1. Визначення мас і лінійних розмірів одноковшових екскаваторів.

- Маса усього екскаватора :

мэкс = Кэкс  Е = 41,78  4,6 = 263.20,

де Е - місткість ковша;

Кэкс - коефіцієнт питомої маси екскаватора [ т/м3 ]

Кэкс = 41,78 т/м³.

За величиною маси екскаватора і приведені в додатку А коефіцієнти визначаються лінійні розміри певних елементів :

,

де КL - лінійний коефіцієнт.

- Маса поворотної платформи з механізмами, маса стріли з блоками і маса поворотного механізму :

mплт = км  мэкс = 0,51  263.20 = 126.34т,

де км - коефіцієнт маси.

mстр = 0,07  263.20 = 18,42т,

mмех = 0,0255  263.20 = 6.71т.

- Маса ковша і маса породи в ковші екскаватора :

mк = 1,15  ск.п.  Е = 1,15  1,1  6,3 = 15,75т,

де ск.п. - коефіцієнт подібності, ск.п. = 0,9.1,7.

- Маса рукояті :

mр = ср  mкл = 0,9  0,90 = 7,17 т,

де ср - коефіцієнт подібності, ср =0,9;

mкл - маса ковша лопаты.

Расчет приводов подъемного и напорного механизма прямой механической лопаты.

Розрахунок приводів підйомного і напірного механізму прямої механічної лопати.

Для визначення вантажень підйомного і напірного механізму будують схему розрахункових положень робочого устаткування екскаватора (див. додаток).

Визначимо лінійні розміри конструктивних елементів екскаватора.

- Ширина платформи Впл = 0,9  = 5,77м;

- Висота кузова Нк = 0,85  = 5,45м;

- Радіус задньої стінки кузова R1 = 0,95  = 6,09м;

- Довжина стріли Lстр. = 1,8  = 11,54м;

- Висота п'яти стріли hп.с. = 0,45  = 2,88м;

- Радіус п'яти стріли Rп.с. = 0,4  = 2,56м;

- Довжина рук п'яти Lр.п. = 1,17  = 7,50м;

- Максимальна висота копання Нк = 1,7  = 10,89м;

- Максимальна висота разгружения Нр = 1,25  = 8,01м;

- Висота напірного валу Нн.в. = 1,2  = 7,05м;

- Максимальний радіус копання Rмах.к. = 2,6  = 16,66м;

- Максимальний радіус розвантаження Rмах.р. = 2,5  = 16,02м;

- Ширина ходу в= 0,9  = 5,77м;

- Довжина гусениць Lг. = 1,05  =6,73м;

- Ширина трека гусеницы втр. = 0,18  = 1,15м;

- Крок треків гусениці hтр. = 0,07  = 0,45м;

- Висота гусені Нгус. = 0,23  = 1,47м;

- Діаметр провідного колеса dв.к. = 0,18  = 1,15м;

- Діаметр направляючого колеса dн.к. = 0,18  = 1,15м;

- Діаметр опорного катка dо.к. = 0,18  = 1,15м;

2. Розрахунок зусиль копання одноковшового екскаватора за методикою киси :

2.1. Методика визначення зусилля копання

2.1.1 Розрахунок продуктивності

518.88м³/ч,

де Е=6,3м3 - місткість ковша;

Ки - коефіцієнт використання екскаватора;

Ки = 1 - 1,25 ( Кf = 1 - 1,25 ( 0,25 = 0,7563.

тут Кf - коефіцієнт опору копанню, Кf = 0,195.

Кн - коефіцієнт наповнення

Кн = 1,33 - 1,3 ( Кf =1,33 - 1,3 ( 0,195 = 1,077;

tц = 30c - час циклу;

Кразр=1,2 - коефіцієнт розпушування.

2.1.2 Визначення зусилля копанню

Площа поперечного перерізу зрізу :

= 9462,08 см².

де Нк - довжина шляху копання

Нк = lкэ  3,5 = 1,71  3,5 = 5.97 м.

lкэ - довжина ковша екскаватора.

lкэ = 0,77  кэ = 0,77  2 = 1.71 м,

тут Bкэ = 1,2  =2,2 м.

hк - висота

hк = 0,25  Вкэ = 0,25  2,2 = 0.55м.

2.1.3. Визначення товщини зрізу

42.69см.

Ширина зуба :

=15,5см,

де n=3.4 - кількість зубів

- емпіричні коефіцієнти,

Площі лобових частин поперечного перерізу зрізу :

2655,52 см².

Сумарна довжина лінії бічного зрізу грунту :

2  42,69  (1-0,8)  4 = 68,31 см.

Кбок – коэффициент, расширяющий части прореза Кбок = 0,8.

Площади боковых частей поперечного сечения среза:

Fбок= F – Fсв = 9462,08 – 2655,52 = 6806,56 см².

Середня максимальна дотична, відповідна сили різання гострими зубами, :

Р=мсв (  Fсв + бок  Fбок + бок.ср  Lбок.ср)  100 =

= 0,30  (1 2655,52 + 0,4  6806,56 + 6,5  68,31)  100 =174664 Н,

где мсв – 0,30 Мпа – питома опору різанню.

 > 1 – коефіцієнт, що враховує вплив кута різання

бок =0,4 – коефіцієнт, що характеризує відношення питомих сил різання в бічній і лобовий частинах прорізу

бок.ср =6,5 - коефіцієнт, що характеризує відношення питомих сил різанню бічними ребрами і в лобовій частині прорізу

Середня максимальна нормальна складова сили різанню гострими зубами :

N= P  ctg(+)=174664  ctg(36+20)=117812,687 Н,

где =36⁰ – кут різання

=20⁰ – кут тертя грунту.

Додаткова сила опору грунту для затуплених робочих органів:

Рпл.изн = мсв  пл.изн  Lпл.изн  Lср  n  100=

= 0,22  0,54  15,5  42,69  4  100 = 43357,92 Н,

где пл.изн – коефіцієнт, що враховує затупление робочих органів і залежний від ширини майданчика зносу :

пл.изн = 0,035 в = 0,035  15,5 = 0,54.

Lпл.изн – довжина зношеної кромки ковша.

Lпл.изн = в =15,5 см.

Середня дотична сили різання :

Рср = Р  Кэ + Рпл.изн = 174664  0,8 + 43357,81 = 183089,49 Н,

где Кэ – коефіцієнт енергоємності процесу різання Кэ =0,8.

Середня нормальна складова сили різання :

Nср = N  Кэ - Рпл.изн  ctg(₁+) = 117812,67  0,8 – 43357,92 ctg(36+20)= 32328,60,

где ₁ – кут між траєкторією різання і площею зносу ₁  15⁰.

Середня питома дотична сили різання :

0,19Н.

Коефіцієнт питомої сили різання :

=0,8.

где - питома сила копання для умовного грунту з нульовим опором 0,03 МПа.

К₁ – безрозмірний коефіцієнт, К₁ =0,08.

Дотична становить сили копання :

226122,88.

Нормальна складова сили копання :

Nкоп =Nср +(Ркоп –Рср)   = 32328 + (226122,88 – 183089,49)  0,58 =57287,97Н,

где   - коефіцієнт, який характеризує співвідношення складених повної сили копання грунту  = 0,58.

Сила копания:

=233266,95Н.