диплом (Модернизация рабочего органа одноковшового экскаватора), страница 3

Схема механического управления экскаваторомГидравлическая система управленияВ гидравлической системе управления усилие, необходимое для включения фрикционных и других механизмов, создается исполнительным гидроцилиндром, на поршень которого воздействует жидкость, подаваемая поддавлением.Жидкость в исполнительный гидроцилиндр можно подавать насосом,создающим давление (в этом случае машинист лишь управляет подачей жидЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ20кости, открывая доступ для нее от насоса к гидроцилиндру), или гидроцилиндром - датчиком, на поршень которого машинист нажимает рычагом илипедалью. В первом случае система управления называется насосной, а вовтором -безнасосной.

Гидравлическая система управления применяется наэкскаваторах Э-1252Б - более мощных, чем экскаваторы 3-й или 4-й размерных групп.Пневматическая система управленияПневматическая система управления принципиально отличается от насосной гидравлической тем, что рабочие механизмы включаются не жидкостью, а сжатым воздухом, подаваемым к исполнительным пневмоцилиндрамот компрессора через специальный пневмораспределитель и пневмоклапаныуправления.В зависимости от характера применения пневмоцилиндры условно разделяют на зажимные и транспортирующие. Первые используют в качествесилового привода зажимных, фиксирующих, переключающих устройств.Транспортирующие пневмоцилиндры, обладающие бóльшей длиной хода,являются источником движения различных транспортирующих устройств.

Вотдельную функциональную группу можно выделить ударные пневмоцилиндры. Их усилие применяют в прошивочных, штамповочных, маркировочных,чеканочных и других подобных устройствах с ударным воздействием.По принципу действия пневмоцилиндры разделяют на односторонние идвусторонние. В пневмоцилиндрах одностороннего действия давление сжатого воздуха действует на поршень только в одном направлении, в другуюсторону поршень со штоком перемещается под действием внешних сил, собственного веса или пружинного возврата, как помпа.

В пневмоцилиндрахдвустороннего действия перемещение поршня со штоком под действиемсжатого воздуха происходит в двух противоположных направлениях.Модификации пневмоцилиндровЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ21Конструкции пневмоцилиндров различаются в зависимости от цели,этими исполнительными устройствами выполняемой, и их дополнительныхвозможностей.Если соединить несколько пневмоцилиндров с разной длиной хода, ихможно использовать в качестве позиционеров, обеспечивающих несколькофиксированных положений рабочего органа.В том случае, когда диаметр пневмоцилиндра ограничен из-за недостатка места, но требуется особенное усилие, используют сдвоенный пневмоцилиндр, где 2 цилиндра (или более) последовательно соединены между собойи работают на один шток.

Усилие сжатого воздуха таким образом увеличивается вдвое (или во столько раз, сколько цилиндров соединены вместе).Наибольшую длину хода обеспечивает пневмоцилиндр с гибким штоком. Его используют в тех случаях, когда ограничено место для выдвижениядлинного штока. Существуют и вовсе бесштоковые пневмоцилиндры, в которых перемещение поршня происходит за счет притяжения магнитов.Стабильную скорость перемещения штока обеспечивают пневмогидравлические цилиндры, состоящие из двух цилиндров: пневматического и гидравлического.Помимо стационарных существуют вращающиеся пневмоцилиндры,применяемые в зажимных устройствах станков для обработки прутковогоматериала и штучных заготовок.Чтобы предотвратить в конце рабочего хода удары поршня о поверхность цилиндра, которые могут привести к разрушению корпуса, пневмоцилиндры снабжают тормозными механизмами в виде дроссельного устройствалибо дополнительного поршня.

Тормозная система иного типа воплощена впневмоцилиндрах с пневматической камерой (или диафрагмой): компенсацияудара в ней происходит за счет деформации диафрагмы.Относительными новинками (разработкам около 10 лет) среди пневмоцилиндров считаются германо-австрийские пневмомускулы и баллонные циЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ22линдры. Прочная конструкция пневмомускула, не имеющая подвижных механических частей, – герметичный резиновый шланг, усиленный высокопрочными волокнами, – позволяет использовать его в самых пыльных и грязных условиях и гарантирует высокий срок его службы.

Баллонные цилиндрытакже пригодны для работы в тяжелых и пыльных условиях, кроме того, ихможно использовать под водой.Параметры диаметра и длины хода пневмоцилиндра выбирают, исходяиз условий работы, заданной нагрузки, магистрального давления, массы перемещаемых деталей, скорости перемещения поршня. Пневмоцилиндр можетбыть миниатюрным с диаметром поршня 2,5 мм и ходом 5 мм, предназначенным для микросхем космической техники.Гайка шпильки; 2.

Манжета штока (полиуретан); 3. Передняя1.крышка (упрочненный алюминиевый сплав); 4. Винт регулировки демпфера;5. Уплотнительное кольцо (пербунан); 6. Манжета демпфера (пербунан); 7.Гильза (анодированный алюминий); 8. Шток (сталь с покрытием хромом); 9.Передний поршень демпфера (алюминий); 10. Уплотнительное кольцо (пербунан); 11. Поршень; 12.

