Пояснительная записка (1195324), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Впредварительныхрасчетахпринимаютсяориентировочныезначения массы заслонки в зависимости от вместимости ковша (для ковшавместимостью 5 м 3 масса заслонки принимается 300390кг).Рисунок 4.1 – Схема к определению усилий управления заслонкойСилу тяжести почвы, которую поднимают заслонкой, находят по формулеGгр Fгр B р g , кН(4.10)где Fгр – площадь сегмента, заштрихованная на рис.
5.1Gгр 0,6 2, 2 1,5 9,81 19, 4 кН.Силу давления грунта Е определяют как пассивное давление грунта,который представляется сыпучим средой, на стенку наклоненную подуглом к вертикали ( = 45+/2 = 45+20 =65).E 0,5BH 2 p g tg 2 tg 2 cos ,кН(4.11)ТогдаE 0,5 2,2 1,72 1,5 9,81 tg 402 tg 652 cos 40 390 кН.Сила трения F и сцепления Т, возникающих в начальный моментоткрытия заслонки, равны соответственноF E tg ,кН(4.12)F 390 tg 40 327 кН;T Fср Сост ,кН(4.13)где Fср - площадь среза, определяется размерами заслонки;Cост - величина остаточного сцепления Cост =(0,10,08)С=0,112=1,2T 2,2 1,7 1,2 4,5 кН.Искомая величина силы Sз, необходимой для открытия заслонки,определится из уравнения моментов относительно точки - О.Усилия в механизме подъема заслонкиSз Gгр rг Gз rз F rF E rE T rF(4.14)rSТогдаSз 19,4 1,6 3,5 1,5 327 1,5 390 0,15 4,5 1,51,9 300 кН.Тогда диаметр цилиндровD4 300 0,101 м.2 3,14 20000 0,75Принимаем два цилиндра по ОСТ 22-1417-79: D = 100 мм, dшт = 63 мм.Расход рабочей жидкости определяют для каждого гидроцилиндраисходя из требуемых максимальных скоростей: скорость подъема нижнейкромки заслонки – 0,150,45 м/с.ТогдаQц=20,253,140,120,4=0,00628 м3/с.Необходимое рабочее объем насосаVн=1060,00628/1450,8=54,1 cм3.После определения рабочего объема Vн выбирают типоразмер насоса изноменклатуры насосов, выпускаемых серийно, чтобы необходимая частотавращения вала насоса была близка к номинальной выбранного типа насоса.После установления скорости перемещения рабочих органов определяютмощность привода управления для расчетного случая, при котором в механизмеуправления действуют максимальные расчетные усилия (с учетом ограниченияотбора мощности от двигателя тягача 2040 %).Мощность привода насосаN пр 0,00628 200000,72 174 кВт.Расчет на прочность проводят при условии, что на заслонку скреперазаклиненного средней точкой, действуют усилия управления Sз.5 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ВИБРАЦИИ УЗЛОВДОРОЖНЫХ МАШИНВибро-диагностика — это метод неразрушающего контроля, основанныйна анализе комплекса параметров вибрации для определения состояниядорожных машин.5.1 Диагностика узлов дорожных машин по оценке вибрационныхпараметровОсновные методы диагностики появились в 60-80-х годах, когда впервыепоявилась техника анализа вибрации, превышающая возможности слухачеловека.
Но для практической реализации этих методов нужно еще 2-3десятилетия, и только в последние годы она стала широко внедрятьсяпрактически во всех отраслях промышленности.В России почти половина из эффективных методов диагностики машинродилась в лаборатории судостроительной промышленности, в которойруководители ВАСТ работали с конца 60-х годов. Подтверждение тому, что ониявляются одними из основоположников вибрационной диагностики машин,можно найти во многих Российских и западных публикациях и журналах. Ведьпрактически вся диагностика появилась в среде военных моряков России, США,Великобритании, то есть там, где эта задача была наиболее актуальна, где небыло проблем с финансированием на исследования, где работали лучшие ученыеи инженеры.Реально средства измерения появились в начале 90-х годов, когда приборыстали строиться на базе микрокомпьютеров.
Только тогда сложные виды анализасигналов стали доступны широкому классу потребителей. Сейчас новоепоколение компьютеров появляется каждые 2-3 года, и каждые 2-3 годаобновляется измерительная и анализирующая техника. Можно говорить о том,что современный прибор – это датчик плюс микрокомпьютер. Широкоераспространение получили виртуальные приборы, когда прибор – это датчикплюсперсональныйкомпьютер.
