HWScan00176

tarcia [189]. Jeżeli prędkość jazdy ustroju oznaczymy przez vj, to niezależnie napędzane pary kół mają na torze zewnętrznym prędkość v_jt, a na torze wewnętrznym Vj_w. Prędkości te rozłożą się na styczne i promieniowo prostopadłe do toru. Siły promieniowe powodują przesunięcie kół po osiach i odpowiednie tarcie piast o obudowę wózków. Jeżeli w jednostco czasu urządzenie przcjedzie (m), lo jednocześnie cały wózek obróci się w tej jednostce czasu o kąt co. Wartość co jest zatem prędkością kątową obrotu wózka w płaszczyźnie poziomej względem pionowej osi czopa kulistego O. Istnieje zatem warunek prac tarcia

W₂ vj = M_ę co (1 + fi_a) 60    (5.6)

gdzie

co — prędkość kątowa skręcania podwozia, sek^-1,

M₀ — moment oporu skręcania podwozia, kGm,

#ł — współczynnik uwzględniający tarcie piast i obrzeży kół jezdnych, spowodowane jazdą po krzywiźnie.

Obliczamy stąd

i przy otrzymamy

W, = M₀ m ~ (1 + ji₃)

Vj — 60co R₀ M

w, =

gdzie R₀ oznacza promień krzywizny, m. Moment oporu skręcania określamy z zależności

gdzie

R_s

M₀ = (G + U) (f.i₂ R_s + r_c)

średni promień tarcia, m,

R_s

ł=i

V

Zj

i=1

w

R,

Rj — chwilowe promienie obrotu wózka, r_c — promień tarcia czopa kulistego, i_u. — liczba kół wózka

jLio — współczynnik tarcia między kołem jezdnym a szyną.

— współczynnik tarcia w czopie kulistym,

Trudność w wyznaczeniu momentu oporu skręcania polega na tym, że położenie chwilowego środka obrotu jest zmienne [189]. Może być nim zarówno oś czopa kulistego (punkt O), jak i wieniec dowolnego koła jezdnego (Oi) lub dowolny punkt pośredni (rys. 5.14). W obliczeniach przyjmuje się często przypadek, dla którego chwilowym punktem obrotu zestawu jest punkt O' styku koła jezdnego. Wtedy zgodnie z rys. 5.14

-f R-t -f- R:t

K_s =

3

(5.7)

Człon (G + U) jli-s r_c jest pomijany ze względu na małe wartości promieni tarcia i stąd

W, = (G + U) Hi (1 + #,)    (5.8)

Współczynnik tarcia wieńca koła o główkę szyny przyjmuje się ,u-> = = 0,3. Współczynnik (ł_A wyraża stosunek wielkości oporów tarcia obrzeży kół jezdnych i ich piast, wywołanych siłą poprzeczną, do wielkości oporów skręcenia koparki. Zależnie od sposobu łożyskowania współczynnik /?₃ wynosi:

p-As ⁼ 0.3 — łożyska ślizgowe, fiat = 1,5 — łożyska toczne,

Moc silników. Moc silników napędowych mechanizmu jazdy określamy dla trzech różnych przypadków ruchu, a mianowicie dla jazdy prostoliniowej, po krzywiźnie i z prędkością ucieczkową. Opór jazdy podwozia po prostoliniowym odcinku toru

W'j=Wt + W_p + W_k+W_w kG    (5.9)

Wymagana moc silników wynosi wtedy

__wU_

*    102 • 60 r)_m

kW

(5.10)

gdzie i]_m oznacza sprawność mechaniczną napędów jazdy. Opór jazdy podwozia po łukowym odcinku toru

^: W” = W, + W_p + W_k + W, + W u, kG Moc silników określa się dla tego przypadku z zależności

Ni =

Wj Vj 102 • 60 r]_m

kW

Opór jazdy z prędkością ucieczkową

W"' = W, + W_p

W,

W,, kG

Wymagana moc silników wynosi

tff nt

n, JWjJOi- _k

102 • 60 i]_m

(5.11)

(5.12)

(5.13)

gdzie ^"oznacza prędkość ucieczkową.

Moc dodatkowa wymagana przy rozruchu na przyspieszenie mas jest stosunkowo mała i może być pominięta, gdyż silnik wytrzymuje określone przeciążenie w krótkim czasie rozruchu. Czas rozruchu przyjmuje się wstępnie t_r = 3 sek, tak że przyspieszenie, w maszynach odkrywkowych w czasie rozruchu wynosi średnio a_r = 0,02 -ż- 0,028 m/sek², a przy hamowaniu osiąga maksymalną wartość a_h = 0,01 m/sek². Ponieważ z ostatnim członem mechanizmu jazdy związane są duże masy, przyjmujemy, że znaczna część momentu rozruchowego silnika obciąża mechanizm jazdy. Moment obciążający mechanizm jazdy w czasie rozruchu wynosi

M_d =1,7 M_n kGcm

gdzie M_n oznacza moment nominalny silnika.