3 Выбор основных параметров

К основным параметром экскаватора относят: емкость ковша q, продолжительность цикла t при повороте экскаватора на 90⁰ и выгрузка в транспорт, вес машины G, мощность привода N, скорость передвижения экскаватора V_пер, удельное давление на грунт P_уд, усилия на режущей кромке ковша P₀₁ и Р₀₂, усилие подъема, усилие на блоке ковша S_n, а так же рабочие размеры – наибольшая высота копания Н, наибольший радиус копания R_k, наибольшая высота выгрузки Н_в, радиус выгрузки R_в при максимальной высоте выгрузки.

За прототип принимаем экскаватор одноковшовый ЭО-5322А, который имеет следующие основные параметры:

Скорость передвижения – 2 км/ч

Рабочее давление воздуха в системе пневмоуправления – 0,5 МПа

Частота вращения поворотной платформы – 5,9 мин^-1

Давление на грунт – 0,082 МПа

Габаритные размеры:

длина – 9130 мм

ширина – 3000 мм

высота – 4450 мм

Масса с обратной лопатой – 31,7 т

Наибольшая глубина копания – 6,9 м

Наибольший радиус копания на уровне стоянки – 8,98 м

Высота выгрузки в транспорт – 5 м

Наибольшее усилие копания – 155 кН

Продолжительность рабочего цикла – 20 с.

4. Расчет основных параметров.

   1. Тяговый расчет

Расчётным усилием для определения мощности гидромоторов привода калесного механизма передвижения при транспортном режиме работы ма­шины является максимальное тяговое усилие на колесе, которое можно рассчитать из общего уравнения движения машины: [11]

Т_мах = W_вн + W_ин + W_к + W_п + W_в ,

где W_вн – внутреннее сопротивление передвижению колесного движителя;

W_ин - сопротивление от сил инерции при трогании машины с места;

W_к - сопротивление качению колесного движителя по грунту;

W_п - сопротивление, возникающее при движениии на подъём;

W_в - сопротивление, возникающее от ветровых нагрузок.

Внутреннее сопротивление передвижению W_вн колесного движителя определяем по эмпирической зависимости[2]:

W_вн = (0,29…0,49)  G,

где G = 310977 Н – эксплуатационная масса экскаватора.

W_вн = 0,29  310977 = 90183,33 Н

Сопротивление от сил инерции W_ин при трогании машины с места[11]:

где V = 2 м/с – скорость передвижения экскаватора;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения;

t_p = 2 c – время разгона экскаватора.

Сопротивление качению колесного движителя по грунту:

W_к = f  G ,

где f = 0,1 – коэффициент сопротивлению качению колесного движителя экскаватора, определяемый по диаграмме (рис. 1.23) [11].

W_к = 0,1  310977 = 31097.7 Н

Сопротивление, возникающее при движениии на подъём[11]:

W_п = G  sin ,

где  = 20 - угол подъёма.

W_п = 310977  sin 20 = 106360 Н

Сопротивление, возникающее от ветровых нагрузок[11]:

W_в = F  P_в ,

где F – подветренная площадь, м²;

Р_в – предельное давление ветра, Н/м² .

Для строительных экскаваторов, имеющих незначительную наветренну­ю площадь, в большинстве случаев сопротивление от ветровых нагрузок не учитывается, так как составляет менее 3% от общего тягового усилия.

Тогда максимальное тяговое усилие

Т_мах = 90183,33 +31700 +31097,7 + 106360 = 259341,03 Н.