Расчет теоретических значений M_T и N_T

пр проектировании Х.О. производят в следующей последовательности:

1. определение конструктивных параметров будущего Х.О..

2. компонуют агрегат будущей машины на ходовом оборудовании и производят из развесовку.

3. определяют уд. давление на грунт спроектированного Х.О. и проверят его с допустимым давлением по стандарту.

4. Выполнение тягового расчета Х.О.. Определяется все сопротивление, возникающее при передвижении машины при предусмотренных стандартом экстремальных условиях.

5. определяется теоретически мощности, необходимые на привод Х.О., момент.

6. подбор двигателя для обеспечения работы машины.

N_д.р.= К^Х.О._N*N_T+N^агр_i

N_д.р.– полная мощность двигателя машины.

К^Х.О._N,N_T– к.т. заноса и теоретическая мощность Х.О..

N^агр_i– мощность на привод др. агрегатов машины.

7. проверка движителя машины по коэффициенту сцепления с грунтом.

T=G_сц*_сцW_

Определение размеров, компоновки и развесовки

.

МЗР при расчете Х.О.

Два метода определения размеров

1. На базе статических данных по машинам-аналогам определяет основные размеры будущего оборудования.

2. размеры определяются путем многократной компоновки и перерасчета оборудования по всем пунктам алгоритма с постепенным приближением к идеальной конструкции.

наиболее часто размеры машины определяют по зависимости L_i=k_i

k_i– эмпирические коэффициенты.

m_M– полная масса будущей машины (ориентировочно по предлагаемому тяговому классу машины аналога).

Например, для многоопорного гус. Х.О.

Для цепной схемы k_i:

k_L = 1.1-1.15

k_B = 0.86-0.9

k_в = 0.17-0.2

k_h = 0.3-0.36

k_t = 0.07-0.09

k_D1 = 0.23-0.3

k_D2 = 0.25-0.32

k_D = 0.08-0.11

k_D3 = 0.05-0.1

t_K = (1.5-1.7)t

h₃= (0.1-0.13)t

для обычной модификации L/b= 7-8

для болотной модификации L/b= 4.8-5.2

Параллельно с расчетами размеров на чертеже производят постановку основных агрегатов будущей машины, первоначально ориентируясь на приближенные массы и габариты аналогичных агрегатов существующих машин.

При каждой компоновке каждый агрегат располагают как можно ниже к опорной плоскости машины и так, чтобы в плане общий ц.т. всех агрегатов как можно ближе подходил к геометрическому центру давления машины. Предположительное значение отклонения общего ц.т. от геометрического центра давления определяется окружностью радиусом

R = 1/3 * B

Этап компоновки и развесовки заканчивается после того как выполнена эскизная компоновка Х.О. и рабочей рамы машины с основными агрегатами, определены ц.т. каждого агрегата , и их координаты относительно общего ц.т. машины или какой-либо первоначальной системы координат.

Методика определения уд. давления на грунт гус. Х.О.

Проверка проходимости машины по уд. давлению на грунт выполняется для наиболее слабых грунтов, которые могут встретится при эксплуатации машины исходя из условия:

P_p  [P]

P_p– реальное уд. давление на грунт Х.О.

[P] - дополнительное уд. давление на грунт, определенное стандартом и равное:

№	Грунтовые условия	[P] Н/м2, Па	Р0Н / см3
1	Плотные сухие глины	(11-15)*105	11-13
2	Глины средней влажности	(8-10)*105	7-10
3	Влажные водо-насыщенные глины	(6-7)*105	5-6
4	Пески крупные нормальной влажности	(4-6)*105	3-4,5
5	Водонасыщенные и сухие пески, галька, влажные супеси	(2-4)*105	2-3
6	Заболоченные почвы	(1-3)*104	1,2-1,5

Если реакция Х.О. на грунт располагается в центре геометрии давления опорной площади, то реальное уд. давление определяется зависимостью:

P_p = R₀ / Z*b*L₀

R₀– результирующая реакция на плоскости грунт – гусеница

Z– число опорных гусениц

b– ширина одной гусеницы

L₀– опорная длина гусеницы

Определение реальных уд. давлений на примере

решения плоской задачи для бульдозера рыхлящего агрегата на базе гус. трактора.

Дли изображенной расчетной схемы со всеми приложенными силами и реакциями значение реальных давлений определяются в следующей последовательности:

1. из условия статического равновесия систем отн. начало координат:

X = 0

Y = 0

Z = 0

M_X = 0

M_Y = 0

M_Z = 0

определяются значения R₀и координатыX_e, Y_eрасположение реакций.

2. определяется смещение е по осям xиyпо зависимостиe_X=L₀/2 -X_ee_Y=B/2 -Y_e

3. определяют теоретическую длину и ширину опорной части по длине базового оборудования.

