4.2. Схема 2. Однобалочная рукоять рабочего оборудования экскаватора прямая лопата
Расчетная схема и необходимые сечения показаны на рис. 4 и рис. 5.
Рис. 4. Расчётная схема однобалочной рукояти рабочего оборудования экскаватора прямая лопата
На рис. 4: а = 1,5 м; в = 3,6 м; L = 3,0 м; е = 0,5 м; l = 4,2 м; lI = 2,5 м; lII = 0,5 м; r = 3,8 м; GР = 14 кН; GК = 16 кН; VК = 1,25 м3.
Рис. 5. Сечения однобалочной рукояти
Исходные данные для проектирования представлены в табл. 2.
Таблица 2
Исходные данные для расчёта однобалочной рукояти рабочего
оборудования экскаватора прямая лопата
Номер варианта |
Исходные данные |
|||||||||||
γ1, град. |
Pο1, кН |
Pο2, кН |
PБ, кН |
kН |
γ1, кН М3 |
А, мм |
Н, мм |
В, мм |
Материал
|
Расчетное сварное соединение |
Графическая часть |
|
1 |
90 |
70 |
7 |
20 |
1,2 |
18 |
140 |
300 |
324 |
Сталь Ст 3 |
Соединение верхней и нижней полок с боковыми стенками |
Однобалочная рукоять |
2 |
90 |
50 |
5 |
20 |
1,0 |
18 |
145 |
305 |
329 |
|||
3 |
90 |
50 |
8 |
15 |
0,9 |
18 |
148 |
310 |
334 |
|||
4 |
90 |
60 |
6 |
18 |
1,0 |
18 |
138 |
302 |
326 |
Сталь 09Г2С |
||
5 |
90 |
40 |
8 |
14 |
0,9 |
16 |
150 |
304 |
320 |
|||
6 |
45 |
60 |
8 |
14 |
1,0 |
16 |
155 |
290 |
314 |
|||
7 |
45 |
65 |
10 |
18 |
1,1 |
18 |
152 |
292 |
316 |
Сталь 10ХСНД |
||
8 |
45 |
70 |
75 |
20 |
1,2 |
18 |
142 |
294 |
318 |
|||
9 |
30 |
60 |
7 |
18 |
1,2 |
17 |
144 |
296 |
320 |
|||
10 |
30 |
65 |
8 |
15 |
1,0 |
17 |
146 |
298 |
322 |
Сталь 15ХСНД |
||
11 |
30 |
50 |
9 |
18 |
1,1 |
16 |
150 |
310 |
324 |
|||
12 |
30 |
70 |
8 |
20 |
1,2 |
18 |
140 |
305 |
314 |
|||
Расчет на прочность рукояти производят в расчетном положении, когда в процессе копания грунта при горизонтальной рукояти в подъемных канатах действуют наибольшие усилия.
На
рукоять действуют следующие нагрузки:
–
сопротивление грунта копанию;
–
сила тяжести ковша с грунтом;
–
сила тяжести рукояти;
–
усилие в подъемном канате;
–
усилие напора;
–
реакция на напорном вале;
–
реакция в седловом подшипнике.
Неизвестными
являются:
.
Порядок расчета.
Определяют силу тяжести ковша с грунтом по формуле (8).
Рассматривают равновесие рукояти. Составляют уравнение моментов относительно точки О: ∑ М0 = 0 - и определяют усилие в подъемном канате ; составляют уравнение проекций на ось Y: ∑ Y = 0 - и находят ; составляют уравнение проекций на ось Х: ∑ Х = 0 - и определяют .
Находят изгибающие моменты, действующие в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также продольные сжимающие силы и крутящий момент в сечениях I – I, II – II (рис. 5).
Определяют суммарные нормальные, касательные и приведенные напряжения в точках сечений I – I, II – II (рис. 5).