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 силанайбільша.

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).