L₀ = 2(L₀/2 - e_X)

4. определяют реальное уд. давление машины на грунт, подставляя полученное значение L₀в зависимость (а) и при постоянной ширине гусеницы

5. зависимость по п.4 будет справедлива для случая, когда реакция R₀не выходит за радиус круга диаметром 2/3B.

В реальных условиях данную задачу упрощают, приводя координату е к 3-м расченым случаям

1. е = 0; P_max = R₀ / Z*b*L₀

2. е  1/3*L₀/2= 1/6*L₀ P_max=2*R₀ / Z*b*L₀

3. e > 1/6* L₀ P_max = 2*R₀ / B*b*(L₀/2-e)

решение задачи об определении уд. давления всегда проводится для наиболее неблагоприятных (нагруженных) расчетных условиях. Как правило, это отражается в следующем:

1. принимают, что машина работает на MAXскорости.

2. раб. оборудование имеет макс. заглубление

3. машина преодолевает макс. возможные продольные и поперечные уклоны.

4. машина работает на переувлажненых грунтах или песках (болотная модификация рассчитывается отдельно).

Тяговые расчеты гус. Мзр

При движении гус. машины для обеспечения нормальной работы должна соблюдать условие:

T₀=G_сц*_сцW_

T₀– окружное тяговое усилие, реализуемое ведущей звездочкой движителя.

T₀= (M_gU_тр/D₂/2) *_тр

M_g– момент на валу двигателя

U_тр– передаточное число трансмиссии

_тр– кпд трансмиссии

G_сц– сцепной вес (вес с учетом доп. сил от раб. оборудования)

_сц– коэффициент сцепления движителя с грунтом.

_сц– 0,9-1,08 – для рыхлых грунтов нормальной влажности.

Рекомендуется _сц= 0,95-1,09 для плотных грунтов.

_сц= 0,4-0,5 для песков.

_сц= 0,5-0,6 для цементобетона.

Для обычных условий _сц= 1,0

Суммарное сопротивление перед-го определяется уравнением

W_=W_1кач+W_2под+W_3ветра+W_4инер+W_5повр+W_6коп+W_{7гус.вн.}

W_1кач– сопротивление качения двигателя по грунтуW₁=R₀*f_k

R₀– результирующая реакция на движителя.

f_k– коэффициент сопротивления качению гус. движителя.

f_k= 0,1-0,15 – для рыхл. грунта норм влажности.

f_k= 0,08-0,1 для плотных грунтов.

f_k= 0,15 для песков

f_k= 0,03 для асфальта и цементобетона.

W₂– сопротивление на подъем.

W₃– сопротивление от преодоления инерциальных сил при трогании машины с места и при разгоне её на высших пределах.

W₃ = m_ * a * X

m_- суммарная масса машины.

X= 1.05-1.1 – коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс трансмиссии.

a₀=V_i/t^I_Pускорение разгона с 1-й передачи

V_i– номинальная скорость при движении с 1-й предеачи.

t^I_P=2-4 сек – нормативное время разгона до номинальной скорости.

a_III-IV = (V_IV - V_III) / t^III-IV_P

при скоростях движения > 15 ^КМ/_Чучитывают ветровые нагрузкиW₄

действующая на каждое колесо, и проводят расчеты для максимального из полученной нагрузки.

Методика тягового расчета пневмоколесного МЗР.

Общее уравнение тягового баланса для пневмокол. МЗР остается прежним:

Под G_сцпонимают нагрузку на ведущие колеса. Значение_сцдля пневмокол. машины берутся для различных грунтовых условий из справочников (Борадочев, Хархута, Ветров).

Для ориентировочных расчетов значение _сцдля шин среднего давления, работающих на грунтах нормальной влажности можно принять:_сц=0.4 до 0.6.

Сопротивление при движении пневмокол. машины:

W₁ - сопротивление качению:

R_i - нагрузка на отдельное колесо;

z - число опорных колес;

р_В- давление воздуха в шинах, Н/см²;

h_k - глубина колеи (см. гусен. х.о.);

f_k - также может определятся по таблицам.

W₂ - см. гусен. х.о.;

W₃ - см. гусен. х.о., время разгона на первой передачи 4-6 сек.;

W₄ - см. гусен. х.о.;

W₅ - для пневмокол. машины, учитывая наличие подшипников качения и малых сопротивлений0;

W₆ - см. гусен. х.о.;

W₇=0.

Определяются необходимые моменты на воздушных колесах, мощность привода берется с запасом 10-20%.

Одноковшовые экскаваторы.

1. Общая классификация и индексация ЭО.

2. Рабочее оборудование ЭО, особенности его исполнения и применения.

3. Основы силового расчета гидравлического ЭО с основным ковшом.

4. То же для ЭО с вспомогательным навесным оборудованием (рыхлящие зубья).

5. То же для ЭО с грейфером.

6. То же для ЭО "драглайн".

7. Определение основных параметров ОПК ЭО.

8. Расчеты ЭО на устойчивость ЭО.