Выполнить расчёт параметров и эксплуатационную производительность экскаватора

Масса экскаватора эксплуатационная (главный параметр машины) mэ, т, связана с геометрической вместимостью ковша q, м3, через удельную массу Кm, т/м3, следующей зависимостью:
, (1)
mэ=8136,8∙1=8136.8 кг
Удельная масса может быть принята из справочных данных или найдена по массе mэа и вместимости ковша qа экскаватора аналога (приложение 1,2) (ближайшего по значению q с аналогичным рабочим оборудованием) исходя из:
, (2)
Km=138001,696=8136.8 кг/м3
Использованы данные для 4-го варианта.
Тогда эксплуатационная производительность Пэ, м3/см определяется:
, (3)
Пэ=1∙360018∙1.1∙81.3∙0.85=1150.8 м3/смену
где tц – продолжительность цикла, сек.; рассчитывается аналогично задачи 1, где Lкоп=H, L-ширина ковша или принимается для строительных экскаваторов с Пэ≤1500 м3/см, tц=16÷20 сек.; tсм – продолжительность смены (принимаем за 8 ч), ч; kрых и kн – коэффициенты разрыхления грунта и наполнения ковша (табл.3); kв – коэффициент использования машины во времени, принимаем kв=0,8÷0,85
Массу рабочего оборудования экскаватора и составляющих его элементов определим по эмпирическим зависимостям:
- масса рабочего оборудования mро ;
mpo=0.28∙8136.8=2278.3 кг
- масса ковша mк ;
mк=0.21∙2278.3=478.4 кг
- масса стрелы mc ;
mc=0.5∙2278.3=1139.15 кг
- масса рукояти mр .
mp=0.29∙2278.3=660.7 кг
Максимальное сопротивление грунта копанию Pmax определяем:
,
Pmax=240∙1.35∙1.24∙1-0.57=172.8
где Pк – удельное сопротивление грунта копанию, принимается для наибольшей категории грунта в задании (табл.3);
Rк – радиус дуги, описываемой режущей кромкой зуба ковша, , м;
Rk≈1.5∙11.24=1.35 м
bк – ширина по внутренним стенкам ковша, , м;
bk≈1.5∙31-0.26=1.24 м
φ0 – угол поворота ковша, φ0=55°.
Тогда , (4)
ma=172.89.81∙0.7=25.2
где µ - коэффициент сцепления ходового устройства с грунтом, µ=0,7; g=9,81 м/с2.
Продольная база экскаватора определяется:
(5)
lг=1.1∙38.1368=2.21
где kд – коэффициент, зависящий от конструкции движителя, для экскаваторов с гусеничным движителем kд=1,1.
Отношение колеи (поперечной базы) K экскаватора к продольной базе lг рекомендуется принимать:
,
Тогда ширина гусениц bг определяется эмпирическим путём
bг=0.22∙38.1368=0.44
База lг и ширина гусениц bг должны обеспечивать давление гусениц на грунт Рср, не превышающее предельно допустимого [Рср] (mэ в тоннах)
, (6)
Pср=8.1368∙9.812∙2.21∙0.44=41.04 кПа
Где [Рср]=0,07÷0,09 МПа – для экскаваторов V и VI размерных групп (ЭО-5123 принадлежит 5 размерной группе).
Тяговый расчёт экскаватора с гусеничным движителем проводится для трёх режимов передвижения:
- прямолинейное движение на почти горизонтальном участке (αmin=2÷3º)
- поворотное движение в аналогичных условиях;
- прямолинейное движение на максимальном подъёме (αmax=22º для экскаваторов I-IV групп, а для V группы - αmax=20º).
Общее сопротивление перемещению движителя составит:
для первого режима
, (7)
W0=7.98+1.2+3.5=12.68
для второго и третьего режимов
, (8)
W'0max=12.68+47.9=60.58
, (9)
W"0max=7.98+1.2+2.73=11.91
где Wf – сопротивление прямолинейному движению, Н; ;
Wf=0.1∙8.1368∙9.81=7.98
f – коэффициент сопротивлению движению, f=0,06÷0,15;
Wj – сопротивление сил инерции, Н; ;
Wj=0.015∙8.1368∙9.81=1.2
Wαmin – сопротивление подъёму на угол αmin=2÷3º, Н; ;
Wαmin=8.1368∙9.81∙0.044=3.5
Wп – сопротивление повороту на минимальном радиусе Rmin=К/2 и коэффициенте сопротивления повороту fп=0,3÷1,0, Н; ;
Wn=0.6∙8.1368∙9.81=47.9
Wαmax – сопротивление подъёму на угол αmax, Н;