Механическое оборудование карьеров: Методические указания по выполнению курсовой работы, страница 5

Полагая  получим величину реакции грунта, равную возможному усилию копания в данном положении:

                                                                                                              (4)

где  – горизонтальная составляющая реакции грунта, кН;  – вертикальная составляющая реакции грунта, кН;  – вес ковша с подвеской, кН;  – вес рукояти, кН;  – плечи сил относительно оси напорного вала, которые определяются графически (см. рис. 1), м.

Вес порожнего ковша в кН может быть определен по эмпирическим формулам:

 для легких пород (I, II, III группы);

         для средних пород (IV и V группы);

         для тяжелых пород (V и VI группы),

где    – вместимость ковша, м³.

Вес подвески определится как:

.

Вес рукояти у карьерных экскаваторов:

 – для двухбалочной рукояти;

 – для однобалочной рукояти.

  Для вскрышных экскаваторов:

 – для однобалочной рукояти;

 – для двухбалочной рукояти.

Усилие напора  и реакция седлового подшипника определяются графически из многоугольника сил, построенного для положения I (см. рис. 1).

Положение II.  Рукоять наклонена под углом 45° к горизонту. Ковш заполнен наполовину. Рукоять на наибольшем вылете. Полагая   и , где

 – вес породы в ковше при полном его заполнении, получим

                                                                                          (5)

Значения  определяются графически, а значения  и   – из многоугольника сил.

Положение III.  Ковш с грунтом на наибольшем вылете. Ковш заполнен полностью.   Приняв ,  из  уравнения  моментов сил имеем

                                                                                          (6)

 и   определяются, как и в предыдущих случаях, из многоугольника сил, построенного для этого положения.

Положение IV.  Рукоять на полном вылете. Груженый ковш поднят на наибольшую высоту.

Возможное усилие резания в этом случае

                                                                                          (7)

Так как практически в IV положении копание прекращается , то необходимо определить усилие подъема, достаточное для удержания ковша с грунтом в этом положении:

                                                                                                      (8)

Усилие пассивного напора  и реакция седлового подшипника определяются из многоугольника сил для IV положения.

Положение V.  Подъемный канат вертикален. Ковш загружен полностью. Зубья ковша на уровне напорного вала. В этом случае  и .

Возможное усилие копания:

                                                                                          (9)

Реакция седлового подшипника:

                                                                                        (10)

Кроме рассмотренных выше положений может быть рассмотрено еще дополнительно (положение I^/) копание на наибольшем радиусе на уровне установки. Ковш в этом случае принимается заполненным наполовину, а .

Курсовая работа должна содержать расчет в соответствии с изложенной выше методикой и иллюстрироваться вычерченной в масштабе схемой приложения сил к рабочему оборудованию при различных его положениях (аналогично рис. 1).

Расчет должен быть изложен четко, с необходимыми пояснениями по выбору отдельных параметров машины.

Результаты расчета должны быть проанализированы в подразделе «Выводы», в котором надо дать четкие ответы на следующие вопросы.

1. Обеспечивает ли подъемное усилие, развиваемое лебедкой, необходимые усилия резания во всех положениях ковша?