рmах /рср £ 1,6…1,8. (3.186)
Рис. 3.48. Схема к расчету проходимости для рабочего положения.
В данном случае рmах /рср = 119,3/55,4 = 2,15, т. е. условие (3.183) не выполняется. Эпюра давлений приведена на рис. 3.49.
Перегружена передняя часть ходового устройства.
Выравнивания эпюры давлений можно добиться разными способами: уменьшив угол ψ, сместив центр масс базовой машины назад, сместив центр масс рабочего оборудования назад, увеличив силу тяжести рабочего оборудования. Одним из наиболее простых путей является увеличение силы тяжести рабочего оборудования.
Определим допустимое увеличение силы тяжести рабочего оборудования Gп:
Gп £ 2 bL [рср] – Rг = 2×0,39×1,612×60 – 70 = 5,44 кН, (3.187)
где [рср] – допустимое среднее давление (для минеральных грунтов – не более 50…80 кПа, принимаем равным 60 кПа).
Рис. 3.49. Эпюра давления гусениц на грунт в рабочем положении.
Рекомендуется принимать mп £ (0,2…0,25)mт = (0,2…0,25) =
= 1,39…1,74 т.
Принимаем mп = 550 кг.
На основании рекомендации
хд £ 0,2L £ 0,32 м. Принимаем хд = 0,15 м.
Определим плечо (координату lп центра тяжести) противовеса. Расчетная схема дана на рис. 3.50.
Составим сумму моментов относительно линии Б:
– R¢г (L/2 + хд) – МоБ – Gп lп + МвБ = 0, (3.188)
где R¢г – реакция грунта после установки на машину противовеса,
R¢г = Rг + Gп = 70 + 5,44 = 75,44 кН.
Из уравнения (3.188) получим
lп = [МвБ– R¢г (L/2 + хд) – МоБ]/ Gп =
= [90 – 75,44(1,612/2 + 0,15) – 11,9]/5,44 = 1,1 м.
Положение противовеса, установленного в соответствии с рассчитанным значением lп, показано на рис. 3.50 штриховой линией.
Найдем среднее давление рср гусениц машины на грунт после установки противовеса:
рср = R¢г /(2bL) = 75,44/(2×0,39×1,612) = 60 кПа.
Определим минимальное и максимальное давление на грунт:
рmin = рср (1 – 6хд/L) = 60 (1 – 6 × 0,15/1,612) = 26,4 кПа;
рmах = рср (1 + 6хд/L) = 60 (1 + 6 × 0,15/1,612) = 93,5 кПа.
Рис. 3.50. Схема к определению места установки противовеса.
Построим соответствующую рассчитанным значениям опорных давлений эпюру (рис. 3.51).
Характер эпюры получили более благоприятным.
Рис. 3.51.Эпюра давления гусениц на грунт при рабочем положении
после установки противовеса.
Определение коэффициента запаса устойчивости при переводе рабочего органа в транспортное положение. Расчетная схема для рассматриваемого положения приведена на рис. 3.52.
Определим коэффициент запаса устойчивости относительно возможной оси опрокидывания Б–Б. Он рассчитывается по формуле
kуБ = Мвб /МопрБ. (3.189)
Рис. 3.52. Схема к определению коэффициента запаса устойчивости
при переводе рабочего органа в транспортное положение.
Найдем восстанавливающий и опрокидывающий моменты:
Мвб = Gт(l3 – l) = 68,3 × (1,245– 0,16) = 68,14 кНм; (3.190)
МопрБ = Gр(l2+ l) + Gп lп = 7,4 (1,6 + 0,16) + 5,44×1 = 18,46 кНм. (3.191)
При транспортном положении рабочего органа lп = 1,0 м.
kуБ = 68,14/18,46 = 3,69.
Машина устойчива.
Выполним оценку проходимости при транспортном положении.
Определим Rг, соответствующую транспортному положению:
Rг = Gт + Gр + Gп = 68,3 + 7,4 + 5,44 = 81,14 кн. (3.192)
Найдем среднее давление рср гусениц машины на грунт после установки противовеса:
рср = Rг /(2bL) = 81,14/(2×0,39×1,612) = 64,53 кПа. (3.193)
Найдем смещение Rг, т. е. хд для транспортного положения, используя схему, приведенную на рис. 3.53.
Из суммы моментов относительно точки Б получим:
Gт(l3 – l) – Gр (l2+ l) – Gп lп – Rг (L/2 + хд) = 0. (3.194)
Отсюда
хд = [Gт(l3 – l) – Gр (l2+ l) – Gп lп – RгL/2]/ Rг =
= [68,3×(1,245 – 0,16) – 7,4(1,6 + 0,16) – 5,44×1 – 81,14×
×1,612/2]/81,14 = – 0,12 м. (3.195)
Знак минус говорит о том, что в транспортном положении реакция грунта смещена к задней части.
Определим минимальное и максимальное давление на грунт:
рmin = рср (1 – 6хд/L) = 64,53(1 – 6 × 0,12/1,612) = 35,75 кПа; (3.196)
рmах = рср (1 + 6хд/L) = 64,53(1 + 6 × 0,12/1,612) = 93,35 кПа. (3.197)
Рис. 3.53. Схема к определению смещения реакции грунта
при транспортном положении рабочего органа.
Построим эпюру, соответствующую рассчитанным значениям опорных давлений (рис. 3.54).
Эпюра имеет приемлемый характер.
Рис. 3.54. Эпюра давления гусениц на грунт при транспортном положении
после установки противовеса.
Статические расчеты при транспортном положении рабочего органа. Определим допустимые углы наклона местности, по которой может перемещаться машина транспортным ходом (рис. 3.55).
