ПЗ (1192159), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

№ докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ16Потребная сила тяги Р, кН определяется составлением уравнения суммы силна ось Ох:P  R  ma ,(2.6)P  5.4  4.27  9.67 кН.Сила тяги по двигателю Рдв, кН определяется по формуле:Pдв 3600  N дв   трv,(2.7)где Nдв – мощность двигателя Д-240, Nдв=75 кВт; тр - КПД трансмиссии,  тр =0,76;v - максимальная транспортная скорость, согласно техническойхарактеристике 20 км/ч.Pдв 3600  75  0.76 10.26 кН.20Сила тяги по сцеплению Рсц, кН определяется по формуле:Pсц   сц Gсц ,(2.8)где φ сц – коэффициент сцепления, равен 0,8…0,9;Gсц – сцепной вес.Pсц  0.8  36.6  29.3 кН.Необходимое и достаточное условие движения:Pсц  Pдв  P ,(2.9)29.3  10.26  9.67 кН.Так как условие выполняется, то машина обладает достаточными тяговымихарактеристикам.2.3 Баланс мощностиРасчет мощности произведём для рабочего режима.

Мощность двигателярасходуется на привод насосов гидросистемы, поэтому мощность Nтр, кВтрасходуемую в рабочем режиме найдём как сумму мощностей насосов [1]:ЛистИзм Лист. № докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ17N тр  N H 1  N H 2 ,(2.10)где Nтр – требуемая мощность, кВт;NН1, NН2 – мощности, потребляемые первым и вторым насосамисоответственно, кВт.N тр  26.2  17.6  43.8 кВт.Так как N тр  43.8  N дв  75 кВт, то мощности двигателя достаточно дляработы машины.2.4 Расчёт гидросистемыНарисунки2.4показанапринципиальнаягидравлическаясхемаодноковшового экскаватора ЭО-705.1.Рисунок 2.4 – Гидравлическая схема экскаватора ЭО-705.1Принципиальнаяоборудованиягидравлическаявключаетгидробак,схеманавесногонерегулируемыеэкскаваторногонасосы,моноблочныеЛистИзм Лист.

№ докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ18распределители, гидроцилиндр подъема и опускания стрелы, гидроцилиндррукояти, гидроцилиндры рабочего оборудования, гидроцилиндры выносных опор,гидроцилиндр подъема и опускания погрузочного ковша. Крометого, вгидросистему входят контрольно-регулирующие агрегаты: вентиль, обратныйклапан, гидрозамки, дроссель с обратным клапаном, манометры, клапанпредохранительный. На сливной линии установлен фильтр с переливнымзолотником.С помощью гидроцилиндров погрузочный ковш может быть установлен наразной высоте. Кроме основного назначения ковш выполняет также и рольпротивовеса. Для повышения устойчивости экскаватора в работе используютвыносные опоры которые крепят к раме. С помощью двух гидроцилиндров опорымогут быть опущены на грунт или во время движения машины подняты вверх.На раме смонтированы также поворотная колонна и механизм поворотаэкскаваторного рабочего оборудования, состоящего из стрелы, рукояти и ковша.Каждым из этих узлов управляют с помощью одного гидроцилиндра.Жидкость к гидроцилиндрам подают под давлением от насосной установки.Запас рабочей жидкости для гидросистемы находится в баке.

Машинойуправляют путем перемещения золотников гидрораспределителей.2.4.1 Расчёт усилий на штоках гидроцилиндров. Усилия, действующие нагидроцилиндры рабочего оборудования можно определить графическим методом.При этом методе составляют уравнения моментов внешних сил и сил весазвеньев, приложенных в центрах тяжести, относительно осей вращения звеньеврабочего оборудования [4].Определим усилие на штоке гидроцилиндра стрелы. Гидроцилиндриспытывает наибольшее нагружение, когда стрела максимально опущена, рукоятьвытянута, а ковш наполнен грунтом (Рисунок 2.5). В данном случаегидроцилиндр работает на втягивание.Составим уравнение моментов относительно точки О:MO 0,ЛистИзм Лист.

№ докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ19Gc  L2  Gцc  L1  Gцр  L3  G р  L4  Gцк  L5  Gк  г  L6  Р01  L7  Р02  L8  Pцс  L9  0(2.11)Выражая Рцс, кН (усилие на штоке гидроцилиндра стрелы), получаем:Pцс Gc  a 2  Gцc  a1  Gцр  a3  G р  a 4  Gцк  a5  Gк  г  a 6  Р01  a 7  Р02  a8a9,где Gс, Gцс, Gцр, Gр, Gцк, Gк+г – веса элементов рабочего оборудования, причёмGк+г – вес ковша с грунтом, кН;а1, … , а9 – плечи действия соответствующих сил, м;Р01 – касательная составляющая сопротивления грунта копанию, кН;Р02 – нормальная составляющая сопротивления грунта копанию, кН.Рисунок 2.5 – Расчётная схема для расчёта усилия в гидроцилиндре стрелыКасательная составляющая Р01, кН определяется по формуле [3]:P01  b  h  k уд ,(2.12)где b – ширина режущей части ковша, м;h – толщина стружки, м;kуд – удельная сила копания, Н/м2.ЛистИзм Лист.

№ докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ20Ширину режущей чисти ковша b, м определим по формуле [3]:b  1.51  3 q  0.26 ,(2.13)где q – вместимость ковша, м3.b  1.51  3 0.4  0.26  0.75 м.Согласно рекомендациям [1] максимальная толщина стружки h, м равна(0,25…0,3)b.h=(0,25…0,3)0.75=0,18…0,22 м.Принимаем h=0,2 м.Удельная сила копания для III-ей категории грунтов 160…280 кН/м2 [3].Для расчётов примем kуд=200 кН/м2.Определяем Р01,кН:P01  0.75  0.2  200  10 3  30 кН.По рекомендациям Холодова нормальную составляющую сопротивлениягрунта копанию Р02, кН можно принимать равной:Р02=0,1.Р01=0,1.30=3 кН.Pцс (2.14)2.4  0.9  0.8  0.4  0.8  1.1  2.1  2  0.6  2.3  2  1.8  30  1.2  3  3.5 84.7 кН.0.35Рассчитаем усилие на штоке гидроцилиндров рукояти. Наибольшая нагрузкадействующая на шток гидроцилиндра возникает при копании рукоятью (зубьяковша лежат на продолжении рукояти), когда шток гидроцилиндра полностьювтянут (Рисунок 2.6).Составим уравнение моментов относительно точки А:MA 0, Gцр  b6  G р  b2  Gцк  b1  Gк  b3  Р01  b4  Р02  b7  z  Pцp  b5  0(2.15)Выражая Рцр, кН (усилие на штоке гидроцилиндра рукояти), получаем:Pцp Gцр  b6  G р  b2  Gцк  b1  Gк  b3  Р01  b4  Р02  b7z  b5,где b1, … , b6 – плечи действия соответствующих сил, м;z – количество гидроцилиндров рукояти (z=1).ЛистИзм Лист.

№ докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ21Рисунок 2.6 – Расчётная схема для расчёта усилия в гидроцилиндре рукоятиПодставляя значения, получаем :Pцp 0.8  1  2.1  0.74  0.6  0.69  2  2  30  1.43  3  0.05 76.3 кН.0 .4Определим усилие на штоке гидроцилиндра ковша.

