汽车装载钻机的稳定性计算

汽车装载钻机行驶时重力中心位置较高,而在钻孔作业时依靠液压支腿支撑在地面上,其支撑和固定条件较其他类型钻机。汽车钻机的稳定性是指钻机在工作或行驶过程中抵抗倾覆的能力,它是保证钻机正常工作的重要条件。具有足够的稳定性,不仅是钻机安全停放、行驶和工作的保证,也是钻进能力得以充分发挥的必要条件。

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1.钻机重心位置的确定

多数车装钻机工作状态和运输状态的重心位置是不同的,设计时应分别进行校核。

载重车及组成钻机各部件的重力可看成是集中作用在该部件的质心上。图6-17所示为钻机在工作状态,载重车和各部件的重力构成—空间平行力系。

图6-17 计算钻车重心简图

该钻机个部分重力分别为G1、G2、G3、Gi,则钻机的总重力为:

G=G1+G2+G3+…+Gi=∑Gi

建立空间坐标系,根据各部件的安装位置可确定各部分重心的坐标Xi、Yi、Zi。根据上述条件,可以计算出钻机的重心坐标X、Y、Z。

液压动力头岩心钻机设计与使用

求出钻机的重心坐标后,可了解载荷分布的均匀程度和钻车前后轴载分配的比例。如按要求不合适,需要调整部件的安装位置。

2.钻车的稳定性计算

钻进时钻车稳定性是保证正常钻进的重要条件,只有保证钻机的稳定性,才能保证钻机性能的发挥和钻孔的安全。钻进时的钻机稳定性又分为两种工况:即钻垂直孔的稳定性和钻斜孔的稳定性。

钻孔时用液压支腿撑起钻车,车轮胎离开地面。钻垂直孔时,钻车的受力情况图6-18所示。

钻车上所受的力有钻机重力G,钻车前后支腿的支反力RA和RB,给进机构施加钻杆柱轴压力的反力F。如果给进机构向钻具施加轴压力过大,钻杆柱会将钻车尾部顶起,使后支腿不起作用,即RB=0,此时钻车只有前支腿和钻杆支撑,而失去稳定,钻机无常工作。根据钻车的力矩平衡条件可求得钻具允许施加的轴向压力。

液压动力头岩心钻机设计与使用

钻斜孔时,设钻孔与垂直线成α角给进轴向压力过大,除产生使钻车尾部抬起外,还有可能使钻车产生向前移而失去稳定。根据图6-19所示钻车受力情况可得

图6-18 钻垂直孔钻车受力图 图6-19 钻斜孔钻车受力图

Ga=Nb=bFcosα

由上式可得钻斜孔时,允许向钻具的轴向压力:

液压动力头岩心钻机设计与使用

此时,前支腿的垂直支反力RA,由RA产生的附着力Fφ和施加钻杆柱轴压力的反力F的水平分力Ft,可列出下列各式:

液压动力头岩心钻机设计与使用

又液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:φ—附着系数(支腿与基础间摩擦系数),湿土基础φ=1.0~1.1;干土基础φ=0.9~1.0;已滚压雪基础面φ=0.4~0.6;砂土基础φ=0.4~0.6;泥沼基础φ=0.4~0.6;按施工现场基础情况不同可取φ=0.4~1.1。

液压动力头岩心钻机设计与使用

钻机在钻斜孔时不产生滑移的条件为:

液压动力头岩心钻机设计与使用

将(6-16)和(6-17)式代入

液压动力头岩心钻机设计与使用

得液压动力头岩心钻机设计与使用

设计时,根据(6-18)或(6-19)式来校核钻机工作时的稳定性,对于小型钻机,因自身质量小,如不能满足公式的条件,就必须考虑设置地锚或绷绳固定,以确保钻机工作时的稳定性。

3.行驶时的稳定性

车装钻机行驶时的稳定性是指钻车在行驶时不倾翻的性能。行驶时的稳定性通常是以稳定系数和稳定角来衡量。

稳定系数是指钻车体绕某一危险轴线o的稳定力矩Mw与倾翻力矩Mq之比:

液压动力头岩心钻机设计与使用

在设计中,规定K值必须大于许用稳定系数[K]。对钻车一般取[K]=1.1~1.2。

稳定角如图6-20所示,是指钻车重心C和钻车某一倾翻轴o的连线与铅垂线间的夹角α及α′。α及α′值越大,钻车的行驶稳定性就越好。

1)稳定性系数校核

钻车在行驶过程中,由于后轮的载荷大,钻车的重心点靠近后轮,则稳定角α′小于α。汽车行驶中危险的不稳定性工况发生在上坡行驶中,此时,钻车可能发生向后倾翻,因此在设计时,要对上坡行驶稳定系数的校核计算。

图6-21为钻车上坡工况简图,其中γ为道路的坡度角,G为钻车的重力。x,y值为钻车重心坐标。由图可得钻车上坡时的稳定力矩为:

液压动力头岩心钻机设计与使用 图6-20 钻车行驶稳定角示意图

图6-21 钻车爬坡时受力图

设钻车上坡时,由于钻车惯性阻力产生的倾翻力矩为Mg,由于风的阻力产生的倾翻力矩为Mf,则钻车总的倾翻力矩Mq为:

液压动力头岩心钻机设计与使用

钻车上坡时,不发生倾翻的稳定条件为:

液压动力头岩心钻机设计与使用

2)钻车爬坡能力的确定

钻车爬坡能力是指钻车能够行驶坡度角γmax。根据公式(6-23)给出的钻车上坡时的稳定条件,在不考虑Mg和Mf的影响时,可得出在临界状态时,钻车的爬坡角:

则液压动力头岩心钻机设计与使用

4.钻车的横向稳定性

钻车的横向稳定性是指钻车停在横向斜坡上而不倾翻为临界坡角γL,如图6-22所示,此稳定角也称横向极限倾角。当已知钻机重心横向偏心距e,左右车轮的距离b和钻机的重心高度h,由图6-22可以求出横向极限倾角γL:

液压动力头岩心钻机设计与使用

所以

液压动力头岩心钻机设计与使用 图6-22 钻车横向稳定性分析

稳定力矩和倾覆力矩怎么算,区别是??