Задний поршень демпфера (алюминий); 13. Задняякрышка (упрочненный алюминиевый сплав); 14. Шпилька; 15. Магнитноекольцо: 16. Направляющее кольцоРисунок 1.15. Устройство пневмоцилиндраЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ23Но абсолютным Гулливером рядом с таким крохой будет выглядетьпневмоцилиндр с соответствующими параметрами 300 мм и 4000 мм, чья силища будет использована в прокатных станах черной металлургии.Основные преимущества пневматического управления по сравнению сгидравлическим заключаются в более плавном включении механизмов благодаря способности воздуха сжиматься, а также в использовании атмосферного воздуха в качестве рабочего тела, что исключает необходимость снабжения маслом.

Плавное включение достигается конструктивными особенностями: изменением величины сечений входных каналов (дросселированием)и применением регулируемых пневмоаппаратов управления. Однако припневматическом управлении давление, под которым воздух подается к исполнительным пневмоцилиндрам, обычно не превышает 6 - 8 кгс/см2, т. е.намного меньше, чем при гидроуправлении.

Поэтому размеры исполнительных пневмоцилиндров должны быть соответственно больше. Пневмокамерные фрикционы позволяют избежать этого недостатка.На экскаваторах 3 - 4-й размерных групп с механическим приводомприменяют пневматическую систему управления.1.1.6 Механические передачи экскаваторовМеханизм, предназначенный для передачи вращения от одного вала(входного) к другому (выходному) и изменяющий при этом частоту вращения второго вала по сравнению с первым, называется редуктором. Число,показывающее, во сколько раз редуктор изменяет частоту вращения выходного вала по сравнению с входным, называется передаточным отношениемредуктора.На экскаваторах в основном применяют редукторы, уменьшающие часЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ24тоту вращения выходного вала, которые называют понижающими в отличиеот повышающих, т. е.

увеличивающих частоту вращения выходного вала поотношению к входному. Редуктор может состоять из одной или несколькихпередач, заключенных в общем корпусе. В зависимости от типа передач различают зубчатые, цепные и червячные редукторы.Рисунок 1.16а - Зубчатый редукторб - Цепной редукторв - Червячный редукторЗубчатые передачи наиболее распространены, их используют для передачи вращения выходному валу, расположенному параллельно или под угломк входному.

При расположении выходного вала параллельно входному применяют цилиндрические передачи с зубчатыми колесами, у которых зубьярасположены на цилиндрической поверхности, при расположении выходноговала под углом к входному применяют конические передачи с зубчатыми колесами, у которых зубья расположены на конической поверхности.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ25Рисунок 1.17.

Коническая зубчатая передачаЗубья по форме и расположению могут быть прямыми, расположеннымипараллельно образующей цилиндра или конуса, косыми или шевронными испиральными. Косые и особенно спиральные зубья обеспечивают большуюплавность работы передачи, но сложнее в изготовлении, поэтому их используют значительно реже, чем прямые.Цепная передача - это механизм для передачи вращения между параллельными валами (ведущим и ведомым) с помощью двух заклиненных наних зубчатых колес-звездочек, через которые перекинута бесконечная цепь.Эти передачи широко применяют в экскаваторах в качестве как быстроходных, так и тихоходных.

В зависимости от числа рядов зубьев на ведущей иведомой звездочках цепные передачи называют одно- или многорядными.Рисунок 1.18 Цепи, применяемые на экскаваторах.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ26На экскаваторах применяют четырехрядные втулочные цепи (рисунок1.18) с прямыми пластинами или однорядные втулочно-роликовые с изогнутыми пластинами.

Внутренние концы пластин 1 цепи надеты на концы втулок 3 с лысками, предотвращающими поворот втулок в пластинах и износ ихв зоне контакта. Пальцы 2 проходят через отверстия наружных концов пластин и втулок. На утолщенной части пальцев также сделаны лыски, благодаря которым пальцы вращаются только вместе с пластинами.

Таким образом,при изгибе натянутой цепи на звездочке трение происходит по значительнойповерхности соприкасания пальца 2 и втулки 3, что препятствует быстромуизносу цепи. Палец 2 фиксируется от выпадания шплинтом 5. На втулку 3надевают ролик 4, соприкасающийся с зубьями звездочки.В цепных передачах устанавливают специальное натяжное устройство,позволяющее регулировать натяжение и предотвращать провисание цепи,длина которой увеличивается при работе за счет вытяжки и износа в шарнирах.

По конструкции натяжные устройства бывают следующие:концевое винтовое, перемещающее ведомую или ведущую звездочку;промежуточное винтовое, перемещающее специальную звездочку для натяжения одной из ветвей цепи;промежуточное пружинное, в котором вместо натяжных винтов используют пружину, создающую почти постоянную величину натяжения цепи.

Последнее устройство используют только для цепных передач, вращающихся в одну сторону, причем натяжную звездочку устанавливают на холостой ветви цепи.1 – звездочка; 2 – неподвижная опора; 3 – цепь; 4 -натяжной винт;5 – подвижная опора; 6 – упорРисунок 1.19. Концевое винтовое натяжение цепиЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ271 – звездочка; 2 – неподвижная опора; 3 – цепь; 4 – винтовая рейка; 7 –натяжная звездочка; 8 – кулиса;Рисунок 1.20 Промежуточное винтовое натяжение цепи1 - концевая звездочка; 2 - неподвижный подшипник; 3 - цепь; 4 - натяжной винт; 5 - подвижный подшипник; 6 - гайка; 7 - натяжная звездочка; 8- качающийся рычаг; 9 - пружина.Рисунок 1.21. Промежуточное пружинное натяжение цепи1.2.Существующие современные конструкции ковшей экскаваторовСегодня целый ряд специализированных компаний производят неагрегатированные ковши простой конструкции.