Выбор исходных данных для расчета

Задачей расчета является определение величин сил и моментов сопротивлений, возникающих при передвижении экскаватора ЭКГ-12 по горизонтали, при трогании с места, при подъеме и при повороте.

Привод хода экскаватора индивидуальный на каждую гусеницу что обеспечивает повышенную проходимость и маневренность машины. Тяговое усилие на каждом ведущем колесе гусеничного хода создается электродвигателями МПЭ175-450 через двухступенчатый червячно-цилиндрический редуктор с прямозубой тихоходной цилиндрической передачей.

Основные размеры ходовой тележки указаны на чертеже 1902.314122.100 СБ. Данные для расчета приведены в таблице 1. Кинематическая схема привода хода приведена на чертеже 1902.314122.400.

Данные для расчета приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Параметры экскаватора ЭКГ-12

Наименование параметра	Обозна-чение	Единицы измерения	Числовое значение
Рабочая масса экскаватора	G	Тс (кН)	850 (83385)
Момент двигателя, стопорный	М_стоп	кгс∙м (кН∙м)	855 (8,388)
Передаточное число привода хода, общее	i		231,52
Гусеничный ход:
Ширина гусеничной цепи	b	М	1,8
Шаг гусеничной цепи	t	М	0,5
Масса гусеничного звена	m	Т (кН)	0,63(6,18)
Число кулаков на ведущем звене	z		9

2.2 Определение сопротивления при прямолинейном
движении экскаватора

Составляем уравнение тягового баланса в гусенице при трогании машины с места.

, (2.1)

где - тяговое усилие, кН

W_вн - внутреннее сопротивление в гусенице, кН;

W_к - сопротивление катанию, учитывающее затраты энергии на деформирование грунта под гусеницами, кН;

W_и - сопротивление инерции при трогании с места, кН;

– сопротивление ветровой нагрузки, кН.

Внутреннее сопротивление для переднего хода

где W₁ - сопротивление в подшипниках опорных колес, кН,

где G¹ - часть веса экскаватора, приходящаяся на одну гусеницу, кН;

g₃- вес гусеничных звеньев, лежащих на земле, кН;

- коэффициент трения в подшипниках, при бронзовых подшипниках и густой смазке, ;

d - диаметр осей опорных катков, d = 0,27м;

D - диаметр опорных катков, D = 1,2м;

G¹ = 850 / 2 = 425тс = 4169,4 кН.

где - длина опорной части гусеницы, м;

m – масса гусеничного звена, кН;

t – шаг гусеничной цепи, м

W₂ - сопротивление в подшипнике ведущего колеса, кН

где R - реакция в подшипнике ведущего колеса, вызванная окружным усилием тяги и окружным усилием передачи, принимаем 3,92 МН;

d₁ - диаметр вала ведущего колеса, d₁ = 0,32 м;

D₁ - диаметр ведущего колеса по осям пальцев гусеничной цепи, D₁ = 1,49м.

где - максимальное тяговое усилие, кН;

где - стопорный момент двигателя, =8,388кН;

- общее передаточное число механизма хода, =231,52;

- КПД механизма хода, = 0,8 [5];

– радиус ведущего колеса по пальцу гусеничного звена, м.

где - центральный угол между двумя кулаками ведущего колеса;

Тогда сопротивление в подшипнике ведущего колеса определится:

W₃ - сопротивление в подшипниках направляющего колеса, кН,

где - сопротивление в подшипниках при движении вперед, кН;

- сопротивление в подшипниках при движении назад, кН;

d₂ - диаметр оси направляющего колеса, d₂ = 0,35 м;

D₂ - диаметр направляющего колеса, D₂ = 1,6 м;

W₄ - сопротивление катанию опорных катков, кН,

где f - коэффициент трения качения опорных катков, при необработанной

поверхности качения и налипания грязи принимаем f = 0,0015 мм,

W₅ - сопротивление изгибанию гусеничной цепи на ведущих колесах, кН,

где и – сопротивления изгибанию при движении вперед и назад, кН;

m₁ - коэффициент трения в шарнирах звеньев цепи, m₁=0,3;

d₀ - диаметр пальцев шарниров звеньев гусеницы, м;

d₀ = 0,1 м.

W₆ - сопротивление изгибанию гусеничной цепи на направляющих колесах, кН;

где и - сопротивление изгибанию гусеничной цепи при движении вперед и назад, кН;

W₇ - сопротивление движению гусеничной цепи по направляющему рельсу, кН;

где d₃- диаметр оси поддерживающих катков, d₃=0,17м;

D₃ - диаметр поддерживающих катков, D₃ =0.73м.

Отсюда внутреннее сопротивление при движении вперед определится:

Внутреннее сопротивление для заднего хода

= 93,3+10,2+42,8+79,7+2,84 = 384,24кН.

Сопротивление инерции при трогании с места

Сопротивление перекатыванию гусеницы по грунту рекомендуется принимать (0,06...0,18)×G. Меньшее значение коэффициента для плотных грунтов, а большее - для мягких. Итак, значение сопротивления для одной гусеницы в плотном грунте