Конструкция и расчет механизма поворота одноковшового экскаватора.

Устройство: гидромотор, редуктор, вал-шестерня редуктора, тормоз.

Общий расчет поворотного механизма состоит в определении необходимой мощности поворотного движения Nп и мощно-сти двигателя Nдв.п, выборе двигателя и кинематическом расчете передаточного механизма.

Исходные данные для расчета:

– расчетный угол поворота п, град (рад);

– расчетное время поворота tп, с;

– момент инерции поворотной части экскаватора с груже-ным Jг и порожним Jп ковшом, т∙м²;

 

– максимально возможная угловая скорость поворота max (при номинальной скорости двигателя дв.н).

При угле п < 90° имеет место двухпериодный режим по-ворота, состоящий из периодов разгона и торможения, а в случае 90° ≤ п < 360° будет трехпериодный режим поворота, характерный наличием разгона, движения с постоянной максимальной угловой скоростью поворота и торможения.

 

Момент инерции, т∙м², поворотной части при вылете ковша обратной лопаты, равном 2/3 от максимального, может быть найден по эмпирической зависимости:

– с груженым ковшом

– с порожним ковшом

J_п = J_г - m_г * r_г² ,

где mэ, mг – массы соответственно ковша и грунта в ковше, т; rг – радиус центра масс грунта в ковше, м.

Момент, необходимый для осуществления двухпериодного поворота платформы экскаватора, можно найти из выражения:

,

где Jcp = 0,5(Jг+Jп); β'п – заданный угол поворота в одном направлении, рад; acp – коэффициент внешней характеристики двигателя; ɳп – к.п.д. механизма поворота, принимается ɳп = 0,75–0,8; [tn] – допустимая (заданная) продолжительность поворота, с; е – коэффициент пропорциональности; принимается для приводов с гидродвигателем u=3,45 – 4,05; iп – передаточное число поворотного механизма.

 

Коэффициент, зависящий от характеристики двигателя, определяется из выражения:

где  – коэффициент, учитывающий влияние инерции вращающихся масс поворотного механизма; принимается = 0,05–0,1 для тихоходных высокомоментных гидродвигателей и = 0,1–0,15 для быстроходных низкомоментных гидродвигателей. Продолжительность поворота (сек.) для предварительного расчета может быть принята из выражения:

где tца и mэа – продолжительность рабочего цикла, с, и масса экскаватора-аналога, т.

После подсчета Мд.max iп, его необходимо проверить по условию, что приведенный к поворотной платформе движущий момент не превышает предельного момента сил сцепления движителя с грунтом, т.е.

,

где Рп – сопротивление повороту движителя, Н; К – колея, м; mэ – масса экскаватора, кг; g = 9,81 м/с²; f = 0,3–1 – коэффициент сопротивления повороту, принимается тем больше, чем меньше радиус поворота.

 

Если условие удовлетворяется, то можно провести расчет максимальной угловой скорости поворота (рад/с), соответствующей моменту окончания периода разгона tр по зависимости:

где С – коэффициент пропорциональности, принимаемый для приводов с гидродвигателями, равный 0,8–1,0; 'п – полное угловое перемещение поворотной платформы в одном направлении при двухпериодном движении, включающем разгон и торможение, рад.

 

Здесь коэффициент, зависящий от внешней характеристики привода, определится из выражения:

,

где δ= -1=1-  и находится в пределах = 0,05–0,25 [2]; знак «плюс» перед  соответствует Jг, а знак «минус» – Jп.

При постоянном моменте Мд.max iп максимальная мощность поворотного движения будет соответствовать концу разгона платформы при обратном вращении:

.

По значению мощности Nп mах подбирается гидродвигатель мощностью Nгм, с последующим корректированием частоты вращения:

где nгм ном и Nгм ном – номинальные частота вращения и мощность гидромотора. Передаточное число механизма поворота:

где nд = nгм, и Nд= Nгм.

Мощность, кВт, необходимая для привода насоса,

где рн max, н max – максимальные давление, МПа, и производительность (подача) насоса, дм³/с; г = 0,8–0,9 – к.п.д. гидросистемы. По крутящему моменту выбранного гидромотора Мгм можно найти продолжительность полного поворота:

– двухпериодного: ;

– трехпериодного: ,

где ,

Для приводов с гидромоторами принимают:

37Конструкция, основные параметры драглайна.

  Ковши драглайнов (рис. 113) выполняются сварными или комбинированной конструкции, открытыми сверху и спереди. Обращенная вниз передняя кромка корпуса ковша снабжается зубьями со сменными наконечниками. В моделях малой и средней мощности широкое применение имеют ковши с полукруг-дым днищем со сплошной, без зубьев, режущей кромкой, выступающей вперед в своей средней части.

 

Рис. 113. Ковш драглайна:
1 — подъемные цепи; 2 — разгрузочный канат; 3 — тяговый канат; 4 — подъемный канат; 5 — тяговые цепи

     Ковш подвешивается на двух подъемных цепях, которые крепятся к ело боковым стенкам проушинами и серьгами. Проушины привариваются ближе к задней стенке ковша с тем, чтобы при ослаблении тягового каната ковш мог свободно опрокинуться и занять вертикальное положение. Подъемные цепи в верхней части крепятся 1к обойме разгрузочного блока, с которой связан подъемный канат. В верхней части ковш имеет арку, придающую необходимую жесткость ковшу; к арке прикрепляются проушины для крапления тяговых цепей. Цепи имеют соединительное звено, к которому прикрепляются тяговый и разгрузочный канаты.

   Разгрузочный канат при натяжении подъемного и тягового канатов удерживает ковш в горизонтальном положении. При ослаблении тягового каната уменьшается усилие в разгрузочном канате, и ковш опрокидывается. При правильно выбранной длине разгрузочного каната во время подъема ковша вначале должны отделяться от грунта зубья ковша, а затем задняя стенка. В этом случае обеспечивается меньшая потеря грунта при подъеме ковша.

   Величина заглубления ковша в грунт зависит от категории разрабатываемого грунта и веса ковша. Поэтому ковши драглайна бывают трех типов: легкого, среднего и тяжелого.

   Ковши шагающих драглайнов выполняются принципиально такими же, как и ковши гусеничных драглайнов. Для разработки скальных пород применяются более, тяжелые ковши. Режущие козырьки ковшей выполняются плоскими или слабо выпуклыми, а арки — коробчатыми или трубчатыми. Наконечники зубьев, цепи, соединительные звенья и пальцы изготовляются из легированных сталей или из стали с высоким содержанием марганца.

Рабочими параметрами драглайна являются радиус Rч черпания и глубина Нр черпания, радиус Rр разгрузки, высота Нр разгрузки. Они зависят от длины стрелы и угла ее наклона. Различают радиус Rч черпания без заброса ковша и радиус Rч.з. черпания с забросом ковша. Дальность заброса ковша зависит от модели драглайна и квалификации машиниста и изменяется в пределах 2,5-15м. Угол отклонения подъемного канта от вертикали при забросе          ковша составляет 12-15°.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: