диплом (Модернизация рабочего органа одноковшового экскаватора)

Оглавление1. ОБЗОР И АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ. ........................................... 21.1.Одноковшовые экскаваторы ............................................................. 31.2.Существующиесовременныеконструкцииковшейэкскаваторов 282. РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ .................................................................................... 382.1.Постановка задачи проектирования ............................................... 382.2.Разработкаустройства2.3.конструкциииописаниепринципаработы40Технические расчеты .......................................................................

503. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................... 673.1.Описание конструкции и назначение детали. ............................... 673.2.Маршрутизация технологического процесса изготовления........ 683.3 Расчет режимов обработки. ................................................................... 684. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ .......................................................................... 795.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ............................................... 84Расчет искусственного освещения .............................................................. 90ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ11. ОБЗОР И АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.Экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины,предназначенные для копания и перемещения грунта.Различают одноковшовые экскаваторы периодического (цикличного)действия с основным рабочим органом в виде ковша определенной вместимости и экскаваторы непрерывного действия с многоковшовыми, скребковыми и фрезерными (бесковшовыми) рабочими органами.Одноковшовые экскаваторы осуществляют работу отдельными многократно повторяющимися циклами, в течение которых операции копания иперемещения грунта выполняются раздельно и последовательно.

В процессеработы машина периодически перемещается на небольшие расстояния длякопания очередных объемов грунта. Экскаваторы непрерывного действиякопание и перемещение грунта осуществляют одновременно и непрерывно.Производительность таких экскаваторов выше, чем одноковшовых, затрачивающих около 2/3 рабочего времени на перемещение грунта и рабочего оборудования.По назначению одноковшовые экскаваторы делят на строительные универсальные для земляных и погрузочно-разгрузочных работ в строительстве,карьерные дли разработки карьеров строительных материалов, рудных иугольных месторождений и вскрышные для разработки полезных ископаемых открытым способом.Экскаваторы непрерывного действия по назначению делят на машиныпродольного копания для рытья протяженных выемок прямоугольного и трапецеидального профиля — траншей под трубопроводы и коммуникации различного назначения (траншейные экскаваторы), каналов и водоводов (каналокопатели), поперечного копания для карьерных, планировочных и мелиоративных работ, радиального копания для вскрышных и карьерных работбольшого объема.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ2Вгородскомстроительстве преимущественноиспользуютодно-ковшовые строительные и траншейные экскаваторы.1.1.Одноковшовые экскаваторыОдноковшовый экскаватор состоит из следующих основных частей: ходового устройства 1 поворотной части 3 и рабочего оборудования 2.Рисунок 1.1 Схема одноковшового экскаватора.Классификация.Одноковшовые строительные экскаваторы классифицируют по следующим признакам:1.

по типу ходового устройства – на гусеничные с нормальной и увеличенной опорной поверхностью гусениц, пневмоколесные, на специальномшасси автомобильного типа, на шасси грузового автомобиля или трактора;2. по типу привода – с одномоторным (механическим и гидромеханическим) и многомоторным (гидравлическим и электрическим) приводом;3.

по исполнению опорно-поворотного устройства – на полноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане не ограничен) и неполноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане ограничен 270°);ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ34. по способу подвески рабочего оборудования – с гибкой подвеской наканатных полиспастах и с жесткой подвеской с помощью гидроцилиндров;5. по виду исполнения рабочего оборудования – с шарнирно-рычажными телескопическим рабочим оборудованием.Кроме перечисленных признаков строительные экскаваторы различаются между собой размерами, массой, мощностью и вместимостью ковшей.К основным параметрам одноковшовых экскаваторов относятся:1. вместимость ковша;2. продолжительность рабочего цикла;3.

радиусы копания и выгрузки;4. высота и глубина копания;5. высота нагрузки;6. преодолеваемый экскаватором уклон пути;7. конструктивная и эксплуатационная массы машины;8. среднее давление на грунт у гусеничных машин и нагрузка на одноходовое колесо у пневмоколесных;9. колея и база ходового устройства;10. тип первичного двигателя - с двигателями внутреннего сгорания и сэлектрическими двигателями.1.1.1 Ходовое устройствоХодовое устройство воспринимает и передает на основание (грунт) нагрузки от массы машины и нагрузки, возникающие при работе, а также обеспечивает передвижение экскаватора.Ходовоеустройствоэкскаваторовбываетследующихтипов:Г - гусеничное с минимально допустимой опорной поверхностью гусениц;ГУ - гусеничное с увеличенной опорной поверхностью гусениц, предназначенноедляработынагрунтахснизкойнесущейспособностью;ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ4П - пневмоколесное, позволяющее увеличить мобильность экскаватора, облегчить и ускорить его переброску собственным ходом с одного строительного объекта на другой;Ш - специальное шасси автомобильного типа, отличающееся от типа Птем, что, кроме двигателя, установленного на поворотной части экскаватора,на шасси установлен более мощный двигатель, обеспечивающий передвижение экскаватора с большой скоростью; ходовое устройство типа Ш имеетпрочную и низкую специальную раму, отличающуюся по конструкции отрамы шасси грузового автомобиля;А - шасси грузового автомобиля;Тр - тракторное (обычно используют пневмоколесные тракторы).Ходовая часть универсальных одноковшовых экскаваторов на гусеничном ходу состоит из ходовой и гусеничных рам, опорных и поддерживающихкатков, гусениц, ведущих и натяжных колес.

