397 / 457
Эксплуатация и ремонт машин и оборудования
397
В то же время не исключается вероятность встречи ковша с непреодолимым препятствием,
что подчас является причиной полутора или двух кратного увеличения усилия
S
P
.
Отсюда, параметры
k
z
р
и
k
р
критического нагружения гидроцилиндра рукояти могут быть
получены с учётом того, что угол
k
р
наклона его к горизонту, применительно к экскаватору ЭО-
3322А составляет 19°, а длина
k
z
р
равна 0,763 м [6, 7].
По аналогии с вышеизложенным параметрами критического нагружения гидроцилиндра ков-
ша следует считать угол
k
р
, равный +69º, а также длину
k
z
к
, составляющую 0,469 м.
При этом в обоих случаях величину критического сжимающего усилия
Smax
P
целесообразно
принимать равной (1,5 … 2,0)
S
P
[6, 7].
Несколько сложнее обстоит дело с поиском параметров
k
z
с
,
k
с
и
с
Smax
P
наибольшего на-
гружения гидроцилиндра стрелы. Это понятно из следующих рассуждений и анализа рисунка 1:
- наибольшая положительная разность
)
(
2 1
p p
имеет место лишь на участке
c c
4 1
[6, 7] и
на нём шток выдвигается из корпуса гидроцилиндра;
- выдвижение штока, то есть увеличение значения
с
z
, вызывает рост: величины изгибающего
момента
)(
zM
Q
, значений прогибов
)(
z y
Q
и
)(
α
z y
и, тем самым, величины прогиба
)(
0
z y
T
и, со-
ответственно – значения момента
)(
0
z yP
TS
;
- согласно кинематической схеме рабочего оборудования одноковшового экскаватора выдви-
жение штока ведёт к увеличению значения угла
с
наклона гидроцилиндра стрелы к горизонту;
- увеличение значения угла
с
способствует уменьшению: величины изгибающего момента
)(
Q
M
, значений прогибов
)(
Q
y
и
)(
0
T
y
, а также величины изгибающего момента
)(
0
TS
yP
;
- появление максимального по величине сжимающего усилия
Smax
P
возможно лишь на этапе
опускания стрелы в момент останова, когда гидроцилиндр имеет минимальную длину и угол
с
его
наклона, а также обладает максимальной жёсткостью и минимальным значением момента
)(
Q
M
и
прогиба
)(
Q
y
, а, возможно, и момента
)(
0
T max S
y P
.
В этих условиях значения искомых параметров
k
z
с
и
k
с
могут быть определены лишь в ре-
зультате
аналитического
исследования
посредством
поиска
экстремума
функции
max
z yP zM
TS
Q
;
;
0
, абсциссой которого является значение искомого параметра
k
z
с
, ана-
литически связанного [6, 7] с искомым же углом
k
с
.
Исследование по
z
и
первого слагаемого
;
zM
Q
рассматриваемой функции показало
(Рис. 1), что оно имеет явно выраженный экстремум, координатами которого в случае приложения к
гидроцилиндру только поперечной нагрузки являются абсцисса
M
z
и ордината
max
zM
Q
;
.
Исследование второго слагаемого
;
0
z yP
TS
функции
;
;
0
z yP zM
TS
Q
включает
два этапа.
Сначала графически отображается изменение по
z
и
функции
) ,(
z y
Q
, характер которой
справедливо соответствует характеру функции
) ,(
z M
Q
. Затем строится зависимость изменения по
z
и
функции
) ,(
0
z y
T
, с использованием которой графически воспроизведено изменение по оп-
тимизируемым параметрам функции
;
0
z yP
TS
.
Величина продольного сжимающего усилия
с
Smax
P
при этом составила в соответствии с 170
кН [6, 7].