Пояснительная записка (1194525), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

Применение траншеекопателей в качествебазовых машин имеет свои недостатки. Это ступенчатое изменение рабочихскоростей перемещения, отсутствие пониженных скоростей перемещения 5-15м / час, необходимых для однобаровых машин и гидропривода. Кроме этоготраншейные экскаваторы имеют значительно меньшее распространение, чемтракторы.

При условии организации серийного изготовления ходоуменьшителейи навесного барового оборудования землерезные машины на базе тракторовобеспечат не меньший экономический эффект.Указанным требованиям отвечает промышленные трактора Челябинскоготракторного завода Т-10М и Т-170.На их основе разработаем конструкцию однобаровой землерезной машины. Вкачестве базовой машины принимаю трактор Т- 10М 10 класса тяги.ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ37 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ7.1 Выбор основных параметров баровой машиныВ данном дипломном проекте расчет баровой грунторезной машины, будемвести в условиях работы Хабаровского края (его климата, прочности и видагрунтов), наша баровая машина должна обеспечивать резание грунта на глубинудо 2000 мм.В дальнейшем для расчетов будем принимать средние условия климатаХабаровского края.

Так, например, температуру грунта, на глубине до двухметров по данным гидрометеослужбы, можно принять равной -5 С0 градусов.Считаем, что разработке будет подвергаться мерзлый суглинок с удельнымсопротивлением резанию 45 кг/см2.Первоначально для расчетов принимаем, что угол наклона бара к вертикалиравен 400 градусов. Это условие ограничивается только конструктивнымисполнением машины.Для обеспечения нормальной работы баровой машины, необходимо усилие наподачу базового трактора, так называемое усилие подачи, на основе ранееизготовленных аналогичных по параметрам машин, принимаем это усилиеравное 800 кг.В качестве режущего органа будем применять запатентованную режущую цепь.Параметры режущей цепи представлены в таблице 8.Таблица 7.1 – Параметры режущей цепиШирина прорезаемой щели, мм120Шаг цепи, мм76Вес 1 п.м., кг34ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ4Продолжение таблицы 7.1Разрывное усилие, кН650Высота по зубкам, мм174Количество кулаков, шт69Количество линий резания, шт9Для бара длиной 2 м длина цепи, мм5244Сечение зубков, мм226х13Сменные зубки с твердосплавной напайкойВК15Для баровых грунторезных машин на базеДТ-75, Т-170Схема набора кулачков выбранной баровой цепи является «сплошная елочка».Рисунок 16 – Схема набора кулачков баровой цепи.У цепи, выполненной по этой схеме, первым врезается в грунт резец нулевогоположения, что облегчает резание грунта следующими за ним резцами,установленными с определенным шагом.7.2 Тяговый расчет однобаровой машиныТяговый расчет сводится к балансу мощности, и соответственно необходимоеусловие для работы многобаровой машины:N≥N1+N2+N3 ,(7.1)где N – мощность развиваемая двигателем трактора (таблица 15, N=103 кВт);ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ5N1 – мощность расходуемая на привод режущей цепи;N2 – мощность расходуемая на передвижение трактора при работе;N3 – мощность требуемая для заглубления бара в грунт.Общее усилие на ведущей звездочке режущей цепи можно найти по формуле:Рц= РП  (    )  К РТ ВЩ  Н Щ  nЛ  VП  cos3600  zЕ  VР,(7.2)где Рп – усилие подачи (ранее приняли Рп=800 кг);μ – коэффициент трения зубков о грунт (μ=0,5);ω – коэффициент трения при движении цепи в ручье бара (сталь по стали ω=0,15);Крт – удельная сила разрушения грунта (в соответствии с таблицей принимаемКрт=45 кг/см2);Вщ – ширина нарезаемой щели (таблица 8, Вщ=120 мм);Нщ – глубина нарезаемой щели (по ранее выбранному условию Нщ=2000 мм);nл – число линий резания (в соответствии с рисунком 16, nл =9 );Vп – скорость подачи трактора ( задаемся Vп=80 м/ч);β – угол наклона бара к вертикали (задавались ранее по конструктивнымсоображениям β=400);zЕ – число резцов в повторяющемся элементе схемы их набора (рисунок 26, zЕ=6);Vр – скорость движения режущей цепи (задаемся Vр=2,5 м/с).Подставляя значения в формулу (7.2), получим:12  200  9  80  cos400Рц= 800  (0,5  0,15)  45 =1780 кг3600  6  2,5ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ6Данное усилие расходуется на преодоление сил трения режущих зубков о грунти сопротивление движению цепи в ручье бара, а также усилие расходуемое напреодоление сил сопротивления резанию и транспортированию грунта из щели.Мощность, расходуемая на привод режущей цепи, можно определить последующей формуле:N1= 9,8 x Рц x Vр,(7.3)где Рц – общее усилие на ведущей звездочке режущей цепи;Vр – скорость движения режущей цепи.Подставляя значения в формулу (7.3), получим:N1= 9,8 x 1780 x 2,5= 38376,8 Вт≈38,4 кВтДля определения мощности расходуемой на передвижение трактора при работе,используем формулу:N2= 9,8 x Pп x Vп ,(7.4)где Рп – усилие подачи;Vп – скорость подачи трактора (Vп=80 м/ч=0,022 м/с).Подставляя значения в формулу (7.4), получим:N2=9,8 x 800 x 0,022=172,48 Вт≈0,17 кВтНайдем мощность требуемую для заглубления бара в грунт по следующейформуле:N3=РН  QЦ,(7.5)где Рн – номинальное давление в системе (таблица 5, Рн =16 МПа);Qц – расход жидкости для привода механизма подъема и заглубления баров;η – к.п.д.

гидропривода (η=0,8).ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ7Расход жидкости для привода механизма подъема и заглубления баров найдемпо формуле:Qц =  D 2  VП4,(7.6)где D – диаметр поршня гидроцилиндра механизма подъема и заглубления бара(из стандартного ряда, принимаем D=100 мм);Vп – скорость выдвижения штока гидроцилиндра (для синхронной работыбаровой машины и механизма подъема и заглубления бара, скорость принимаемравной, Vп=0,022 м/с).Подставляя значения в формулу (7.6), получим:3,14  0,12  0,022Qц ==0,0001 м3/с4Тогда по формуле (7.5) найдем мощность, требуемую для заглубления бара вгрунт:16  106  0,0001N3==2000 Вт=2 кВт0,8Далее ведем проверку по баланса мощности, формула (6):103≥38,4+0,17+2=40,57 кВтСледовательно,требуемоеусловиевыполняется.Остальнаямощностьрасходуется на потери в трансмиссии вала отбора мощности; на потеримощностиприперемещениимашинывтрансмиссии;намощность,затрачиваемую на качение машины; мощность расходуемая на преодолениеподъемов; мощность затрачиваемая на изменение скорости движения ибуксования ведущих органов.7.3 Расчет гидравлического привода7.3.1 Выбор гидромотораЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ8Основные преимущества гидропривода: плавность и равномерность движениярабочих органов, возможность получения больших передаточных отношений,возможность бесступенчатого регулирования скорости в широком диапазоне,сравнительно небольшие габариты основных элементов, мгновенность передачикомандных импульсов, легкость управления, самосмазываемость.

Посколькугидропривод обладает большим рядом достоинств, по сравнению с другимивидами приводов, то для привода ведущей звездочки рабочего органа баровоймашины будем применять гидромоторы.Для выбора типоразмера гидромотора необходимо руководствоваться требуемоймощности для привода режущей цепи, частотой вращения вала, номинальногодавления на входе и сравнительно небольших габаритных размеров.Требуемая частота вращения вала гидромотора, определяется по формуле:n=  60,2 (7.7)где ω – угловая скорость приводной звездочки баровой цепи.Угловую скорость найдем по формуле:ω=VР,R(7.8)где Vр – скорость движения режущей цепи;R – расстояние от конца резца до центра приводной звездочки, находящиеся наодном уровне (имеет стандартную величину R=0,27 м).Тогда по формуле (7.8), имеем:ω=2,5=9,259 с-10, 27Подставляя значения в формулу (7.7), найдем требуемую частоту вращения валагидромотора:ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ9n=9,259  60=88,5 об/мин2  3,14Для привода ведущих звездочек рабочих органов баровой машины будемприменятьвысокомоментныерадиально-поршневыенерегулируемыегидромоторы серии МР.На основе, полученных данных выбираем гидромотор, таким образом, что бы онобеспечивал мощность 38,4 кВт; частоту вращения вала 88,5 об/мин; приноминальном давлении на входе 16 МПа (согласно таблицы 19).

