Rozdział 7
Ustroje stalowe koparek kołowych, łańcuchowych, zwałowarek i mostów przerzutowych można obliczać według jednolitych metod, zapewniających pewność działania i bezpieczeństwo ustroju. Znajomość metod konstruowania i obliczania ustroju stalowego w powiązaniu z pracą mechanizmów jest także konieczna dla oceny awarii, występujących szczególnie często w urządzeniach prototypowych. Sprawą zasadniczą jest określenie rodzajów obciążeń, do których zaliczamy obciążenia: zasadnicze, dodatkowe i wyjątkowe. Podział szczegółowy obciążeń podano w tablicy 7.1.
Konstruowanie ustrojów stalowych wymaga ich właściwego podziału statycznego i kinematycznego oraz określenia podpór. W zakres obliczeń [216] wchodzi określenie obciążeń, dobór materiałów i odpowiadających im naprężeń bezpiecznych oraz wymiarów obliczanych elementów, a także porównanie naprężeń rzeczywistych z bezpiecznymi, trwałymi bądź zmęczeniowymi.
Należy także określić naprężenia krytyczne, powodujące utratę stateczności postaci poszczególnych elementów, oraz przeliczyć występujące pod wpływem obciążeń odkształcenia ustroju.
Ze względu na znaczne ciężary urządzeń szczególną uwagę trzeba zwrócić na obliczenie nacisków występujących w łożyskach.
Dla zabezpieczenia maszyn przed wywróceniem należy sprawdzić ich stateczność uwzględniając tak momenty wywracające, jak i przeciwdziałające wywróceniu.
Do podstawowych obliczanych elementów należy ustrój stalowy, jego połączenia i styki, liny, słupy podporowe, wały, osie, wrzeciona, koła zębate, zębnice i inne elementy. Wyposażenie pomocnicze maszyn odkrywkowych, np. dźwignice, wyciągi itp., należy obliczać według odpowiednich przepisów.
7.1. Obciążenia zasadnicze
7.1.1. Obciążenia stałe
Do obciążeń stałych należą wszystkie siły, działające na obliczaną część konstrukcyjną, które przy określonym jej położeniu są stałe co do wielkości, kierunku i miejsca przyłożenia. Konieczne jest określenie
Rodzaje obciążeń oraz ich kojarzenie dla przypadków granicznych
. |
Obciążenia graniczne | |||||||
główne |
nominalne | |||||||
Rodzaj obciążeń |
stan |
spec-1 | ||||||
spo- rzynku |
ruchu( ( |
spo czynku |
ruchu |
trans- i portu 1 |
re montu mon tażu |
jalne | ||
Stałe...... |
X |
x I |
X |
X |
X |
X |
~X| | |
Zasad- |
ruchowe zmienne podpór zespołów obciążających naciąg taśmy .... wstępne napięcie łańcucha naczyniowego urobek (na taśmach, w łańcuchu i kole naczyniowym) ..... zanieczyszczenie i oblepienie ...... dźwignice..... schody i pomosty . |
X X X X |
X X X X X X : |
X X X X |
X X ' X X X X |
X X X X |
X X X X X X 1 |
X X X X |
nicze |
dynamiczne i uderzeniowe opory jazdy: normalne .... maksymalne przypadkowe pochylenia wzdłużne i poprzeczne: normalne .... maksymalne przypadkowe opory kopania (wzdłużne i boczne): normalne .... maksymalne |
X X X X |
X |
X X X X |
X X X |
X X |
X X X X X | |
Dodat kowe |
nadwyżki obciążeń zasadniczych oparcie wysięgników łańcuchowych lub kołowych: częściowe . . . . całkowite . . . . zatkanie zsuwni siły bezwładności . tolerancja rozstawu torów |
X |
X X X X |
X |
X X | |||
wiatr: normalny burzowy..... inne dodatkowe (podczas montażu, awarii itp.) |
X |
X 1 X |
X |
X V |
1 x ,| | |||
■ Wyjąt kowe il_ |
docisk koła naczyniowego . podparcie gąsienic na wie-lobokach tarcie podpór ruchomych: normalne . przypadkowe opory obrotnic . |
X |
X |
X |
X X x i X 1 |
Uwaga: znakiem „X" oznaczono występowanie związanych z sobą obciążeń