книги / Основы проектирования многоковшовых экскаваторов непрерывного действия

A"&<£ay<у

Рис. 3.10. Несимметричная ступенчато-шахматная схема рас­ становки резцов с удвоенным числом в крайних линиях ре­ зания

3.6. МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЦОВ И СХЕМ ИХ РАССТАНОВКИ

грунта и распределение его пР0ЧН,яшин принимают согласно

чество ковшей и резцов, 0,д .^ивой Ра°° принимают из условия устои1

разработке мерзлых грунтов. На основании рекомендаций работ [7, 13] оно не должно быть менее 4—5.

При расчете варьируют следующие параметры: ширину в режущей части резцов (для экскаваторов с мощностью дви­ гателя до 220 кВт b= 10—60 мм); шаг резания t; скорость резания V= 0,7—4 м/с (применяемые в настоящее время ско­ рости вращения рабочих органов см. в табл. 1 и 2); скорость подачи Vn, м/ч.

При этом оценивают принятые скорости для бесковшовых

Минимальную скорость резания устанавливают также ис­ ходя из допустимого для дайной конструкции рабочего орга­ на максимального крутящего момента.

В дальнейшем предла'гаем следующий порядок расчета. П о с т р о е н и е схем р а с с т а н о в к и р е з ц о в С учетом исходных, принятых и варьируемых параметров

строят несколько вариантов схем расстановки резцов. Построение несимметричной ступенчато-шахматной схемы

осуществляют в следующей последовательности:

1. Определяют количество резцов в каждой линии реза­ ния из условия, что кромки ковшей (площадок) и держателей не должны задевать забоя в процессе работы экскаватора:

При разработке грунтов с толщиной мерзлого слоя, пре­ вышающей глубину траншей, должно соблюдаться условие

l3> l,8 (t- b ),

где t — шаг между линиями резания, мм; b — ширина резца, мм;

Vp — скорость резания, м/с-

1Ц— длина режущей цепи, мм;

ф— угол наклона режущей цепи относительно верти­ кали.

2.Находят число ковшей в каждой группе исходя из того, что количество групп ковшей на рабочем органе равно числу резцов в каждой линии резания пр:

np' = m/nr.

Затем вычерчивают сетку (см. рис. 3.10) с выбранным коли­ чеством ковшей и расставляют резцы на них с учетом кор­ ректировки числа линий резания по формуле

т^П р'-П г—2,

где т ' — скорректированное число линий резания.

Резцы располагают в следующей последовательности (на­

(п+1)/2-М , резцы устанавливают в следующем порядке: на ковше (n + l)/2 -fl—в 1; п+1; (2п+1)-й линиях, т. е. в 1; 6; 11; на ковше (п+1)/2+ 2—в 3; п + 3; (2п+3) -й линиях, т. е. в 3; 8; 13.

После заполнения первой группы ковшей таким же обра­ зом заполняют все остальные группы.

Построение симметричной ступенчато-шахматной схемы осуществляют следующим образом (рис. 3.11). Вначале стро­ ят схему, предусматривающую число линий резания на три

больше, чем необходимо для получения рациональной вели­ чины шага между ними (на рис. 3.11, а две крайних линии показаны пунктиром), и установку в каждой группе на один ковш больше. Затем резцы из первой линии переносят во вто­ рую, а из последней в предпоследнюю (переставляемые рез­ цы изображены кружочками). Далее центральную линию уби­ рают, а резцы в крайних линиях резания и близко располо­ женные друг к другу в средних линиях резания комплектуют так, чтобы на каждом из ковшей был один крайний и один средний резец (рис. 3.11, б). Это позволяет выровнять на­ грузку на отдельных ковшах и уменьшить обратный заброс разрушенного грунта в траншею, который происходит при установке резцов на близком друг от друга расстоянии.

каждого ковша в расчетном положении рабочего органа, ко­ гда на него действуют максимальные нагрузки.

В связи с тем, что траектории резания образуются в ре­ зультате сочетания поступательного движения экскаватора со скоростью Уп и вращательного движения ротора с угло­ вой скоростью о, при больших скоростях экскаватора толщи-

резания Kv и коэффициент ц, характеризующий влияние ви­ да резания на сопротивление мерзлого грунта при ступенча­ то-шахматной схеме расстановки резцов. Показатель степени при h по результатам обработки экспериментальных данных принят равным 1, 2, [26].

С учетом сказанного расчетная формула имеет вид

(3.15)

где С — количество ударов плотномера ДорНИИ в точке рас­

Коэффициенты ц и Kv определяют по следующим расчет­ ным зависимостям:

K v = (0 ,9 8 + 0 ,lv ) [0,9 + 0,11

(3.18)

K v = (0,98 + 0,1v) (1,0 + 0,038 * ^~ для крайних резцов. (3.19)

Формулы (3.16Н-3—19) справедливы в диапазоне измене­ ния отношения (t—b)/h от 0 до 3,8-+4,2.

составляющей усилия резания. Средние силы резания отдель­ ными резцами определяют по формуле

Рс = Рк ' Кэ>

где Кэ — коэффициент энергоемкости.

Формулы (3.20) и (3.21) справедливы в диапазоне изме­ нения отношения (t— b)/h от 0 до 3,8-М,2; при (t— b)/h>4,2 коэффициент Кэ=0,7'-т-0,78.

О п р е д е л е н и е с р е д н е й с ил ы резания рабочим ор­ ганом

Рср — 2 ^ci’

1=1

где РС1— средняя сила резания i-м резцом.

В ы ч и с л е н и е м о щ н о с т и р е з а н и я рабочим ор­ ганом

Pcp-V

N =

1020

После проведения расчетов для различных сочетаний варьируемых параметров и схем расстановки резцов (в зави­ симости от поставленной задачи) выбирают вариант, обеспе­ чивающий наибольшую производительность при заданной мощности или наименьшую мощность при необходимой про­ изводительности машины. По этому варианту и проектируют рабочий орган экскаватора.