Математические модели процесса зачерпывания

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

Окончание табл. 3.4