Жұмыс жабдығының жетек механизмдерінің параметрлері.

Жалпы есептеу

 

4 топтағы гидравликалық экскаватордың жұмыс жабдығын жобалау кезінде мына бөліктерге басты назар саламыз. Олар: жүріс бөлігі, силавая установка, бұрылатын платформа, жебе, сап, жебе мен сапты басқаратын элемент. Сонғы элемент протатипке жақын болуы керек.

Кеңінен таралған құрылысқа арналған бірожаулы экскаваторларға ЭО-4125 жатады. Ол келесі техникалық негіздерден тұрады.

2.1. Жобаланған бірожаулы экскаватордың сызықтық және массалық сипаттамасын анықтау.

ЭО-4125 экскаваторының және жұмыс жабдығының габариттік өлшемі:

Продольная база (опорная длина гусениц), шынжыртабанның биіктігі және шынжыртабан лентасының ені, м

 

, (1)

;

Мұндағы: m =28 – экскаватордың массасы, т.

 

Шынжыртабанның енін В бойлық базаға Б байланысты қабылдаймыз.

 

, (2)

 

Радиус R_x хвостовой части поворотной платформы определяют из условия незадевания платформой отвала грунта, основание которого удалено от опорного контура машины на расстояние .

Оның ішінде:

, (3)

 

Мұндағы: - шынжырмен бұрылатын платформаның арасындағы зазор.

Бұралатын тіреу шеңберінің диаметрі, м:

 

, (4)

 

Жобаланған экскаватордың бөліктерінің массасы:

- платформа

- жебе

- сап

- ожау

- жүріс бөлігі

 

Жобаланған экскаватордың массасы:

 

.

 

Модернизизацияланған ожау экскаватордың жұмыс жабдығына асылады. Оның параметрлері төмендегі кестеде келтірілген.

Кесте1.

Жұмыс жабдығының жетек механизмдерінің параметрлері.

№	Параметрлері	Белгілеулер	Олшем бірлігі	Жетек Механизмдері
жебе	сап	ожау
	Длина радиуса коромысла	ρ	м	2,02	0,88	1,1
	Углы отклонения радиуса коромысла от оси неподвижного звена в крайних положениях штока	φн	град	35,93	17,53	37,07
	Берілген звеноның толық айналу бұрышы	φо	град	87,57
	Қозғалмайтын звеноның ұзындығы.	ℓ	м	0,81	2,87	2,76
	Қысым бұрышы	γн, γк	град	70,6 74,6		35,54
	Қозғалмайтын звеноны орнату бұрышы	β	град	42,11	17,47
	Коромысла радиусының берілген звено осінен ауытқу бұрышы	λ	град	31,82		23,512
	Гидроцилидрдің сипаттамасы:
	поршеннің диаметрі	D	мм
	шток диаметрі	d	мм
	Поршннің жұмысы	S	мм
	Ең аз ұзындық	Sн	мм			2,05
	Ең үлкен ұзындық	Sк	мм			3,65
	Жебе мен сап ұзындығы, ожау радиусы	ℓс, ℓр, R	мм

 

Экскаватордың жлбаланған жұмыс жабдығы сурет

 

 

2.2. Жобаланған ожаудың кесу пышағына әсер ететін күш пен қозғалмайтын гидроцилиндрдің реактивті күшін анықтау.

Есептеу кезінде, гидрожетектің ішіндегі наминалды қысымымен P_н саптың гидроцилиндрі унемі белсенді күш F_ц тудырады деп қабылдайммыз:

 

, (5)

 

 

 

Кері қазғыштың параметрлік схемасы сурет

 

(6)

 

Қазу кезінде а при копании поворотом ковша относительно точки С при неподвижной рукояти для расчетного положения 2.

, (2.7)

Мұндағы r_OB – саптың бұрылғандағы қазу радиусы, ол саптың ожауға қатысты бастапқы жағдайымен сәйкес келеді.

 

Рис. 2.4. Бұрылған саптың қазу кезіндегі есептік схемасы..

 

Егер ожаудың тістері саптың осінің бойында жатса, онда ожаудың салмағы мен ожаудағы топырақтың салмағы мынаған тең болады.

 

r_OB=R+ℓ_p; G_кr=G_к+G_r

 

Ийықтың күш ұзындығын есеп бойынша алыныған ожау мен саптың суреттік схемадан таңдалған масштаб бойынша аламыз.

Касательные усилия по Р₀₁ определяют для крайних положений рукояти (ковша) и двух-четырех промежуточных положений. Результаты расчета в изобразим в виде графика зависимости .

Ожаудың ішіндегі топырақ салмағын саптың бұрылу жағдайында толтыру керек. Бастапқы қазудан G=0 сонғы қазуға дейінгі салмақ, Н:

 

, 8)

 

Мұндағы: γ₀ – топырақтың меншікті тығыздығы, кг/м; g – еркін түсу үдеуі, м/с².

