![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1 Загальні положення про земляні споруди та машини для земляних робіт
- •1.1 Відомості про земляні споруди
- •1.2 Призначення й загальний устрій одноківшових екскаваторів
- •2 Загальні положення з розрахунку, проектуваннЯ та визначеннЯ мас і лінійних розмірів одноківшевих екскаваторів
- •3 Розрахунок зусиль копання одноківшевого екскаватора за методикою кнтуба
- •4 Розрахунок приводів піднімального і напірного механізмів прямої механічної лопати
- •4.1 Визначення навантажень на піднімальний та напірний механізми
- •4.2 Визначення середньозваженої потужності двигунів піднімального та напірного механізмів прямої механічної лопати
- •5 Розрахунок навантажень і потужності тягового і піднімального механізмів драглайна
- •5.1 Визначення навантажень на піднімальний і тяговий канати
- •5.2 Розрахунок середньозваженої потужності двигунів тягового та піднімального механізмів драглайна
- •5.3 Розрахунок канатів
- •5.4 Розрахунок барабана
- •6 Розрахунок продуктивності одноківшевого екскаватора
- •7 Тематика контрольних робіт та рекомендації до їх виконання
- •8 Приклад виконання контрольної роботи
- •4.3 Розрахунок канатів
- •4.4 Розрахунок барабана
- •Література
- •Додатки Додаток а Довідкові таблиці
- •Додаток б
- •216/2007. Підп. До друку Формат 60х84/16.
- •84313, М. Краматорськ, вул. Шкадінова, 72
2 Загальні положення з розрахунку, проектуваннЯ та визначеннЯ мас і лінійних розмірів одноківшевих екскаваторів
У техніко-економічних вимогах на розрахунок та проектування екскаваторів указуються наступні параметри:
1 Категорії розроблювальних ґрунтів.
2 Ємність ковша, м3.
3 Довжина стріли, м.
4 Тривалість циклу, сек.
5 Робочі розміри екскаватора.
6 Конструктивна маса екскаватора, т.
7 Значення основних кліматичних факторів, при яких дозволена експлуатація екскаватора.
Наприклад, ЗАТ НКМЗ виробляє крокуючі екскаватори для наступних умов роботи:
- температура зовнішнього повітря від +35°С до – 40°С;
- швидкість вітру до 20 м/с;
- відносна вологість повітря (при температурі 20°С) до 90 %.
На дію низьких температур повітря повинні бути розраховані деталі та металоконструкції проектованого екскаватора, а також системи змащення, гідравлічне і пневматичне устаткування. На дію високих температур і високої вологості повітря розраховують електроустаткування, мастильні та гідравлічні системи проектованого екскаватора. Для експлуатації при більш низьких і більш високих у порівнянні зі зазначеними температурами повітря, вологості й ін. розробляються регіональні (розраховані на експлуатацію у визначеному кліматичному районі) конструкції екскаваторів (екскаватори для холодного клімату та екскаватори для жаркого клімату).
Для визначення зусиль, що виникають при роботі екскаватора у вибої, необхідно знати маси і лінійні розміри екскаватора і його окремих конструктивних елементів, які можна визначити за емпіричними залежностями. Так, маса всього екскаватора
,
де
–
коефіцієнт
питомої маси екскаватора, т/м3;
– місткість
ковша, м3.
За величиною маси екскаватора і наведеним у додатку А коефіцієнтам визначають лінійні розміри окремих конструктивних елементів
.
Маса поворотної платформи з механізмами, маса стріли з блоками і маса напірного механізму
,
де
–
коефіцієнти маси.
Лінійні розміри (ширину, довжину, висоту) ковшів механічних лопат і драглайнів:
- для механічних лопат:
,
,
;
- для драглайнів:
,
,
.
Маса ковшів і маса породи в ковшах екскаваторів:
- для механічних лопат
,
де
–
коефіцієнт
подоби;
- для драглайнів
,
де
,
та
–
коефіцієнти подоби.
Маса породи в ковші
,
де
–
щільність гірської породи, т/м3;
– коефіцієнт
розпушення породи.
Маса рукоятки механічної лопати
,
де
–
коефіцієнт
подоби;
– маса
ковша лопати.
3 Розрахунок зусиль копання одноківшевого екскаватора за методикою кнтуба
Визначається площа поперечного зрізу ґрунту ківшем екскаватора (рис. 3):
, см2.
Для екскаватора з робочим устаткуванням „зворотна лопата” довжина шляху копання Н береться рівній найбільшій глибині вибою Нн.
Рисунок 3 – Схема ковша (а) і зона руйнування ґрунту (б)
Товщина зрізу, см
,
де
– ширина різальної
частини
ковша, см.
Площі лобових частин поперечного перерізу зрізу, см2:
,
де
см
– ширина зуба;
– глибина
різання, см;
– кількість
зубів на різальній частині ковша.
Площі бічних частин поперечного перерізу зрізу, см2:
.
Сумарна довжина ліній бічного зрізу ґрунту, см:
,
де
– коефіцієнт глибини частини прорізу,
що розширюється.
Середньомаксимальна дотична складова сили різання гострими зубами, Н:
,
де
– питома сила для руйнування ґрунту
перед лобовою гранню зуба при куті
різання 450,
мПа;
– коефіцієнт,
що враховує вплив кута різання;
– коефіцієнт,
що характеризує відношення питомих сил
різання в бічній і лобовій частинах
прорізу (для вихідних даних);
– коефіцієнт,
що характеризує відношення питомих сил
різання бічними ребрами ножа й у лобовій
частині прорізу для умов роботи.
Середньомаксимальна нормальна складова сили різання гострими зубами, Н:
,
де
º
– кут різання;
º
– кут тертя ґрунту по сталі.
Для затуплених робочих органів виникає додаткова сила опору ґрунту, Н:
,
де
– коефіцієнт, що враховує затуплення
робочих органів і залежить від ширини
площі зносу
і товщини зрізу
,
для
см
;
для
см
;
для
см
;
для
см
.
Проміжні співвідношення можливо визначити методом інтерполяції;
– довжина
зношеної різальної крайки зуба.
Середня дотична складова сили різання, Н:
,
де
– коефіцієнт енергоємності процесу
різання.
Середня нормальна складова сили різання, Н:
,
де
– кут між траєкторією різання і площадкою
зносу, рад,
º.
Середня питома дотична сили різання, мПа:
.
Коефіцієнт питомої сили різання
,
де
– питома сила копання для умовного
ґрунту з нульовим опором різання, мПа;
– безрозмірний
коефіцієнт.
З достатньою точністю для практичних розрахунків
мПа;
.
Дотична складова сили копання, Н:
.
Нормальна складова сили копання, Н:
,
де
– коефіцієнт, що характеризує
співвідношення складових повної сили
копання ґрунту.