Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Общий расчет траншейных экскаваторов




Общим расчетом определяются граничные значения основных па­раметров экскаватора, обеспечивающие его функционирование в за­данных расчетных условиях эксплуатации.

Теоретическая производительность экскаватора П0 связана с площадью FTp2) поперечного сечения траншеи и скоростью vn (м/ч) подачи соотношением

(4.2)

^о " ^тр ' "п •


 


 


Согласно этому соотношению минимальная и максимальная ско­рости подачи, соответствующие максимальной FTp max и минимальной FTp mln площадям поперечных сечений траншеи при заданной произво­дительности и расчетном грунте, определяется как

^max (mln) " ^о'^тр max (mln)- (4.3)

Заданная производительность траншейного экскаватора обеспе­чивается выносной способностью рабочего органа, которая в случае роторного экскаватора выражается через его геометрические харак­теристики формулой

П0 = 15JT-n[(DK - бк)2 - (Dj + 50)2]-bK-k -кфнр, (4.4)

где п - частота вращения ротора, мин-1;

DK и Dj - диаметры ротора соответственно по передним кромкам ковшей и по беговым дорожкам, м (рис. 4.2);

бк - толщина лобовой стенки ковша, м;

б0 - толщина обечайки, предохраняющей от просыпания грунта в полость ротора, м;

Ьк - ширина ковша в свету, м;

к - коэффициент использования шага ковшей;

кф - коэффициент формы ковша;

кн - коэффициент наполнения ковшей.

Размеры DK и д1 должны удовлетворять требованиям процесса рытья траншей заданной максимальной глубины Н и возможности рас­положения конвейера в полости ротора над продольными балками рамы рабочего оборудования. Размер Ьк назначают из условия обеспечения рытья траншей заданной ширины В по дну без возможного контакта торцовых поверхностей зубчатого венца ротора с боковыми стенками траншеи. Толщины стенки ковша бк и обечайки 50 определяют конс­трукторской проработкой.


Рис. 4.2. Схема к определению геометрических параметров ротора траншейного экскаватора.

Коэффициент к есть отношение центрального угла фп, опреде­ляющего положение поперечной балки, соединяющей опорные кольца ротора, относительно режущей кромки ковша, к шаговому углу ковшей Фк = 2зг/г (z - число ковшей на роторе):

к = фпК.

В среднем к = 0,6... О, 7.

Коэффициент формы ковша 1% учитывает снижение его вместимос­ти вследствие наклона задней стенки к траектории движения режущей кромки (угол 0),. закругления в задней части ковша, где для лучшей


 


опорожняемости применены цепные маты, а также закругления перед­ней стенки ковша в поперечном направлении. Угол 0 принимают не ниже максимальной кинематической поправки, на которую уменьшается угол резания в верхней части забоя. Для современных экскаваторов этот угол составляет 4...8°, а соответствующий ему коэффициент формы ковша кф = 0,65...О,7 в зависимости от конструкции послед­него. Меньшие значения принимают для ковшей арочной, а большие -для ковшей П-образной формы.



Коэффициент наполнения кн определяется отношением фактичес­кого объема грунта, загруженного из ковша, к геометрической вмес­тимости последнего. Им учитываются потери грунта вследствие его просыпания через цепные маты после выхода ковша из забоя, а также уменьшение вместимости из-за налипания грунта на стенки ковша. В среднем кн = 0,8...О,9 (меньшие значения для мелкофрикционных сы­пучих, а также липких грунтов, большие - для сыпучих кусковатых грунтов).

Поскольку приведенные размеры DK, D1 и bK определяются лишь после конструкторской проработки ротора, то формулу (4.4) следует считать проверочной для принятия решения о пригодности полученных размеров для обеспечения заданной производительности. Предвари­тельно, по данным статистической обработки размеров существующих экскаваторов, диаметр ротора по режущим кромкам зубьев назначают по отношению D0/H = 1,74...1,81. В отдельных случаях эти пределы могут быть расширены до 1,53...1,94 (меньший для разработки уз­ких, больший - для разработки широких траншей). Размер D0 связан с диаметром DK соотношением

D0 = DK + 21-sin а,


где 1 - длина зуба, мм (для экскаваторов легких и тяжелых моде­лей, 1 = 150.. .200 мм);

а - угол резания в нижней точке забоя (а * 45°).

Вместимость ковша определится из условия выноса грунта из траншеи по формуле

q = П0 -kp/(60n-z-kH) (4.5)



Шаг Т (м) ковшей определяют из условия обеспечения требуемо­го числа разгрузок Пр при заданной скорости цепи (м/с):

Т = бОУц/Пр. (4.6)

Этот размер корректируют впоследствии по шагу цепи, принимая его кратным последнему.

В конструкциях цепных рабочих органов траншейных экскавато­ров используют в основном тяговые разборные или пластинчатые це­пи. Их выбирают по разрывному усилию Sp, которое принимается на 10...30% выше расчетного усилия S. Последнее определяют по номи­нальной мощности NflB двигателя. Если двигатель еще не выбран, то сначала по заданной теоретической производительности и удельному сопротивлению расчетного грунта копанию lq (кПа) (табл.4.1) опре­деляют требуемую мощность (кВт) двигателя по эмпирической формуле

Вдв = (1,2 * 1,4)10-301 + 2600) (4.7)

(меньшие значения коэффициента пропорциональности соответствуют большей производительности), которую распределяют по потребителям согласно табл. '4.1.


 


С учетом неравномерной загрузки каждой из двух цепей расчет­ное усилие в более нагруженной цепи определяют по формуле

S = 0, 6Np.0/vu

где Np _ 0 - мощность, затрачиваемая на привод рабочего органа.

Таблица 4.1 Примерное распределение мощности (%) траншейного

цепного экскаватора

 

 

Потребители Глубина траншеи, м
до 3 3. . .5 более 5
Рабочий орган Отвальный конвейер Ходовое устройство 72. ..84 12. ..16 6...10 69...81 15...21 5...9 65...77 20. . .26 4. . .8

Выносная способность 0, рабочего органа должна удовлетворять расчетной производительности экскаватора:

Q = 3600q-kH-Vy/T ) П0р. (4.8)

Полученные размеры ковша и шаг Т проверяют, кроме того, по условию свободной разгрузки грунта через заднюю стенку без пере­сыпания в движущийся следом ковш.



mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал