Ходовое оборудование

Одноковшовых экскаваторов и мощности двигателя поворота

1) Суммарный момент инерции вращающихся частей экскаватора определяется по формуле:
, кг (1)

где - моменты инерции относительно оси вращения платформы соответственно поворотной платформы, ковша с породой или без породы, стрелы, напорного механизма, рукоятки.

2) Если рассматривать поворотную платформу вместе с установленным на ней оборудованием как параллелепипед с однородной массой и ребрами равными длине платформы), ширине платформы (и высоте кузова (), то момент инерции платформы относительно вертикальной оси её вращения будет равен:

, кг (2)

где - момент инерции платформы относительно оси, параллельной вертикальной грани кузова, и проходящей через центр масс платформы как параллелепипеда, кг;

масса платформы, т;
- расстояние между осью вращения платформы и осью, проходящий через центр масс платформы как параллелепипеда, м

, кг (3)

, м (4)

где радиус пяты стрелы, м

. (5)

Величины, – определяются по формуле; -радиус задней стенки кузова.

L =, (6)

(по методичке)

К_L – эмпир. коэф.(по методичке); масса платформы: m_экск= m_пл / К_m, т; К_m- коэф. масс.

3) Моменты инерции ковша с породой и без породы равны:

, кг, (7)

, кг, (8)

где, - массы ковша с породой и без породы, т,

- радиус разгрузки, м.

4) Моменты инерции стрелы и напорного механизма определяют по формулам:

кг (9)

кг (10)

где, - масса соответственно стрелы с блоками и напорного механизма,

- расстояние от оси вращения платформы до центров масс стрелы и напорного механизма

+ (11)

- угол наклона стрелы

5) Момент инерции рукоятки вычисляют для горизонтального положения рукоятки, выдвинутой на всю длину, по формуле:

кг (12)

где - масса рукоятки,

- расстояние от оси вращения платформы до центра массы рукоятки

= + (13)

– Ввиду малой величины моментов инерции ковша с породой, напорного механизма,стрелы рукоятки относительно их собственных осей вращения проходящих через центр их масс, в расчетах эти моменты не учитываются.

Средневзвешенную мощность двигателя поворотного механизма одноковшовых экскаваторов (драглайнов и механических лопат) можно определить по формуле:

, кВт (14)

- суммарный момент инерции вращающихся частей экскаватора с груженым ковшом, кг;

суммарный момент инерции вращающихся частей экскаватора с порожним ковшом, кг

угловая скорость вращения платформы, рад/с

время поворота платформы с груженым ковшом на разгрузке, с;

- для мехлопат

- для драглайнов

где - продолжительность рабочего цикла экскаватора, с

Ходовое оборудование является опорной и несущей базой машины. Как опорная база оно воспринимает вес всего экскаватора. Как несущее оно воспринимает динамические нагрузки, возникающие при перемещении экскаватора.

5.7.1. Основные требования к ходовому оборудованию.

1. Должно обеспечивать прямолинейное движение, плавные и крутые развороты.

2. Должно обеспечить передвижение по бездорожью.

3. Должно преодолевать определенные подъемы и спуски.

Одноковшовые экскаваторы могут иметь следующие виды ходового оборудования:

1 – пневмоколесные;

2 – железнодорожные;

3 – гусеничные;

4 – шагающие.

5.7.2. Пневмоколесный ход у карьерных экскаваторов не принимаются из-за:

1) низкой грузоподъемности (до 10 т (100 кН) на 1 колесо)

2) отсутствие в необходимости частей переброски экскаватора с одного участка на другой, а поэтому отсутствие необходимости большой скорости перемещения.

5.7.3. Железнодорожный ход на одноковшовых экскаваторах в настоящее время не применяется из-за ограничения маневренности и снижение производительности таких экскаваторах. Применяются для многоковшовых экскаваторов и экскаваторов, работающих на складах.

5.7.4. Гусеничный ход нашел широкое применение для экскаваторов всех типов, кроме драглайнов большой мощности.

Достоинства:
– малое удельное давление на грунт [0.4 кг/ - малые экскаваторы, до 0.35 кг/, 0.35 МПа – для больших экскаваторов];

– способность большие подъемы [до 7-25 для малых моделей];

– высокая проходимость и маневренность;

– достаточная скорость движения.

Недостатки:
– малый к.п.д. и большой расход энергии;

– высокая стоимость изготовления;

– наличие быстроизнашивающихся деталей и частая их замена;

– большой вес.

5.7.5. Классификация гусеничного ходового оборудования:

– по количеству гусениц - с 2-мя, 4-мя, 8мью гусеницами (при весе экскаватора до 360 т применяются с 2-х иногдас 4-х гусеничные тележки, а при весе

свыше 360 т – 8-ми гусеничные);

– по способу передачи давления на грунт:

– многоопорные гусеницы;

– малоопорные гусеницы.

