资源描述
挖掘机的平衡与稳定性
矿山设备
履带行走装置在行走时需克服一些阻力,如运行阻力、坡道阻力、风阻力、不稳定运动时的惯性阻力、转弯阻力等外阻力,另外,还要克服行走部的内阻力。因此,挖掘机的牵引力sq须大于总的行走阻力。
1.运行阻力"
履带运行时,迫使土壤受挤压和变形而引起的运行阻力为:
"=wG (3-36)
式中w——运行比阻力系数,实验测得,见表3-5;
G——机器总重量,kg。
表3-5运行比阻力系数w
路面情况
比阻力系数"
路面情况
比阻力系数w
圆石砌的中级公路
0.05-0.06
湿地、耕地
0.10-0.15
坚实土路
0.06-0.09
冰冻路面
0.03-0.04
野地
0.09-0.12
碎石夯铺路面
0.04-0.05
2.坡道阻力wp
式中a——坡道倾角。
3.风阻力! f
"=pfF (3-38)
式中F—挖掘机的迎风面积,m2;
Pf——工作状态时的风压,取pf=250Pa。
4.不稳定运行时的惯性阻力
!.=%&'—1 (3-39)
式中(y 行走速度,m/s;
) 启动或制动的时间,s;
%——系数,单机驱动取k=1;多机驱动取k=2。
不稳定运行是指启动或制动状态。若挖掘机行速为1~2km/h,启动时间为3s,则
!k=(0.01~0.02)G (3-40)
5.转弯阻力! A
履带转弯时除了有沿直线运行时的全部阻力外,还考虑转弯时履带支承面与土壤的摩擦阻力和履带板侧面剪碎和刮动土壤所造成的阻力。双履带行走装置转弯时,假定两条履带分别绕着各自的支承面几何中心转动,受到的转弯阻力为:
2 P7 /O“、
!6h=~27~ (3-41)
式中b——履带宽度,m;
L—履带长度,m;r转弯半径,m;
#—履带板与地面的摩擦系数,坚实的地面,取y=0.4,变形大的地面,取M=0.7;
p7—作用在履带板上的平均负荷,其值可按pc=2^计算。
6.行走装置内阻力!:
在不作精确计算时,行走装置的内阻力!:可由简易近似公式计算:
!:=(0.05~0.07)G (3-42)
7.牵引力的计算
在实际计算履带行走装置的牵引力时,从下面两种情况中选用大者。
在爬坡时:
在转弯时
在坡道上启动时,还必须加上启动阻力。
在初步的设计计算或估算时,双履带行走装置的牵引力大致为:
Sq=(0.4~0.5)G
二、牵引发动机的功率
(3-43)(3-44)
(3-45)
$
270!
(3-46)
式中! 发动机至履带驱动轮的传动效率。对单发动机驱动,!=0.4~0.75c
要保证矿山设备挖掘机在坡道上运行,还应验算其附着力S&,使牵引力Sq必须小于履带与地面间的附着力Sf。
Sq!S&="Gcos#
—附着系数,见表3-6。
(3-47)
式中
表3-6履带与土壤间的附着系数
地面情况
平履带
具有突肋的履带
改良的道路
0.2-0.3
公路
0.3-0.4
0.6-0.8
土路
0.4-0.5
0.8-0.9
不良的野路
0.3-0.4
0.6-0.7
断绝地
0.3-0.4
0.4-0.3
难以通过的断绝地
0.2-0.3
0.5-0.6
结冰的基实道路
0.15-0.3
0.3-0.5
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