Одинизпроизводителей,скоторымсотрудничает ВАСТ – фирма Data Physics, США.Но глубокая диагностика машин и оборудования по вибрации – это нетолько методы диагностики и аппаратура для измерения и анализапроцессов. Есть еще две обязательные составляющие части: База данных по измерениям большого количества оборудования втечение долгого времени с возможностью оперативно получать любые данные ипроводить их анализ; Второй вопрос в большинстве систем диагностик и решался однимспособомпривлечениемэкспертаподиагностикеконкретноговидаоборудования. Во многих странах, и прежде всего в США, существует системаподготовки и переподготовки таких экспертов. В ряде стран, и в частности встранах СНГ, такая подготовка отсутствует.Но есть еще два направления решения второго вопроса – разработкаискусственного интеллекта. Одно направление – обученный искусственныйинтеллект, где обучение проводит сначала разработчик системы, затемпользователь дополняет систему нужными ему правилам.
Второе направлениесистема самообучения (адаптивная) с жесткими методами обучения, заданнымразработчиками.По первому направлению идут почти все фирмы, разрабатывающиесистемы диагностики. По второму – фирма ВАСТ. И только в последние годыпоявились его последователи. Это самое сложное направление, но зато такиесистемы дают реальный диагноз и прогноз сразу после их приобретения.Вибрация, ее измерение и анализВибрация и шум – естественные процессы, протекающие в машинах иоборудовании, и возбуждаются они теми же динамическими силами, которыеявляются причинами износа и разных видов дефектов.Естественно, что вибрация и шум трансформируются друг в друга награницах газовой и твердых сред, а человек непосредственно воспринимает звук,и лишь в ограниченном низкочастотном диапазоне – вибрацию.За переход вибрации в шум отвечает колебательная скорость, прямопропорциональная звуковому давлению в воздухе около вибрирующейповерхности.
Поэтому и нормы на вибрацию, как правило, ограничиваютколебательную скорость машин и оборудования.Но вибрационный контроль и вибрационная диагностика – различныепрактические задачи. В диагностике дефект определяется колебательной силой,действующей в зоне дефекта, а сила связана линейно с колебательнымускорением, а не со скоростью. Поэтому в диагностике часто пользуютсяизмерениямивибро-ускорения,адлявибрационногоконтролямашиндополнительно измеряют и вибро-скорости, причем лишь в ограниченномнизкочастотном диапазоне.Для измерения вибрации, как правило, используются датчики виброускорение, работающие на пьезоэлементе. В таких датчиках электрическийзаряд на выходе пропорционален действующей на датчик силе.
Лишь вряде стационарных систем контроля вибрации крупных машин с подшипникамискольжения используются датчики колебательного смещения, встроенные вподшипник (по два датчика на подшипник). Эти датчики позволяют измерятьтраекторию движения центра вала в подшипниках (его орбиту) и, тем самым,непосредственно определять величину износа вкладышей.Для измерения шума используются микрофоны с различными способамипреобразования звукового давления в электрический сигнал. Для диагностикимашининогдаиспользуютсянаправленныемикрофоны,позволяющиеопределять направление на точку излучения шума. Практически микрофономможно дистанционно измерять вибрацию объекта, а именно величину виброскорости.Фирма ВАСТ крайне редко пользуется для диагностики измерениямишума, поскольку в воздушной среде смешивается практически без потерь шумот многих источников, и детально анализировать шум конкретного источникакрайне сложно в присутствии других источников шума.
Кроме того, задачувыделения конкретных составляющих шума, обусловленных появлениемдефекта, усложняют при распространении возможные его преломления,многократные отражения и т.п.Есть еще одна причина, по которой не рекомендуется активноиспользовать шум для диагностики машин. Эта причина – необходимость учетаформы колебаний объекта в непосредственной близости от места возникновениядефекта. Здесь значительный вклад как в вибрацию, так и в шум вносят псевдосоставляющие сложных форм, то есть те, которые по мере удаления от источникатрансформируются в простую (волновую) форму. При измерении шума нарасстоянии информация, что есть в псевдо-шуме или псевдо-вибрации,пропадает.После преобразования сигнала вибрации (шума) в электрический сигнал,последний необходимо тщательно анализировать, получая, а не теряядиагностическую информацию.
К анализирующим приборам в диагностикепредъявляются самые жесткие требования. К типовым операциям, которыедолжны выполнять приборы, анализирующие вибрацию, следует отнести:Определение уровня (общего) вибрации в полосе частот, требуемоестандартами вибрационного контроля и в единицах измерения.Спектральный анализ вибрации, то есть разделение вибрации насоставляющие различной частоты, определяемые природой колебательных сил.Анализ колебаний мощности отдельных составляющих вибрации,заранее выделенных из сигнала вибрации. Это, как правило, анализ спектраогибающей и случайного высокочастотного сигнала вибрации.Анализ формы сигнала вибрации, т.е.