Схема многоопорной гусеницы

Поддерживающие ролики

В формуле G – вес экскаватора Опорные катки

F – площадь опоры гусенец

Многоопорной гусеницей называется та у которой отношение числа трапов лежащих на земле, к числу опорных катков 2 (ЭВГ-4И). Такая гусеница обеспечивает равномерное удельное усилие по всей площади опоры гусени-цы. Многоопорная гусеница применяется на экскаваторах, работающих по мягким породам.

Для повышения проходимости экскаватора многоопорную тележку выполняют с приподнятым ведущим и натяжным колесами

Достоинства:

– повышенная проходимость;

– снижаются удары ведущих и ходовых колес при преодолении преград;

– разгружаются ведущие колеса от веса экскаватора.

Недостатки:
– изменяется опорная длина;

– ухудшаются условия продольной устойчивости экскаватора т.к. точка опрокидывания смещается к центру.

5.7.6. Схема малоопорной гусеницы

Гусеницы, у которых отношение числа трапов, лежащих на земле, к числу опорных катков >2 называются малоопорными.

Звенья такой гусеницы прогибаются между опорными катками. Опорное давление, передаваемое гусеницей на почву, неравномерно. При этом

Достоинства :
– простота конструкции;

– отсутствие верхних поддерживающих роликов;

– меньшее количество деталей и трущихся частей, выше к.п.д.;

– легкость вписывание в неровность почвы.

Недостатки :
– ухудшается проходимость вследствие неравномерного или повышенного давления;

– ухудшение условий работы гусеничной цепи вследствие больших перегибов.

Малоопорные гусеницы применяются для экскаваторов разрабатывающих крепкие, скальные породы.

5.7.7. Шагающий ход экскаватора

Шагающий ход применяется на драглайнах средней и большой мощности, работающих обычно на слабых грунтах.

Достоинства:

– возможность получение малых удельных давлений на грунт (0,6-1 кг/), (0.06-0.1 МПа);

– возможность преодоление небольших горизонтальных и вертикальных препятствий (камни, рвы, ямы);

– меньшая трудоемкость изготовления по сравнению с гусеничным ходом.

Недостатки:

– малая скорость хода (0,6 км/час для средних и 0,06 км/час у мощных экскаваторах);

– больше габаритные размеры ходовой части;

– сравнительно малый угол преодолеваемых уклонов – до 15°

Наибольшее распространение получили следующие типы шагающих ходов:
1) рычажно-гидравлический [ЭШ 14/75,16/70, 25/100];

2) кривошипно-рычажный [ЭШ -6/60, ЭШ 5/45];

3) эксцентриковый [ЭШ 4/40].

5.7.8. Эксцентриковый механизм шагания

приводной вал; 2 – ходовое колесо (эксцентрик); 3 – палец-ползун ходового колеса (ролик); 4 – направляющая рама (башмак); 5 – лыжа

За один оборот вала эксцентрик передвигается на 2(Е+r).

Эксцентриковый ход применяется на экскаваторах Новокраматорского машиностроительного завода (ЭШ-1, ЭШ 4/40), а за рубежом на драглайнах фирмы «Бюсайрус-Ири». Он сложен имеет большой вес ходового вала, на надежен.

5.7.9. Рычажно-гидравлический механизм шагания

1 – поворотная платформа;

2 – подъемный гидроцилиндр двойного действия; 3 –толкающий гидроцилиндр двойного действия;

4 – шарнир; 5 – лыжа

Во время работы экскаватора поршни всех цилиндров втянуты внутрь, опорные башмаки поднятии, а поворотная платформа опирается на нижнюю опорную раму. При шагании под действием подъемных и толкающих цилиндров опускаются на землю.

При возрастании давления в подъемных цилиндрах один конец подъемной рамы приподнимается. Затем опорная рама с помощью толкающих цилиндров подтягиваются к лыжам. экскаватор опираясь на лыжи и скользя рамой по грунту передвигаются на величину шага равную 1-2.5 м. Затем подъемные цилиндры поднимают опорные лыжи вверх и процесс повторяется.

Давление масла в гидроцилиндрах достигает 20.0 кг/.

Гидравлический ход применяется в экскаваторах УЗТМ: ЭШ 14/75, ЭШ 15/90, ЭШ 25/100. Американские фирмы «Бюсайрус» и «Марион» по примеру УЗТМ начинают применять гидравлические механизмы шагания для драглайнов с ковшами 168-191.

5.7.10.

1- Поворотная платформа 2- Стойка 3- Кривошип 4- Серьга 5- Опорная база 6- Опорный башмак (лыжа) 7- Стрела   Перемещение экскаватора происходит за счет кривошипа АО, вокруг оси О, при этом серьга ВО2 совершает колебательные движения вокруг точки О2 являясь второй точкой опоры для стойки.  

Схема кривошипно-рычажно шагающиего хода

Лекция 14

Дата добавления: 2014-10-17