Дипломная работа: Проектирование рабочего оборудования одноковшового экскаватора

Рис. 9. Схема высотных перемещений центров масс элементов рабочего оборудования.

Рабочий объем одного гидроцилиндра равен:

По полученному рабочему объему выбираем гидроцилиндр (таб.4)

Таблица 4

Диаметр поршня D, мм	140
Диаметр штока d, мм	90
Наружный диаметр гильзы D1, мм	168
Размер А, мм	580
Площадь поршня F, см2	153,9
Рабочий объем W, л	17.24
Ход поршня L, мм	1120
Наружный радиус концевой проушины r, мм	100

Предварительно гидроцилиндр привязывают к стреле. В качестве исходных данных используют полный угол поворота стрелы , длины L₀ и L₀ + L_п гидроцилиндра по концевым шарнирам соответственно с полностью втянутым и выдвинутым штоком, а также вероятное отношение моментов внешних сил относительно оси пяты стрелы в начале подъема рабочего оборудования из предельного нижнего положения (М_сн ) и в конце подъема на максимальную высоту (М_св ). Используется нижняя часть схемы, представленной на рис.9. Суммарный момент сил тяжести относительно оси пяты стрелы определится как

, кНм

где и (м) - абсцисса и ордината центра масс i - го элемента рабочего оборудования или грунта, отсчитываемые соответственно от оси вращения поворотной платформы и от уровня стоянки экскаватора рис.9.

Момент сил тяжести и центробежных сил относительно оси пяты в верхнем положении рабочего оборудования (рис.8 верхнее положение) определится как

, кНм

где кН – центробежные силы,

где - масса i-го элемента, т; - угловая скорость поворотной платформы в конце разгона, ориентировочно принимаем

Тогда

Этот момент не должен превышать допустимого момента [М] по условиям устойчивости экскаватора, для гусеничных экскаваторов - .

Условие Мсв ≤ [М] выполняется.

Схема привязки стрелового гидроцилиндра представлена на рис.10, где через а = О_с А обозначено расстояние от оси пяты стрелы до оси шарнира, соединяющего гидроцилиндр со стрелой, а через b= О_с О_пц - расстояние между осями пят стрелы и гидроцилиндра. Найдем сначала показанные на рис. 10 углы и . Потребуем, чтобы сопротивления подъему рабочего оборудования в его крайних положениях преодолевались равными усилиями на штоке гидроцилиндра, для чего необходимо, чтобы было выполнено условие:

Приближенно, учитывая малость углов и , можно принять ; ; , после чего:

; .