 

Бұрылған ожаудың қазу кезіндегі есептік схемасы. Сурет

 

Берілген формула Р₀₁ ожаудың кесу ұшына әсер ететін күшті анықтауға арналған. Бұл формула сап пен ожаудың тұрақты бұрылуына арналған, сондықтан әрбір бұрылу бұрышына сәйкесінше әртүрлі йиық ұзындығы сәйкес келеді. Формуладағы ожау мен саптың өзгерген жағдайында, ожауға әсер ететін күшті есептеу үшін сәйкесінше йиық күштерін өзгеред деп қабылдаймыз. Есептік схемада тарту күш моментінің таңбасын "+" немесе "-" анықтаймыз. әсер етуші күшті келесі амалдармен анықтаймыз:

-саптың бұрылуына ісер ететің күш:

 

(9)

 

- ожаудың бұрылуына ісер ететің күш:

 

 

(10)

 

Бұл формуладан әсер етуші күштің беку бұрышының координатасы мен таңдап алынған гидроцилиндрдің штогына тәуелділігін көруге болады, яғни бұрышқа γ_н. Өзгерген бұрышпен қоса γ_н, ρ және ℓ координаталарыда өзгереді. Таким образом, оказывается целесообразным использовать ЭВМ для выявления зависимости координат ρ и ℓ от угла γ_н, а также касательного усилия от углов γ и γ_н. Поскольку координаты ρ и ℓ зависят от хода поршня гидроцилиндра, а также от полного угла γ_о поворота рукояти или ковша, с помощью ЭВМ можно установить зависимость геометрических параметров механизмов, а затем и касательного усилия от углов γ_н, γ_о,, хода S, диаметра поршня давления – Р_ц в гидроцилиндре.

Есептеу нәтижесінде сап пен ожаудың бұрылу бұрышына тәуелділігінен мынандай график аламыз.

 

 

Қазу күшінің саптың бұрылу бұрышына тәуелділігі. Сурет

 

касательное усилие на режущей кромке ковша ограничивается реактивными усилиями в неподвижных цилиндрах стрелы и ковша при копании поворотом рукояти или в неподвижных цилиндрах стрелы и рукояти при копании поворотом ковша, а также условиями устойчивости экскаватора. Поэтому реактивные усилия на штоках неподвижных гидроцилиндров определяем по известным касательным усилиям на режущей кромке ковша.

Күшпен Р₀₁ саптың жағдайын сәйкес деп ескеріп, жылжымайтын гидроцилиндрдің штогындағы реактивті күшін анықтаймыз:

 

- жебе: , (11)

 

(12)

 

- ожау: , (13)

 

, (14)

 

Мұндағы: r - A, C және Д нүктелеріне қатысты йықтың ұзындығы ; - ожаудың кесу ұшына әсер ететін күш

 

; ;

Ожаудың топырақпен бірге салмағы, бұл жағдайда ожау жартылай топырақпен толған деп қабылдаймыз:

 

, (15)

;

 

Саптың салмағы: ;

Жебе салмағы: ;

 

- сәйкесінше ожау, сап және жебенің салмағы.

.

Ожаудың жағдайына қатысты белгілі күш Р₀₁ арқылы қозғалмайтын гидроцилиндрдің штогына әсер етуші күшті анықтаймыз:

 

сап: , (16)

17)

жебе: , (18)

(19)

Мұндағы: r есепте шыққан мән бойынша өлшенеді.

Табылған реактивті күш арқылы жебенің цилиндрі ішіндегі реактивті қысымды анықтаймыз:

(20)

(21)

жебе:

сап:

ожау:

Мұндағы: Р_п, Р_ш –поршен мен штоктағы реактивті қысым;

F _ц - гидроцилиндрдің штогындағы реактивті күш.

 

2.3. Жобаланып отырған кері қазғыш жұмыс жабдығының көтере алатын ең жоғарғы салмағын анықтау.

Жобаланып отырған кері қазғыш жұмыс жабдығының көтере алатын ең жоғарғы салмағы ожаудың бұрылып қазуы кезінде орындалады. Сонымен қатар саптағы цилиндрдің әшәндегә қысым берілген мәндерден аспауы керек. P_max=(1,2...1,5)P_Н, Мұндағы P_Н – гидрожетектің қысымы

 

Па

 

Цилиндр ішіндегі реактивті күштің ең жоғарғы мәні:

.

Жұмыс жабдығын ең жоғарғы толтырылу мәніне, саптың екінші және ожаудың төртінші жағдайында жетеді. Сонымен қатар ожау тістеріне әсер ететін күш Р₀₁ саптың цилиндрінің ішіндегі реактивті күштен артық болмауы керек. Р₀₁ күші ожау радиусына перпендикуляр деп аламыз, оны мына шарт арқылы табамыз ΣМ_В=0:

(22)

Мұндағы G_кr – ожаудың топырақпен тартылу күші, өзінің сиымдылының ½ бөлігіне толған.

Йық ұзындығын есептік схемадан аламыз. Орташа мәні Р₀₂=0,2Р₀₁.

Жұмыс жабдығын ең жоғарғы толтырылу мәніне саптың бастапқы жағдайынан 44, 928⁰ бұрышта және ожау тістерінің әсер ету күші Р=53,99423 кН юолғанда жетеді.

Ожаудың тартылу күші:

, (23)

Рычагтың тепе теңдік жағдайындағы ожау цилиндрінің белсенді күші:

, (24)

Мұндағы: r_цД, r_ТД – йық ұзындығы сәйкесінше F_цк және Т

Жұмыс жабдығының шарнирі бойынша таралған күшті графикалық түрде анықтаймыз. Для чего строим многоугольники сил по расчетной схеме приведенной в .

шығады:

-тұрғызылғын көпбұрышты күштің нүктесіндегі реакциясы , . Бұдан ;

- тұрғызылғын көпбұрышты күштің С нүктесіндегі реакциясы ; ; ; . Бұдан ;

- тұрғызылғын көпбұрышты күштің B нүктесіндегі реакциясы ; ; . Бұдан ;

- тұрғызылғын көпбұрышты күштің A нүктесіндегі реакциясы - теңәрекетті күш қарсы реацияға бағытталған. . Бұдан ,

Рис. 2.7. Расчетная схема к определению максимальных нагрузок.