Данный расчётпроизводится в два этапа: находим усилие (Рзв) в тяге CD (Рисунок 2.7), составляяуравнение относительно точки В; составляя уравнение моментов относительноточки А (Рисунок 2.8), находим усилие на штоке гидроцилиндра (Рцк).Рисунок 2.7 – Расчетная схема для определения усилия в тяге CDЛистИзм Лист. № докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ22MB 0,Gк  c1  Р01  с 2  Р02  c 4  Pзв  с3  0(2.16)Выражая Рзв, кН получаем:Pзв Р01  с 2  Р02  c 4  Gк  с1,с3где с1,с2,с3 – плечи действия силPзв 30  1.1  3  0.05  2  0.45 98.3 кН.0.31Найдём усилие на штоке гидроцилиндра ковша (Рисунок 2.8):MA 0,Pзв  с5  Pцк  c6  Gцк  с7  0(2.17)Выражая Рцк, кН получаем:Pцк Р зв  с 4  Gцк  с7с5,где с4,с25 – плечи действия силPцк 98.3  0.26  0.6  1 67.3 кН.0 .4Расчёт усилия на штоках гидроцилиндров поворота произведём исходя изпотерь возникающих в подшипниках поворотной колоны.Момент трения в подшипниках М, кН.м можно определить по формуле:M Pd,2(2.18)где μ – коэффициент трения, определяемый в зависимости от типаподшипника, для роликового радиально-упорного конического μ=0,0018 [3].Р – эквивалентная нагрузка на подшипник, Н;d – диаметр отверстия подшипника, мм.Эквивалентная нагрузка на подшипник Р, кН равна осевой нагрузке, котораяв свою очередь, равна весу рабочего оборудования и грунта:P  G ро  G гр ,(2.19)где Gро=9 кН – вес рабочего оборудования;ЛистИзм Лист.

№ докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ23Рисунок 2.8 – Расчетная схема для расчёта усилия в гидроцилиндре ковшаGгр=4 кН – вес грунта III-ей категории при полном ковше.P  9  4  13 кН.Тогда момент трения равен:M  0.001814000  70 1.4 кН.м.2Усилие на штоке гидроцилиндра Рцп, кН определим по формуле:Pцп M,r(2.20)где r – радиус поворотного круга, r=0.2 м.Pцп 1 .4 14 кН.0 .2Расчёт усилия на штоках гидроцилиндров аутригеров производим из условиявывешивания машины относительно передней оси (Рисунок 2.9).На аутригер действуетвертикальное усилие Рцв. Найдём Рцв, составивуравнение моментов относительно точки Е.

Силу тяжести экскаватораприкладываем в центре масс.Уравнение моментов относительно точки Е (Рисунок 2.9):ME 0,G  L1  z  Pца  L2  0(2.21)Выражая Рцв, кН получаем:ЛистИзм Лист. № докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ24Pца G  L1,z  L2где L1,L2 – плечи действия сил;G – вес экскаватора;z – число аутригеров (z=2).Pца 63  1.5 37.8 кН.2  2 .5Рисунок 2.9 – Схема расчёта вертикальной силы действующей на гидроцилиндрыаутригеров2.4.2 Определение мощности гидропривода и насоса.

Полезная мощностьгидродвигателявозвратно-поступательногодействия(цилиндра)Nдв,кВтопределяется по формуле:N ГДВ  PV ,(2.22)где Р – усилие на штоке, кНV – скорость движения штока, м/с.ЛистИзм Лист. № докум..Подп.ДатаДП 23.05.01.02.00.00 ПЗ25Скорость движения штока принимаем равную 0,1 м/с.Расчёты сводим в таблицу 2.2.Таблица 2.2 – Расчёт мощности гидродвигателяЭлементУсилиеэкскаватораштоке, кНнаСкоростьштока, м/сПотребнаямощность, кВтСтрела84,70,18,47Рукоять76,30,17,63Ковш67,30,16,73Механизм поворота140,11,4Аутригеры37,80,13,78Полезная мощность насоса Nнш, кВт определяется исходя из мощностигидродвигателя с учётом потерь энергии при её передаче от насоса кгидродвигателю по формуле:N НП  k зу  k зс  N ГДВ ,(2.23)где kзу – коэффициент запаса по усилию, kзу=1,1…1,2;kзс – коэффициент запаса по скорости, kзс=1,1…1,3.Расчёт мощности насоса ведём по максимальной мощности гидроцилиндров,при чём гидроцилиндры стрелы, рукояти и ковша питаются от одного насоса(первый контур), а поворота, аутригеров и отвала – от другого (второй контур).Для первого контура, по мощности потребляемой гидроцилиндром стрелы:N НП1  1.15  1.2  10.87  15 кВт.Второй контур в основном работает на механизм поворота, поэтому расчётведём для гидроцилиндров поворота:N НП 2  1.15  1.2  0.7  0.97 кВт.2.4.3 Расчёт гидроцилиндров.

Характеристики

Список файлов ВКР