Рис. 3.15. Переходные процессы в механизме зачерпывания ШПМ типа 1ППН-5
Начало переходного процесса совпадает с включением фрикционной муфты, Mм.ф. возрастает (поз. 4), происходит выборка зазоров, провеса цепи в течение времени t. Ведущая часть трансмиссии воспринимает нагрузку, угловая скорость двигателя начинает падать (поз. 2), угловое ускорение отрицательно (поз. 3). После выборки зазоров начинает разгон ведомая часть системы, включая ковш и сдвигаемую горную массу. Угловая скорость и угловое ускорение сначала возрастают (поз. 6 и 7), реализуется максимальный момент от сил инерции ковша и груза ∆Mздин.max (поз. 7). Одновременно преодолевается момент сопротивлений зачерпыванию Mз, достигающий максимума в некоторой точке (поз. 9). Сопротивление повороту ковша оказывает также момент от сил тяжести ковша (поз. 10).
Момент двигателя Мдн представляет собой сумму Mз, Mпк и ∆Mздин Максимумы этих моментов не совпадают, поэтому зависимость Мдм1(t) может иметь несколько локальных экстремумов (поз. 4). В общем случае, как видно из диаграмм, максимальный момент на валу двигателя Мдн1 ≤ Mз.max +Mп.к.max + ∆Mздин.max. Эта величина не должна превышать предельно допустимый момент двигателя по заданной мощности с учётом перегрузочной способности двигателя.
Результаты моделирования динамики системы показывают, что для приближённых расчётов условие (3.44) можно представить в виде
Mп.max ³ Kдин.з Mз.max(Sвн), (3.45)
где Кдин.з. – коэффициент увеличения нагрузки за счёт динамических составляющих процесса и сопротивлений от подъёма собственно массы ковша. Так как ускорения 
малы, то Кдин.з.≤ 1,15.
Ниже на примере машины 1ППН-5 приводятся результаты расчёта Sз.max без учёта и с учётом инерционной составляющей (табл. 3.4).
Таблица 3.4
Исходные данные и результаты расчёта допустимой глубины внедрения ковша по силовым возможностям механизма черпания
|
Исходные данные и результаты расчёта |
Единицы измерения |
Численные значения |
|
1 |
2 |
3 |
|
Погрузочная машина 1ППН-5 | ||
|
Мощность главного привода, Nдв |
кВт |
14 |
|
Перегрузочная способность двигателя, |
- |
1,5 |
|
КПД механической передачи, |
- |
0,8 |
|
Частота вращения двигателя номинальная, nдв.ном. |
1/мин |
990 |
|
Передаточное число редукторов в цепи «двигатель – барабан», iрп |
- |
50 |
|
Радиус барабана, rб |
м |
0,12 |
|
Плечо силы натяжения цепи относительно оси вращения ковша, rк |
м |
0,42 |
рп Окончание табл. 3.4
|
1 |
2 |
3 | ||
|
Номинальная угловая скорость вращения ковша, |
1/с |
0,59 | ||
|
Максимальный момент двигателя, приведённый к оси ковша |
Н×м |
28475 | ||
|
Допустимая глубина внедрения ковша Sз.max без учёта инерционной составляющей для пород крепостью f =7; 10; 13 |
м |
0,85 |
0,99 |
1,13 |
|
То же с учётом сил инерционной составляющей, Sз.max |
м |
0,80 |
0,91 |
1,06 |
з