ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭКСКАВАТОРОВ И ИХ РАСЧЕТ 4.2.1. Расчет одноковшовых экскаваторов
В результате выполнения общего расчета экскаватора должны быть определены его основные параметры, которые, имея самостоятельное значение как составная часть технического задания на проектирование экскаватора, используются также для выбора по ним силового и другого оборудования (двигателей, гидромашин и т.п.) и как исходные для прочностных и других видов расчетов.
Общим расчетом определяются основные параметры базовой части экскаватора, размеры элементов рабочего оборудования, рабочие размеры экскаватора, расчетные нагрузки, силовые и кинематические характеристики исполнительных и передаточных механизмов, продолжительность выполнения операций и рабочего цикла в целом, теоретическая производительность экскаватора. В состав общего расчета включается также выбор гидроцилиндров, гидромоторов и насосов (для гидравлических экскаваторов), выбор двигателя.
Параметры базовой части экскаватора, включая силовую установку, определяют из условия обеспечения рабочего процесса основного вида рабочего оборудования - обратной лопаты для гидравлических, прямой лопаты для канатных экскаваторов. Параметры же других, сменных видов рабочего оборудования, назначают исходя из возможностей реализации выбранных таким образом энергетических, геометрических и других характеристик базовой части экскаватора.
В качестве исходных данных для расчета обычно используют требуемые технологические показатели, являющиеся некоторыми ос-редненными характеристиками расчетного технологического объекта (модели), как, например, максимальные глубина для обратных лопат
или высота копания для прямых лопат, радиус копания на уровне стоянки экскаватора, высота выгрузки грунта из ковша, среднее угловое перемещение поворотной части экскаватора на выгрузку, способ выгрузки грунта (в отвал или транспортные средства), средняя или минимально допустимая техническая (или расчетная) производительность экскаватора, расчетные характеристики разрабатываемых грунтов, включающие удельное сопротивление копанию, плотность, коэффициент разрыхления, коэффициенты внутреннего и внешнего трения, другие параметры. По этим исходным данным на первом этапе общего расчета определяют ключевые параметры - вместимость ковша и массу экскаватора, через некоторые в последующем расчете может быть определена часть основных параметров. Остальные параметры определяют, исходя из физического существа рабочего процесса экскаватора по условиям обеспечения его работы в заданных режимах.
Вместимость ковша определяют методами оптимизации, используемыми при разработке параметрических рядов экскаваторов, положенных в основу построения стандартов на их основные параметры. В соответствии с этими стандартами на рис. 4.1 приведены графики зависимостей вместимости ковша q от обобщенного параметра HKRK (Нк и RK - максимальные кинематические глубина или высота и радиус копания) для некоторых видов рабочего оборудования гидравлических (кривые 1, 2 и 4) и канатных (кривые 3 и 5) экскаваторов, которые в первом приближении можно предположить линейными.
Массу экскаватора вычисляют окончательно после того, как будут выбраны все комплектующие изделия и определены размеры оригинальных узлов. В то же время размеры многих из этих узлов, например ходового и опорно-поворотного устройств, платформы, определяют в зависимости от массы экскаватора.
Рис. 4.1. Графики зависимостей вместимости ковша от обобщенного параметра HKRK для гидравлических экскаваторов с различным рабочим оборудованием: 1 - грейфера; 2 - обратной лопаты; 3 - канатных прямых лопат; 4 - прямой лопаты; 5 - драглайна.
Ориентировочно на стадии предварительных расчетов масса
экскаватора (т)
тэ - my;i-q-LK, (4.1)
где туд - удельная масса, зависящая от типа ходового устройства и исполнения рабочего оборудования, т/м4 (для гидравлических гусеничных экскаваторов с цевочным зацеплением гусениц в среднем туд = 4,25 т/м4, с гребневым зацеплением туд = 2,3...4,1 т/м4, для пневмоколесных экскаваторов тУд = 4,5... 5, 8 т/м4);
LK - рабочий размер, принимаемый равным максимальной глубине копания Нк (м) для обратных лопат и максимальному радиусу копания RK (м) для прямых лопат.
Приведенные удельные показатели отражают современный уровень конструкций экскаваторов и по мере их совершенствования должны пересматриваться в сторону снижения материалоемкости.
Возможно также, что исходные данные задаются только вместимостью ковша или только массой экскаватора или же двумя этими параметрами. Приведенные графики и корреляционные зависимости позволяют по одному параметру вычислить второй, а также определить параметр HKRK как некоторую геометрическую характеристику забоя. Для вычисления каждого из множителей, входящих в это произведение, можно использовать отношение RK/HK по данным аналогов. Окончательно рабочие размеры определяются после того, как будут известны размеры элементов рабочего оборудования и установлены их угловые перемещения.
Дата добавления: 2015-06-10; просмотров: 902;