Методика та обладнання експерименту для дослідження динамічних навантажень на робоче обладнання екскаватора

В даному експерименті для виміру динамічних навантажень на робоче обладнання механічної лопати використовуємо тензометричні перетворювачі (тензодатчик), які безпосередньо встановлюємо на навантажені елементи. Тензодатчик приєднуємо до діодного мосту. Так як в різних механізмах вони працюють по різному, то складаємо дві схеми приєднання (рисунок 3.1).

Рисунок 3.3 – Схема лабораторної моделі з вмонтованими тензодатчиками.

Діюча модель механічної лопати зображена на рисунку 3.2.

Рисунок 3.4 – Модель кар’єрного екскаватора ЕКГ-5Н

Для виміру коливань використовуємо електронну вимірювальну інформаційну систему за допомогою якої перетворюємо електричний сигнал в графічне зображення (осцилограму). Схематичне зображення ввімкнення тензодатчиків в вимірювально-інформаційну систему зображене на рисунку 3.3. Зображення вимірювально-інформаційної системи показано на рисунку 3.4.

Рисунок 3.5 – Схема приєднання тензодатчиків.

Рисунок 3.6 – Вимірювально-інформаційна система

Хід роботи

За даною задачею треба провести три експерименти з різними моделями:

І. Модель з вантовою підвіскою стріли.

Підвіска стріли представляє собою чотири канати діаметром 1,5мм, загальною довжиною 4,4м. Для врівноваження зусиль в канатах підвіска запасована одним канатом, перекинутим через врівноважуючи блоки. Тензометричний датчик встановлений на одному з канатів підвіски

ІІ. Модель з балочною підвіскою стріли.

Підвіска стріли представляє собою балку, яка жорстко з’єднує головні блоки з надбудівлям. Балка складається з двох з’єднаних між собою полос підсилених трубою. Тензодатчик встановлений безпосередньо на пластину.

ІІІ. Модель з балочною підвіскою стріли при зменшеній жорсткості та встановленому демпферному пристрої.

Сама підвіска аналогічна другій схемі. Надбудівля встановлена таким чином, що передня стойка підпружинена, а задня стойка являє собою шарнір. До рухомої частини встановлений демпферний пристрій. Схема установки зображена на рисунку 3.5.

Рисунок 3.7 – Схематичне зображення модель з балочною підвіскою стріли при зменшеній жорсткості та встановленому демпферному пристрої.

Лабораторне обладнання

     1 Модель робочого устаткування одноківшевого екскаватора - прямої механічної лопати.

     2 Тензопідсилювач ТА-5.

     3 Осцилограф Н-145.

     4 Терези.

     5 Секундомір.

     6 Міряльний інструмент, лінійка, рулетка, штангенциркуль,

Порядок виконання роботи

     1 Зробити виміри геометричних параметрів ковша і визначити його місткість Е и геометричні параметри для теоретичного визначення  за формулою (3.3).

     2 Встановити рукоять із ківшем у горизонтальне положення, визначити кут різання , кут загострення  та задній кут .

     3 Включити тензоелемент у вимірювальну схему і зробити зачерпування ґрунту з одночасною реєстрацією показань на осцилографі Н-145. Визначити обсяг зачерпнутого ґрунту.

     4 Змінити кут різання за допомогою тяги, що з'єднує ківш із рукояттю, і повторно виконати п.3. Досвід проводиться 3 рази.

     5 Заповнити таблицю 3.1 та визначити зусилля в канатах механізму підйому , ,  теоретично й експериментально.

     Таблиця 3.1 - Результати експерименту

Зміст звіту

     1 Опис методики визначення зусиль у канатах механізмів підйому прямої механічної лопати.

     2 Схема моделі одноківшевого екскаватора - прямої механічної лопати.

     3 Результати теоретичних й експериментальних досліджень.

     4 Висновки з роботи.

Питання для контролю

     1 Перелічите основні геометричні параметри ріжучої крайки ковша із механічною лопатою.

     2 Як визначається зусилля різання ?

     3 Які категорії ґрунту по труднощам їхнього руйнування Ви знаєте і як вони визначаються?

     4 Перелічите основні механізми одноківшевого екскаватора.

     5 Які методи визначення зусиль у робочому устаткуванні Ви знаєте?

     6 Призначення і принцип роботи тензоелемента.

     7 Як визначаються коефіцієнт наповнення  і коефіцієнт розпушення для даної лабораторної установки?

     8 Як визначаються і що характеризують показники енергоємності для процесів різання ґрунтів землерийними машинами?

Лабораторна робота 4