Wpływ momentu na ramię koparki

Próbuję zastosować schemat swobodnego nadwozia do uproszczonej koncepcji koparki.

Jak widać, wiertło ziemne powoduje moment na ramieniu. Znając literę „L”, możemy znaleźć F = M / L. Powiedzmy, że tarcie o ziemię jest bardzo bardzo duże. Siła F nie może przenieść koparki. Potem ramię spróbuje opuścić koparkę. Ponieważ ramię pochodzi z góry, a nie z poziomu ziemi.

Problem polega więc na tym, jak znaleźć siłę i ramię momentu, które powodują zdejmowanie?

structural-engineering

— Reakcja
źródło

Wyjaśnij, co rozumiesz przez „zdejmowanie” lub „zdejmowanie koparki” ... Jeśli wiertło jest prostopadłe, wówczas do korpusu koparki zostanie przyłożona siła obrotowa, ponieważ jest ona pod kątem, wówczas element podnoszący powstaje z powodu DOR, jak pokazano.

— Solar Mike,

Mam na myśli wywrócenie się.

— Reactionic

Myślę , że rozumiem twoje pytanie. Mówisz, że wiertło powoduje planowy moment obrotowy na końcu ramienia. Na planie opiera się temu pozioma siła F, która działa na spód torów. Ponieważ nie widzisz żadnej innej siły poziomej, myślisz, że wokół osi torów występuje niezrównoważony moment, a zatem kabina się przewróci?

— AndyT

Zrobiłem podobną symulację przy użyciu SolidWorks: youtube.com/watch?v=crJXUlzJ918

— LCarvalho

Spróbuję odpowiedzieć na twoje pytanie.

Problem, z tego co rozumiem, wygląda mniej więcej tak.

Jak zamierzasz określić maksymalną masę, jaką może wytrzymać ramię koparki bez przewrócenia się?

Wasze zrozumienie jest tam dość błędne. To nie jest tak proste jak M = F * d.

Jak widać, ramię koparki wytworzy siłę pionową skierowaną w dół, powiedzmy F. Ramię jest sterowane przez układ hydrauliczny, dlatego można bezpiecznie założyć, że ramię jest wolne od obrotu i można je uznać za sztywne.

Na twoim rysunku F znajduje się w punkcie, w którym ramię jest połączone z ciałem. Jest to całkiem błędne, ponieważ ten punkt nie ma nic wspólnego z ogólną akcją przechylania. Należy rozważyć punkt obrotu, w którym koparka się przechyli. W takim przypadku jest to przedni koniec stalowego toru koparki (w przypadku, gdy ramię jest bezpośrednio równoległe do torów). Jest oznaczony jako punkt O na obrazie.

Moment sumujący w punkcie O daje następujące równania:

\begin{aligned} (1) & M & = F L & (overturning moment) \\ (2) & M & = F_{1} L_{1} & (righting moment) \end{aligned}

$\begin{align} M &= FL && \text{(overturning moment)}\tag1 \\ M &= F_1L_1 && \text{(righting moment)}\tag2 \end{align}$ gdzie jest ładunkiem przenoszonym w ramię; jest obciążeniem (ciężarem) przeciwwag, w tym silnika, nadwozia itp .; jest odległością między i , jest odległością pomiędzy i .

F

$F$

F_{1}

$F_1$

L

$L$

F

$F$

O

$O$

L_{1}

$L_1$

F_{1}

$F_1$

O

$O$

Zrównanie EQ-1 z EQ-2 daje:

\begin{aligned} F L & = F_{1} L_{1} \\ F & = F_{1} L_{1} / L \end{aligned}

$\begin{align} FL &= F_1 L_1 \\ F &= F_1 L_1 / L \end{align}$

Oznacza to, że pojemność ramienia zależy od ciężaru ciała, środka ciężkości koparki i jej położenia oraz odległości ramienia koparki od ciała.

— Jem Eripol
źródło