Эти требованиявыполняет гидромотор GM 1100 (таблица 28).Данный гидромотор изготавливает немецкая фирма «Hansa TMP»Таблица 7.2 – Техническая характеристика гидромотора GM 1100Номинальный рабочий объем, см31100Номинальный расход, л/мин164Номинальная частота вращения, об/мин90Давление на выходе, МПа0,2-25Номинальное давление на входе, МПа16Номинальная мощность, кВт48Номинальный крутящий момент, Н•м5730Масса, кг170Окончание таблицы 7.2Габаритные размеры, мм385x2577.3.2 Выбор насосаНасос служит для создания потока жидкости, для привода рабочих органов,причем таким образом, что бы могли быть задействованы все элементыгидравлического привода бары, одновременно.ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ10Подберем каждый насос отдельно по формуле:Qн≥Qц+Qм,(7.9)где Qн – требуемая подача насоса;Qц – расход жидкости для привода механизма подъема и заглубления бара(нашли ранее Qц=0,0001 м3/с=18 л/мин);Qм – расход одного гидромотора (по таблице 28 Qм=164 л/мин).Тогда получим:Qн1≥18+164=182 л/минПри условии, что насос обеспечивает номинальным давлением на выходе 16МПа, и требуемой подачи 182 л/мин, из стандартного ряда (таблица 22 /3/)выбираем насос НШ-125 с подачей 235 л/мин.

Техническая характеристикаприведена в таблице 10.Таблица 7.3 – Техническая характеристика насоса НШ-125.Рабочий объем, см3/об125Номинальная подача, л/мин235Номинальное давление на выходе, МПа16Давление на входе, МПа0,15ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ11Окончание таблицы 7.3Номинальная частота вращения, об/мин1920Номинальная мощность, кВт83,6К.П.Д. объемный0,94К.П.Д. механический0,91К.П.Д. общий0,85Масса, кг30,57.3.3 Составление принципиальной гидравлической схемы.Рисунок №17.

Принципиальная гидравлическая схема баровой машины.Для наиболее наглядного представления гидравлического привода машинысоставим принципиальную схему, в которую будут входить все требующиеся вработе элементы гидропривода.ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 23,05,01, 00 00 05 ПЗ12Гидравлический бак (Б), предназначен для содержания запаса, отстоя,фильтрации рабочей жидкости и отвода тепла из гидропривода в атмосферу.Насос (Н), предназначен для преобразования механической энергии в энергиюпотока жидкости.

Фильтры (Ф1 и Ф2), служат для очистки рабочей жидкости отмеханических примесей. Предохранительный клапан (КП), предназначены дляограничения давления в напорной магистрали. Клапан давления (КД), служитдля ограничения давления в сливной магистрали. Распределители (РЗ1 и РЗ2),установлены для изменения направления движения потока жидкости с цельюобеспечения работы гидромоторов и гидроцилиндров. Гидромоторы (ГД),служат для обеспечения вращения ведущих звездочек рабочих органов.Гидроцилиндры (Ц), обеспечивают подъем и заглубление баров. Регуляторпотока с обратным клапаном (РП), предназначен для ограничения скоростиопускания рабочих органов. Гидрозамок (ГЗ), служит для свободногопропускания потока жидкости в одном направлении и запирания его в обратном,требуется это для предотвращения произвольного опускания рабочих органов, атакже при производстве работ может возникнуть препятствие в толще земли, приэтом нагрузка пойдет на гидроцилиндры, это в свою очередь повлечетповышение давления в полостях цилиндров, при этом распределитель (РП) егоможет не выдержать, таким образом опасное давление прерывается нагидрозамке.

Характеристики

Список файлов ВКР