диплом (Модернизация рабочего органа одноковшового экскаватора), страница 5

Речь идет в первую очередь о снижении удельного расхода топлива. Сварка этих ковшей производится на сварочных полуавтоматах в среде защитных газов. Прогрессивнаятехнология сварки и современное оборудование призваны обеспечить высоЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ36кие прочностные характеристики сварных швов. Все сварные швы проходятультразвуковой контроль качества.Отдельным видом работ считается изготовление ковшей для карьерныхэкскаваторов – «прямых лопат». Стандартное исполнение такого ковшавключает механизм разгрузки, принудительно раскрывающий ковш.

Изготовление подобных ковшей под силу лишь хорошо оснащенным предприятиям. Таковыми являются, конечно, сами машиностроительные заводы, где собирают экскаваторы, и достаточно развитые подрядчики, которые сотрудничают с мировыми брендамиЗадачей данного диплома является разработка ударного зуба - дополнительного оборудования для экскаватора, совмещающего в себе функции отбойника и обыкновенного рабочего зуба для ковша.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ372. РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛПостановка задачи проектирования2.1.Разрабатываемый в настоящем проекте зуб с вибрационно-ударнымприводом для ковшей экскаваторов предназначен для расширения диапазонаэксплуатации машин, повышения класса эффективно разрабатываемых грунтов и увеличения производительности при разработке.

В настоящее время впроизводстве строительной техники наблюдается ярко выраженная тенденция на уменьшение диапазонов применяемости базовой техники с одновременным расширением диапазонов применяемости за счет применения дополнительного навесного, а также быстросменного рабочего оборудования. Другими словами, при сравнении модельного ряда строительной техники 20летней давности с современными моделями, можно проследить следующуюзависимость. Раньше большинство производителей старалось максимальнорасширить диапазон применения техники в направлении решения определенного типа задач.

Таким образом, создавалась машина, по диапазону эксплуатации перекрывающая несколько современных групп. Однако при этомуниверсализация решаемых техникой задач не была приоритетной. Эта система имеет достаточно много плюсов, но и один очевидный минус. Машинычасто недоиспользовались, коэффициент использования редко доходил до 5060%, было очень мало техники, подходящей для малых объемов работ.

В конечном счете, это отражалось на стоимости техники, и, соответственно, настоимости производимых с ее помощью работ. В настоящее же время большинство размерных рядов техники увеличены, за счет уменьшения эксплуатационных диапазонов машин. При этом подавляющее число производителей(как непосредственно производителей техники, так и лицензированных сторонних производителей) наладило разработку широкого перечня навесного, аЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ38также сменного рабочего оборудования, расширяющего функциональностьмашины. Это позволило снизить стоимость машин, а также повысило гибкость подбора необходимой техники для конкретных задач, стоящих передпредприятием.

Ярким примером описанного явления могут служить широкоприменяющиеся в последнее время ротаторы. Ротатор представляет собойустройство, позволяющее разворачивать ковш экскаватора вокруг продольной оси рукояти, тем самым позволяющее использовать экскаватор с рычажной системой «обратная лопата» как «прямую лопату», позволяя разрабатывать грунты выше уровня стоянки экскаватора.Также одним из примеров широкого использования дополнительногорабочего и навесного оборудования являются ковши-отбойники, все чащеприменяющиеся, например, при сносе зданий или при разрушении бетонныхконструкций.

Ковш-отбойник представляет собой усиленный ковш с расположенными по бокам , вдоль задней стенки пневматическими отбойниками –устройствами, по конструкции и применению аналогичными пневматическим отбойным молоткам. При работе экскаватора, оснащенного таким ковшом, отбойники откалывают куски породы или бетона, которые затем разрабатываются ковшом.Настоящий проект представляет собой попытку разработки ударного зуба - дополнительного оборудования для экскаватора, совмещающего в себефункции отбойника и обыкновенного рабочего зуба для ковша.

