусилля і швидкості занурення робочого органу
Апріорно приймаємо, що потужність, яка необхідна для управління робочим органом, становить 20-40% номінальної потужності базової машини.
Швидкісні параметри системи управління відвалом повинні забезпечувати нормальний хід робочого процесу, враховуючи, що зростання швидкості управління відвалом, підвищує продуктивність машини, але призводить до росту динамічних навантажень на машину і ускладнює роботу машиніста.
Швидкостями підйому або опускання вважають вертикальну складову швидкості занурення леза ножа. Швидкість заглиблення (Vз) вибирається такою, щоб траєкторія ножа на горизонтальній поверхні при пересуванні машини на першій робочій швидкості, проходила під кутом до горизонту не більшим за заданий кут ножа (θ), (коробка жорсткості відвалу неповинна зімяти грунт під час роботи). Тобто, необхідно забезпечити умови нерівності:
(5.1)
Зусилля в виконавчих механізмах приводу управління (гідроциліндрах) визначаються за умови статичної рівноваги трактора відносно передньої і задньої кромок опорної поверхні гусениць.
При вигубленні відвалу 1):
(5.2)
При зануренні 2) :
(5.3)
Де,
(5.4)
-
сила тяжіння робочого обладнання;
-
сила тяжіння трактора.
При цьому необхідно, щоб виконувались слідуючи умови:
;
Де
-
зусилля занурення, знайдено з умови
подолання несучої здатності грунту;
-
зусилля вигублення при нормальних
умовах копання грунту.
(5.3)
В відповідності до схеми 3):
(5.4)
де:
(5.5)
(5.6)
Н
(5.7)
(5.8)
Отже умова виконується.
Швидкість пересування поршня гідроциліндра знаходиться в залежності від прийнятої швидкості переміщення відвалу. Як видно зі схеми, кут оберту при повному занурені відвалу:
(5.9)
де: m – висота проходження осі оберту брусів над рівнем опорної поверхні;
hmax – max глибина різання;
С – відстань від осі повороту до леза ножа.
Хід виконавчого механізму:
(5.10)
Середня швидкість поршня:
(5.11)
Рис.5.1-Схема визначення робочого ходу в гідро циліндрах.
6 Розрахунок гідроприводу управління відвалом
Тиск рідини 16 МПа, найбільше зусилля в гідроциліндрі 118,5 кН
(6.1)
Приймаємо сталевий гідроциліндр діаметром 110 мм.
Товщина стінки становить:
(6.2)
Подача насоса Qн повинна забезпечити необхідну швидкість переміщення штоку. При цьому гідравлічні втрати становлять 3-8% від витрат рідини, на роботу n гідроциліндрів одночасно.
(6.3)
Обираємо
гідронасос: НШ32У V=10
,
Тиск P=16
МПа, частота обертів валу N=1800,
потужність N=10 кВ, обємній ккд = 0,92, маса=
6,6 кг.
Перелік посилань
Барсов И.П. Строительные машины и оборудование. М.: Стройиздат, 1986.512с.
Бульдозеры и рыхлители / Б.З. Захарчук, В.Д. Телушкин, Г.А. Шлой- до. А.А. Ярким. М.: Машиностроение, 1987. 238 с.
Дорожные машины: Ч. 1. Машины для земляных работ / Т.В. Алек сеева, К.А. Артемьев, А.А. Бромберг и др. М.: Машиностроение, 1972. 504 с.
Проектирование машин для земляных работ / Под ред. A.M. Холодо ва. Харьков: Вища шк., 1986. 272 с.
Теория и расчет строительных машин / Л.А. Гоберман, К.В. Степа- нян, А.А. Яркий, B.C. Зеленский. М.: Машиностроение, 1979. 408 с.