При
ап= 0 положение рабочего оборудования перпендикулярно к гусеничному ходу.
Из рис. 2 видно, что наихудшим для устойчивости является положение платформы экскаватора, определяемое углом
ап от 0 до 20°. Зависимости углов наклона стрелы
ас, рукояти
ар и ковша
ак, соответствующих этому положению, от угла поворота платформы показаны на рис. 3.
При
ап = 0 - 10° наихудшее по устойчивости состояние экскаватора характеризуется положением рабочего оборудования, близким к горизонтальному. При
ап = 60 -70° опасное положение наступает при стреле, поднятой на максимальную высоту.
Анализ расчета составляющих опрокидывающего момента показал, что в расчетах устойчивости экскаватора, помимо моментов от центробежных сил, необходимо учитывать моменты от касательных сил инерции и сил Кориолиса, существенно влияющих на устойчивость экскаватора. При
ап = 0 - 20° наибольшее влияние на устойчивость оказывает опрокидывающий момент от сил инерции торможения стрелы. При
ап = 60 - 80° наибольшее влияние на устойчивость оказывает опрокидывающий момент от сил Кориолиса при совмещении поворотов платформы и стрелы. Опрокидывающими моментами от сил ветра и центробежных сил при повороте рукояти можно пренебречь.
Рис.3. Зависимости углов наклона стрелы, рукояти и ковша
(q =1 м
3), соответствующих наихудшей устойчивости
экскаватора, от угла поворота платформы.
В результате расчетов установлено, что устойчивость экскаватора ЭО-4125 обеспечивается при изменении угла наклона опорной поверхности
b от 0° до 12°, если устойчивость оценивать по традиционным методикам расчета. Однако уточненные расчеты свидетельствуют о возможности отрыва гусениц экскаватора от наклонной опорной поверхности при неблагоприятном для устойчивости сочетании движений и положении элементов рабочего оборудования. Согласно этим расчетам экскаватор ЭО-4125 с ковшом вместимостью 0,65 м3 не опрокидывается при изменении угла
b от 0° до 12°. При работе с ковшом q = 1 м
3 экскаватор устойчив при
b = 0 - 9°, а с ковшом q = 1,25 м
3 только при
b = 0 - 6° (что удовлетворяет требованию ГОСТ 30067 - 93, но почти без запаса устойчивости).
Предложенная методика рекомендуется для расчета экскаваторов на устойчивость при проектировании; для создания единых норм (стандартов) проверки устойчивости экскаваторов; обоснования методики сертификационных испытаний экскаваторов на устойчивость при производстве работ с использованием различного сменного оборудования и возможности подъема грузов экскаватором с помощью грузового звена или гибкой сцепки; создания устройств контроля устойчивости экскаваторов в процессе работы и автоматических систем защиты от опрокидывания; обоснования модернизации экскаваторов в части, связанной с увеличением мощности двигателя, сокращением времени цикла, изменением размеров опорного контура и других параметров устойчивости; сравнения экскаваторов, выпускаемых разными производителями; принятия решения о приобретении зарубежной техники и обоснования преимуществ продаваемых экскаваторов.
