Effetto del momento sul braccio dell'escavatore

Sto cercando di applicare il diagramma del corpo libero al concetto di escavatore semplificato.

Come vedi, il trapano a terra provoca un momento sul braccio. Se conosciamo la "L", possiamo trovare F = M / L. Ma diciamo che l'attrito al suolo è molto alto. La forza F non può spostare l'escavatore. Quindi il braccio proverà a portare giù l'escavatore. Perché il braccio proviene dalla parte superiore non dal livello del suolo.

Quindi il problema è come posso trovare la forza e il suo braccio del momento che provoca l'abbattimento?

structural-engineering

— Reactionic
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Spiegare cosa si intende per "smontaggio" o "smontaggio dell'escavatore" ... Se il trapano è perpendicolare, verrà applicata una forza di rotazione al corpo dell'escavatore così com'è ad angolo, quindi ci sarà un componente di sollevamento dovuto il DOR come mostrato.

— Solar Mike,

Intendo ribaltare.

— Reazionale

Io penso che ho capito la tua domanda. Stai dicendo che il trapano provoca un momento torcente all'estremità del braccio. Quindi sul piano questo è resistito da una forza orizzontale F, che agisce sul lato inferiore dei binari. Dato che non riesci a vedere nessuna altra forza orizzontale, pensi che ci sia un momento sbilanciato attorno all'asse dei binari, e quindi la cabina cadrà?

— AndyT

Ho fatto una simulazione simile usando SolidWorks: youtube.com/watch?v=crJXUlzJ918

— LCarvalho

Proverò a rispondere alla tua domanda.

Il problema, da quello che posso capire, è qualcosa del genere.

Come hai intenzione di determinare il peso massimo che il braccio dell'escavatore può sostenere senza ribaltarsi?

La tua comprensione è piuttosto sbagliata lì. Non è così semplice come M = F * d.

Come puoi vedere, il braccio dell'escavatore creerà una forza verticale verso il basso, diciamo F. Il braccio è controllato dal sistema idraulico, quindi puoi tranquillamente supporre che il braccio sia libero da rotazione e possa essere considerato rigido.

Nel disegno, la F si trova nel punto in cui il braccio è collegato al corpo. Questo è abbastanza sbagliato perché quel punto non ha nulla a che fare con l'azione di ribaltamento generale. Dovresti considerare il punto di articolazione in cui il tuo escavatore potrebbe ribaltarsi. In tal caso, è l'estremità anteriore della pista d'acciaio dell'escavatore (nel caso in cui il braccio sia direttamente parallelo alle piste). È etichettato come punto O nell'immagine.

Sommando il momento nel punto O si ottengono le seguenti equazioni:

\begin{aligned} (1) & M & = F L & (momento di ribaltamento) \\ (2) & M & = F_{1} L_{1} & (momento giusto) \end{aligned}

$\begin{align} M &= FL && \text{(overturning moment)}\tag1 \\ M &= F_1L_1 && \text{(righting moment)}\tag2 \end{align}$

F

$F$

F_{1}

$F_1$

L

$L$

F

$F$

O

$O$

L_{1}

$L_1$

F_{1}

$F_1$

O

$O$

Equivalendo tra EQ-1 e EQ-2:

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

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

Ciò significa che la capacità del braccio dipende dal peso del corpo, dal baricentro dell'escavatore e dalla sua posizione e dalla distanza del braccio dell'escavatore dal corpo.

— Jem Eripol
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