Гусеничный ход обеспечиваетхорошую проходимость машины, значительные тяговые усилия, надежностьработы и небольшое удельное давление на грунт. Недостатки гусеничногохода - небольшие скорости передвижения, трудность разворота и сложностьустройства.Гусеничные машины обычно обслуживают объекты с большими объемами работ. Для транспортирования их с одного объекта на другой применяютпневмоколесные прицепы-тяжеловозы (трайлеры).Гусеничный движитель (рис. 1.4, а) состоит из гусеничной ленты (цепи 2в виде шарнирно соединенных между собой звеньев (пластин, траков), огибающей приводное 1 и направляющее (натяжное) 9 колеса. Последние установлены на концах рамы 7. Нагрузки от машины передаются на нижнююветвь гусеничной ленты через движущиеся по ней опорные катки 6.

Холостую верхнюю ветвь гусеницы поддерживают и предохраняют от провисанияЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ5ролики 3. Натяжение гусеничной ленты регулируют винтовым натяжнымустройством 8, перемещающим натяжное колесо 9.Рисунок 1.2. Гусеничное ходовое Рисунок 1.3. Схема многоопорногооборудование.гусеничного хода.Для машин, работающих и передвигающихся на слабых, переувлажненных и заболоченных грунтах, применяют уширенно-удлиненные движители с увеличенной опорной поверхностью гусениц и удельным давлениемна грунт 0,02...0,03 МПа.По приспособляемости к неровностям опорной поверхности различаютмягкие и полужесткие движители. У жестких движителей опорные катки соединяются непосредственно с рамой (см.

рис. 1.4, а), у мягких - через пружины и рессоры. При полужесткой подвеске жесткие движители крепятся к раме машины шарнирно одним концом и через упругие элементы - другим.Скорость движения шин с жесткой подвеской 5...8 км/ч. Рамы жестких движителей строительных экскаваторов, стреловых самоходных кранов, погрузчиков и других машин жестко соединены между собой поперечными балками, на которые опирается ходовая рама 5, несущая опорно-поворотный круг4 и воспринимающая вес и внешние нагрузки машины.

Привод ведущего колеса каждой гусеницы может быть общим (рис. 1.4, б, в) от электродвигателяЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ6или двигателя внутреннего сгорания через систему передач, а также раздельным (индивидуальным) - от электродвигателя (рис. 1.4, г) или низкомоментного гидромотора через редуктор.

Автоматические и управляемые тормозапривода гусениц обеспечивают торможение, остановку и маневрирование машины. Движение по кривой достигается притормаживанием одной из гусениц, а разворот - движением гусениц в противоположные стороны или полным торможением одной из гусениц.Рисунок 1.4. Гусеничный ход: а - нижняя рама с кронштейнами,со-единенная с гусеничными рамами; б - нижняя сварная рама, соединенная с гусеничными рамами; в - сварная нижняя и гусеничные рамы; г— нижняя рама с кронштейнами для гусеничных рам.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ71, 2 - редукторы механизма передвижения, 3 - подшипник, 4, 12, 28 - рукавагидросистемы, 5 - опорно-поворотный круг, 6 - центральный коллек-тор, 7 - поддерживающий каток, 8, 9, 26, 27 - балки, 10 - опорный каток, 11 –механизм натяжения гусеничных лент, 13 - блок клапанов, 14, 17 - уплотнения, 15, 34, 38 -болты, 16 - зубчатый венец, 18 - обечайка, 19 - серьга, 20 ось, 21, 24, 36, 39 -проушины, 22 - шайба, 23 - шплинт, 25 - гусеничная лента,29 - рама, 30 - роликопорно-поворотного круга, 31, 33 - полуобоймы, 32 –прокладка.Рисунок.

1.5. Ходовая тележка экскаватора:ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ8Рисунок 1.6. Механизм привода левой гусеничной ленты.а – шасси в сборе; б – ходовой механизм в сборе; в – мотор-колесо.Рисунок 1.7. Пневмоколесный ходЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ9Пневмоколесная тележка представляет собой простую коробку, практически не несущую никаких механизмов, кроме осей, установленных на передней качающейся оси и на двух задних гидрорессорах, мощных кронштейнов аутригеров со своими гидроцилиндрами.1.1.2 Поворотная частьПоворотная часть состоит из поворотной платформы с механизмами исиловым оборудованием и рабочего оборудования.Поворотная платформа опирается через специальное роликовое опорноповоротное устройство на раму ходового устройства и может поворачиватьсяотносительно него в горизонтальной плоскости.

Одна и та же поворотнаяплатформа может быть установлена на ходовые устройства различных типов.В зависимости от угла поворота поворотной платформы в горизонтальной плоскости экскаваторы называют полноповоротными или неполноповоротными.Поворотная часть полноповоротного экскаватора может вращаться вокруг вертикальной оси на неограниченный угол.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ10Рисунок 1.8 Полноповоротный экскаватор Э-652Б с механическим приводом на гусеничном ходу с гибкой подвеской рабочего оборудования.Рисунок 1.9 Неполноповоротный экскаватор ЭО-2621А с гидравлическимприводом на базе трактора с жесткой подвеской рабочего оборудования.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ11У машин этого типа на поворотной платформе установлены двигатель иосновные рабочие механизмы, а также укреплено рабочее оборудование.Неполноповоротными изготовляют лишь небольшие экскаваторы на базетракторов.У этих экскаваторов отсутствует поворотная платформа, а рабочее оборудование укреплено с помощью поворотной колонки непосредственно находовом устройстве, относительно которого оно вращается на ограниченныйугол.1.1.3 Рабочее оборудованиеРабочим оборудованием называется комплекс узлов экскаватора, содержащий рабочий орган (например, ковш, крюк или грейфер, с помощью которогокопают грунт, поднимают груз, захватывают сыпучие и кусковые материалы)и обеспечивающий его действие в зоне работы экскаватора (рисунок 1.10).Основной рабочий орган экскаватора - ковш - предназначен для копания, удерживания при перемещении и разгрузки грунта или другого материала.