РОЗРАХУНОК СТРІЛОПІДЙОМНОГО МЕХАНІЗМУ
Орієнтуючись на екскаватор – аналог, визначимо допустимі за параметрами опорно-поворотного круга і ходового пристрою координати осі шарніра кріплення корпуса гідро циліндра до поворотної платформи
, м; (3.1)
, м; (3.2)
де м – висота платформи.
При цьому координата вимірюється від осі опорно-поворотного круга, а
- від горизонтальної площини, на яку опирається ходове обладнання.
Координати осі шарніра кріплення п’яти стріли до поворотної платформи і
, відлік яких ведеться аналогічно координатам
і
, знайдемо декількома методами, з метою більш точного наближення їх до оптимальних значень. У наступних розрахунках їх потрібно уточнити, користуючись принципом пріоритету більш важливих параметрів перед менш важливими.
Відстань по вертикалі від рівня стоянки екскаватора до осі шарніра повороту рукояті
, м. (3.3)
Встановлена координата може залишитися незмінною і на горизонталі, що їй відповідає, необхідно знайти точку з координатою
.
Варіантів пошуку даної точки може бути декілька.
Варіант 1. приймемо орієнтовне значення кута встановлення нерухомої ланки, , який утворюється вертикаллю через точку С і нерухомою ланкою, у межах 37...450, і з точки Ц проведемо промінь до перетину з
.
Варіант 2. визначимо орієнтовне значення довжини нерухомої ланки (відстань ЦС) за формулою
, м (3.4)
і зробимо засічну на координаті , визначивши таким чином точку С.
Варіант 3. приймемо орієнтовне розташування осі гідро циліндра гідро механізму керування стрілою при максимальному висуванні штока близьким до вертикального, тобто , і визначимо орієнтовну відстань від подовжньої осі гідро циліндра до осі повороту стріли
, м. (3.5)
Виконані розрахунки дозволять встановити орієнтовне розташування точки С, яке найкраще задовольнить усі варіанти.
Більш точне встановлення величини горизонтальної координати можливе при визначенні головних характеристик гідро механізму ( ,
- радіуса коромисла,
- довжини гідро циліндра у кінцевому (початковому) положенні штока) та другорядних (
,
- кута повороту стріли,
- початкового кута встановлення нерухомої ланки). Для цього, попередньо прийнявши
, підрахуємо:
розрахунковий хід поршня , м; (3.6)
розрахунковий діаметр поршня гідро циліндра , м, (3.7)
де - кількість паралельно встановлених гідро циліндрів механізму керування стрілою
- приведена до оголовка маса
стріли з гідро циліндрами стріли і рукояті, яку орієнтовно рекомендується приймати
, кг;
,
,
- визначені попередньо маси, відповідно, рукояті з гідро циліндром ковша і важелем, ковша з тягою, і ґрунту у ковші.
За визначеними та
, скориставшись додатковою літературою, остаточно приймаємо стандартні гідро циліндри та виписуємо їх характеристики:
... м,
... м,
... м,
,
... , і підраховуємо
... м,
... м, де
... м, скориставшись розрахунковою схемою гідроциліндра (рис.1).
Рис 1. Розрахункова схема гідроциліндра
Згідно з параметрами вибраного гідро циліндра визначимо радіус коромисла , м, (3.9)
де =74,60,
=70,60 - кути тиску штовхаючої сили гідро циліндра на коромисло, відповідно, у кінцевому і початковому положенні механізму, які утворені віссю штока гідроциліндра і перпендикуляром до коромисла, проведеним через шарнір з’єднання штока гідро циліндра з коромислом.
Повний кут повороту веденої ланки (стріли)
, град. (3.10)
Початковий кут відхилення веденої ланки
, град. (3.11)
Довжина нерухомої ланки
, м. (3.12)
для перевірки отриманих результатів ,
,
,
,
скористаємось теоремою косинусів, і визначимо
. Порівнюючи ці результати з
для вибраних гідро циліндрів зробимо висновок щодо точності розрахунку.
, м; (3.13)
, м. (3.14)
Якщо виконуються умови ,
з точністю виконаних обчислень, то параметри механізму визначені вірно.
Остаточно приймемо ,
.
Уточнимо , град. (3.15)
Остаточно приймемо і підрахуємо
, м. (3.16)
Уточнимо теоретичну довжину стріли , м. (3.17)
Визначимо радіус копання на рівні п’яти стріли
, м, (3.18)
де - кут відхилення осі рукояті від теоретичної осі стріли при втягнутому штоці гідро циліндра рукояті (рекомендується приймати диференційно у межах 20...300, залежно від маси екскаватора).
Визначимо кут відхилення радіуса коромисла від теоретичної осі стріли , град. (3.19)
Рис.2. Параметрична схема до розрахунку механізмів екскаватора