1、倾覆力矩是指引起自行式机械倾翻的力矩,是进行结构或构件稳定性计算的一个术语。

2、倾覆力矩按风荷载或作用计算其设计值。计算稳定力矩时,楼面活载取50%,恒载取90%。

履带式起重机的稳定性

履带式起重机超载吊装时或由于施工需要而接长起重臂时,为保证起重机的稳定性,保证在吊装中不发生倾覆需进行整个机身在作业时的稳定性验算。验算后,若不能满足要求,则应采用增加配重等措施。

转矩怎么算?

旋转物的转矩的计算有以下三个公式:

1,M=N/ω(扭矩等于功率除以角速度)

2,M=Jα (扭矩等于转动惯量乘以角加速度)

3,M=FL (扭矩等于力乘以力距)

扭矩是使物体发生转动的一种特殊的力矩。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。

在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。外部的扭矩叫转矩或者叫外力偶矩,内部的叫内力偶矩或者叫扭矩。

扩展资料:

转矩可分为静态转矩和动态转矩。

静态转矩是指不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩,包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。

1,静止转矩的值为常数,传动轴不旋转;

2,恒定转矩的值为常数,但传动轴以匀速旋转,如电机稳定工作时的转矩;

3,缓变转矩的值随时间缓慢变化,但在短时间内可认为转矩值是不变的;

4,微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。

动态转矩是指随时间变化很大的转矩,包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的;过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程;随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。

根据转矩的不同情况,可以采取不同的转矩测量方法

参考资料来源:

怎么计算挡墙的稳定性?

挡土墙的计算除墙体的抗弯、抗剪强度计算外,还有地基的承载能力计算和稳定性验算,稳定性验算包括抗倾覆及抗滑移。是以每延米长为计算对象体,以挡土墙剖面为计算模型。其中

抗倾覆:所有作用力绕挡土墙趾点的转矩应平衡为原理,仍然是公式R≧γ·S. 这里R是所有抗倾覆力矩之和,γ是抗力分项系数(对抗倾覆取1.6),S是倾覆力矩之和。

抗倾覆力矩构成:①挡墙基础重×0.9×基础重心到墙趾点的距离;②挡墙身重×0.9×墙身重心到墙趾点的距离;③墙背土压力的垂直分力×0.9×土压力作用点到墙趾点的距离。这里0.9是有利荷载组合系数。倾覆力矩构成:墙背土压力的水平分力×土压力作用点到墙趾点的距离。

抗滑移:计算是挡墙基底面。仍然是公式R≧γ·S. 这里R是基底与持力层的摩阻总力,γ是抗力分项系数(对抗滑移取1.2),S是墙背土压力的水平分力。

什么是方向稳定力矩,横向稳定力矩,纵向稳定力矩维修

完全不同的两个概念,飞机的稳定性表示飞机在受到扰动之后是否具有回到原始状态的能力,而飞机平衡主要包括如下两种平衡,这根本就完全没法对比,一个说的是一种飞机的特性,而另一个指的是一种状态,你自己看定义吧。

1、作用力平衡

包括升力和重力平衡、拉力和阻力平衡。若飞机的升力、重力不平衡,则飞机的高度会发生变化;若飞机的拉力、阻力不平衡,则飞机的飞行速度会发生变化

2、力矩平衡

是指作用于飞机的各力矩之和为零。它包括以下三个平衡:

⑴俯仰平衡:指作用于飞机各俯仰力矩之和为零。飞机获得俯仰平衡后,迎角不改变,不绕横轴转动。飞机飞行时,水平尾翼也产生一定的升力并且这个升力的大小和方向可利用升降舵的偏转来改变。只要使尾翼上产生的升力对飞机重心的力矩和机翼升力、发动机推力等对飞机重心的力矩大小相等、方向相反,就可以保持飞机的俯仰平衡。

⑵方向平衡:指作用于飞机的左偏转力矩和右偏转力矩彼此相等,飞机不绕立轴转动。飞机的偏转力矩主要有:机翼的阻力力矩、发动机产生的拉力力矩、垂直尾翼和方向舵产生的力矩。

⑶横侧平衡:指作用于飞机的左滚力矩和右滚力矩彼此相等,飞机不绕纵轴滚转。飞机的滚转力矩主要有:左、右机翼的升力对重心形成的力矩。

恒功率负载稳定转矩怎么算

恒功率负载稳定转矩算法如下。

1、转矩等于功率除以转速乘以9550(牛每米)。驱动力=扭矩×变速箱齿比×终齿轮比×机械效率÷轮胎半径。在排量一定的情况下,缸径小,行程长的汽缸较注重扭矩的发挥,转速都不会太高,适用于需要大载荷的车辆。

2、缸径大,行程短的汽缸较注重功率的输出,转速高,适用于快跑的车辆。简单来说,功率正比于扭矩×转速。