книги / Скреперы

Напряжение растяжения цилиндра

σ z= Pг ,

Fт

где Fт — площадь трубы цилиндра, Fт = π4 (D12 − D2 );

Fт = 3,144 (13,72 −122 ) = 34,3 (см2 ),

тогда

σ z= 25104= 732 (кгс/см2 ). 34,3

Напряжение на внутренней поверхности трубы вдоль радиуса определяем по формуле Ляме:

гдеР1 иР2 — внутреннееинаружноедавление, действующеенацилиндр; r1 и r2 — внутренний и наружный радиусы цилиндра;

r — текущий радиус цилиндра. Если r = r1, то при P2 = 0

Напряжения на внутренней поверхности трубы по касательной к окружности определяем по формуле Ляме:

Тогда при r = r1 и P2 = 0 имеем

=281 6,852 + 62 = 2133 (кгc/см2 ). 6,852 − 62

42

Это сечение соответствует координате наибольшего изгибающего момента (см. рис. 20). При значении момента Mи = 50130 кгс·см игеометрическихпараметрахсечения(см. рис. 21) напряжениеизгибаσи = = Mи/ Wox = 50130 / 93,76 = 535 (кгс/см2), гдеWox — моментсопротивления сеченияотносительнооси, проходящейчерезцентртяжестисечения[9].

Запас прочности по пределу текучести:

Напряжение среза

τ = RE ,

2F

где RE — максимальная сила, действующая на палец; F — площадь сечения.

Если RE =18740 кгс, то

τ= 18740 = 119 (кгс/см2 ). 2 78,5

Напряжение смятия

где R — радиус пальца; lт — длина проушины.

9. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПАЛЬЦА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ТЯГОВОЙ РАМЫ

Расчетная схема пальца дана на рис. 22. Материал пальца — сталь 40Х, предел текучести материала σт = 3300 кгс/см2.

Максимальная сила, действующая на палец,

RD = RDx2 + RDz2 .

44

Опрокидываются нередко при работе короткобазовые машины, в частности бульдозеры на базе колесных двухосных тягачей. В этом случае кроме массы машины Gм должно быть учтено и максимальное тяговое усилие Pт max, приложенное к крюку (рис. 23).

Рис. 23. Схема к определению продольной устойчивости машины

Расчеты на устойчивость целесообразно вести путем установления максимального угла наклона α мmax , при котором машина может

опрокинуться. Уравнение моментов сил относительно точки А можно составить в виде

46

Решив совместно уравнения (14) и (15), получим

Возможность преодоления подъемов зависит от условий сцепления ведущих колес машины с поверхностью грунта. С увеличением угла αм (рис. 24) сцепление колес ухудшается из-за уменьшения действующей на них нагрузки.

Рис. 24. Схема к определению максимального угла наклона по условию сцепления

Максимальное тяговое усилие, которое может быть достигнуто при движении машины на подъем, характеризуется углом φсц при условии сохранения сцепления ведущих колес с грунтом. Это усилие можно определить по формуле

Pтmax = R ϕ сц,

47

Тогда

Вместе стемтяговоеусилие, необходимое для движениямашины:

Решение уравнений (16) и (17) даст возможность определить максимальный угол подъема:

где f — коэффициент сопротивления перемещению машины;

h — высота центра тяжести тягача.

При больших углах подъема для самоходной машины типа скрепер будет невозможно реализовать максимальное тяговое усилие.

Поперечную устойчивость машины при движении по косогору следует проверять при одновременном ее повороте (рис. 25). Развиваемая в этом случае сила инерции будет способствовать опрокидыванию машины. Силу инерции можно найти из выражения

Из уравнения (18) можно определить предельное значение угла α мmax , при котором устойчивость машины не нарушится.

Шарнирно-сочлененные машины, а также машины, смонтированные на базе одноосных тягачей, могут потерять устойчивость при повороте на горизонтальной площадке. Наиболее опасен случай по-

48

11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В МЕХАНИЗМЕ ПОДЪЕМА ЗАСЛОНКИ И РАЗГРУЗКИ КОВША СКРЕПЕРА

Наибольшее усилие открывания заслонки Рзас возникает при разгрузке ковша с «шапкой» в начальный момент ее открывания. Схема сил, действующих на заслонку, показана на рис.27. Из уравнения моментов сил относительно точки О находим:

где Gзас — масса заслонки, кг;

Gгр — масса грунта в ней (условно заштриховано), кг.

Рис. 27. К расчету разгрузочного устройства скрепера: а, б — схемы сил, действующих на заслонку и заднюю стенку соответственно; в — эпюра давлений

Масса грунта в заслонке зависит от ширины заслонки Взас, ее высоты Нзас, длины l3 и формы. Определить ее точно сложно. Для приближенных расчетов принимаем:

50