Определение размеров базовой части гусеничного экскаватора

Рис. 1. Схема размеров базовой части одноковшового экскаватора

Из размеров, определяющих опорную поверхность гусеничной тележки (колея К, ширина башмаков гусеничной цепи bГ и длина опорной поверхности гусениц lГ), наиболее значимым является колея К, в числе прочих факторов определяемая условиями размещения в межгусеничном пространстве опорно-поворотного устройства (ОПУ), а также формирующая габаритную ширину экскаватора - один из основных размеров, контролируемых при перевозке экскаватора на трайлере и по железной дороге. Колею К (м) назначим по аналогии с существующими экскаваторами. На основе статистической обработки данных 35 экскаваторов со стандартными башмаками (с минимальной опорной поверхностью) фирмы "Caterpillar" для этого размера получена корреляционная зависимость:

, м,

где mЭ - эксплуатационная масса экскаватора, т. Интервал значений коэффициента пропорциональности соответствует массам экскаватора mЭ = 14…25т. Для промежуточных масс здесь и далее этот коэффициент следует определять интерполированием.

Для проектирования исходя из заданных параметров экскаватора примем массу экскаватора mэ = 24.2т.

Из этого следует, что значение колеи будет равно:

К = 11.1 · 24.20.23 = 2.309 м

Окончательно примем значение К = 2.5 м

Два других размера (bГ и lГ) необходимо назначить, чтобы среднее давление гусениц на грунт Pср (кПа) не превышало заданного допускаемого значения (Pср) (кПа):

Pср = , кПа,

где GЭ - сила тяжести экскаватора (GЭ = mэ g =242 кН); (Pср)=44 кПа;

g - ускорение свободного падения (g = 9.81 м/с2). Для удобства расчета примем значение свободного падения приблизительно равным 10 м/с2.

Ориентировочно для гусениц с основными башмаками (для работы на грунтах средней и повышенной несущей способности - гусеницы с минимальной опорной поверхностью) можно принять:

bг = (0.23 .0.34)K = 0.34 · 2.5 = 0.85 м

Окончательно примем bг = 0.8 м.

В случае гусениц с увеличенной опорной поверхностью этот размер следует увеличить на 30 - 50%. При необходимости может быть также откорректирована колея К, Окончательно размер bГ следует округлить до значения, кратного 50 мм.

Базу lГ определим из формулы:

Принимаем значение lГ = 3.83 м, по конструктивным соображениям.

Заметим, что при малых значениях базы lГ может оказаться недостаточной продольная устойчивость экскаватора, при больших же значениях уменьшается допускаемая по условиям безопасности область подземной части рабочей зоны.

На стадии предварительных расчетов решение можно считать удовлетворительным, если отношение базы к колее не выходит за пределы:

1.3 < lГ / К< 1.7

В нашем случае условие выполняется, так как:

Определив значение lГ и bг определим значение Pср, м:

Условие выполняется, так как Pср = 39.5 (кПа) не превышает заданного допускаемого значения (Pср) =44 (кПа). Все другие размеры гусениц назначают соответственно модульным группам (Таблица 2).