Определимсяс исходными задачами данными для проектирования:- разрабатываемый ударный зуб должен устанавливаться в штатный пазна ковше, то есть геометрически, в установочной части, соответствоватьцельнолитому рабочему зубу;- разрабатываемый ударный зуб должен преобразовывать подводимуюэнергию в ударно-поступательное движение ударника - рабочей части зуба;- привод разрабатываемого зуба – электрический, пневматический илигидравлическийЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ39Разработаем ударный зуб на примере ковша экскаватора типа «обратнаялопата» экскаватора HITACHI MFT-15252.2.Разработка конструкции и описание принципа работы устройстваДля первоначальной компоновки и разработки общего принципа работыударного зуба, рассмотрим конструкцию ковша и цельнолитого зуба (рисунки 2.1-2.2)Рисунок 2.1.

Общий вид ковша экскаватора HITACHI MFT-1525ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ40Рисунок 2.2. Общий вид цельнолитого рабочего зуба ковшаПоскольку при проектировании предстоит решить задачу по геометрическому вписыванию элементов конструкции в существующие габариты, необходимо скомпоновать механизм в соответствии с существующей геометрической конфигурацией детали.Определимся с типом привода рабочего элемента. Определим положительные и отрицательные стороны каждого типа.Гидравлический привод:1.плюсы:-нет необходимости установки дополнительной силовой установки –подключение к имеющейся гидросистеме машины;-простота и надежность конструкции;-высокие передаваемые удельные мощности;минусы:-необходимость тщательной защиты трубопроводов высокого давления,проходящих по дну ковша, либо вдоль задней стенки;-серьезные последствия в случае повреждения/разрыва трубопровода,ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ41продолжительный потенциальный ремонтПневматический привод:2.плюсы:-простота и надежность конструкции;-высокие передаваемые удельные мощности;-отсутствие необходимости прокладки двух линий, отсутствие «сливной» линииминусы:-необходимость установки на машине компрессорной станции-необходимость тщательной защиты трубопроводов высокого давления,проходящих по дну ковша, либо вдоль задней стенки;-серьезные последствия в случае повреждения/разрыва трубопровода,продолжительный потенциальный ремонтЭлектрический привод:3.плюсы:-меньшая, по сравнению с прочими вариантами, необходимая степеньзащиты силовых линий-большая гибкость силовых линий, соответственно, возможность проложить их в менее опасных местах-в случае малых типоразмеров и передаваемых мощностей – возможность использования стандартной 24В сети машины- меньшие последствия и более простой ремонт в случае обрыва/повреждения силовых линийминусы:-необходимость установки на машине дополнительного генератора (вслучае большого типоразмера машины, и, соответственно, передачи большихмощностей)-относительная сложность конструкции;ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ42Несмотря на некоторые отрицательные моменты, принимаем к дальнейшей разработке вариант с электрическим приводом.Определимся с компоновкой механизма.

Учитывая вытянутость электродвигателей в осевом направлении, предполагаемыми местами для их установки могут быть нижняя рабочая часть зуба, либо хвостовик зуба. Наиболее целесообразным представляется установка двигателя вдоль оси хвостовика зуба.Реализация передачи крутящего момента двигателя в поступательноеперемещение ударника зуба. Возможны несколько вариантов. Рассмотримих.Вибропривод. Конструктивно представляет собой эксцентрично1.относительно оси вращения установленный груз, дающий при вращении дисбалансное знакопеременное усилие, преобразуемое, за счет ограниченнойстепени свободы подвижного элемента, в его линейное возвратнопоступательное движение. Достаточно прост конструктивно, однако достаточно сложнореализуем, ввиду осевого расположения двигателя. Существуетвозможность резонансных явлений. Кроме того, на выходе даст синусоидальный режим движения ударника, а не пилообразный, что было бы болееэффективно, как в плане эффективности работы, то есть большей инерционности ударов, так и в плане равномерности загруженности привода.Зубчатая рейка с защелкой.