Записка (1209327), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Интересной является разработка с интенсификацией рабочего процесса

Рисунок 2.12 - Устройство для рыхления прочных грунтов

Изобретение относится к строительству и может найти применение для послойного рыхления прочных грунтов, а также снятия асфальтобетонных покрытий при ремонте автомобильных дорог и тротуаров.

Устройство для рыхления прочных грунтов содержит раму 1, на которой на опорах вращения установлен вал 2 с закрепленными к нему зубьями 3, привод 4, который соединяется с валом упругой муфтой 5, кронштейн 6, жестко закрепленный на валу с осями 7, на которых в опорах вращения смонтированы зубчатые колеса с дебалансами 8, входящими в зацепление с зубчатым колесом 9, установленным на валу 2 в опорах вращения, привод 10 зубчатого колеса 9 и кожух 11. Для рыхления грунта рама 1 навешивается на базовую машину (трактор, автогрейдер, прицепное устройство) с возможностью обеспечения нужного контакта с разрабатываемым прочным грунтом, включается привод 4 вала 2 и привод 10 зубчатого колеса 9, после чего базовая машина начинает движение. Зубья 3, вращаясь с валом 2, поочередно входят в контакт с разрабатываемой средой. Зубчатое колесо 9 приводит во вращение колеса -дебалансы 8, которые создают центробежную силу.

Под действием этой возмущающей силы возникают крутильные колебания вала 2 вместе с закрепленными на нем зубьями 3. Следовательно, в момент взаимодействия зуба с грунтом, который осуществляется основным приводом 4, добавляется момент от крутильных колебаний Тдин. Так как Тдин изменяется по гармоническому закону, то зуб при резании совершит гармонические колебания, т.е. вибрирует, в результате чего на ножах снижается его трение о грунт, а режущие кромки взаимодействуют с грунтом в частотно-ударном режиме, в результате чего особенно хрупкие грунты разрушаются значительно легче, чем при статическом разрушении. Упругая муфта 5 служит для предохранения привода 4 от дополнительных динамических нагрузок. Кожух 11 защищает зубчатые колеса от попадания пыли.

Применение изобретения позволит не только повысить эффективность работы фрез, но и значительно снизить энергоемкость фрезерования прочных грунтов, при этом эффект увеличивается с увеличением хрупкости грунта.

Интересна конструкция с интенсификацией всего рабочего органа вместе с охватывающей рамой.

Рис.2.13 - Устройство для послойного рыхления горных пород

Устройство содержит передвижную платформу, которая состоит из рам 1, осей 2 и колес 3. На подвижной платформе монтируются силовое оборудование и пульт управления (не показаны). К внутренним поверхностям рам 1 жестко закреплены вертикальные направляющие 4, между которыми свободно размещен вертикально-выдвижной элемент, который выполнен в виде прямоугольной опорной плиты 5 с отверстиями для ударников 6 частотно-ударных механизмов, в корпусе 7 которых посредством ведомых валов 8 установлены два дебаланса 9. Ударники 6 закреплены к корпусу 7 снизу. Привод частотно-ударных механизмов может осуществляться от базовой машины или дополнительной силовой установки через звездочку 10, редуктор 11, промежуточные звездочки 12 и 13, ведомые звездочки 14 и 15. Все звездочки соединены между собой цепями 16 - 19. Вместо звездочки 12 может быть установлен шкив, а цепь 17 соответственно заменена клиновидным ремнем. Механизм пылеподавления состоит из гидронасоса 20 с системой груб 21.

Напорный механизм состоит из маслонасоса 22 с напорным гидроцилиндром 23. Приводы насосов могут быть, например, механические, кинематически связанные с ходовой частью или независимые. Оба частотно-ударных механизма посредством, стоек 24 и свободно надетых на них пружин 25 и 26 закреплены в один ряд сверху опорной плиты 5. В центр плиты 5 свободно введен снабженный упорными планшайбами 27 и 28 и виброгасящей перемычкой в виде пружины 29, шток 30 напорного гидроцилиндра 23, корпус которого посредством растяжек 31 и стоек 32 жестко закреплен к рамам 1 подвижной платформы. Под платформой, параллельно ее оси 2, расположен породоразрушающий инструмент, выполненный в виде полого цилиндра 33, армированного снаружи твердосплавными зубьями 34. Полый цилиндр 33 выполнен длиннее оси 2 и свободно установлен с возможностью вращения в соосных овальных хомутах 35, которые изнутри, по периметру, снабжены шарикоподшипниками 36, а со стороны забоя выполнены разомкнутыми, причем разомкнуты на меньшую величину, чем наружный диаметр полого цилиндра 33.

Устройство работает следующим образом.

С началом перемещения по забою платформы с помощью базовой машины опорная плита 5 посредством гидроцилиндра 23 опускается вниз и прижимает рабочий орган к забою, создавая через пружину 29 напорное усилие.

При движении рабочий орган 33 прокатывается по забою, вращаясь в хомутах 35.

При включении частотно-ударных механизмов последние своими ударниками 6 наносят удары непосредственно по рабочему органу 33, минуя промежуточные детали. Вращающийся рабочий орган 33 передает ударные нагрузки на породу, вызывая ее рыхление.

Механизм пылеподавления обеспечивает снижение пылеобразования в зоне работы рабочего органа и его охлаждение.

Перевод рабочего органа 33 в. транспортное положение осуществляется гидроцилиндром 23, посредством которого обеспечивается подъем опорной плиты 5.

Применение изобретения повышает надежность работы устройства путем непосредственного взаимодействия частотно-ударных механизмов с рабочим органом минуя промежуточные детали, и улучшает условия работы.

Известна конструкция рабочего органа с ударно рыхлящим воздействием с вибратором крутильных колебаний.

Рисунок 2.14 - Рабочий орган с вибратором крутильных колебаний

Рабочий орган состоит из вибратора 1 крутильных колебаний, вибрирующего ротора 2 с бойками 3 и рыхлящих наконечников 4, подвешенных к ротору на шарнирах 5 и пружинной подвеске 6. Привод на вибратор крутильных колебаний осуществляется через ведущий вал 7 солнечного колеса 8. Дебалансы 9 установлены на сателлитах 10, а крутильные колебания одновременно с вращением совершает водило 11, которое жестко связано с ротором через вал 12..

Работа описываемого рабочего органа осуществляется следующим образом.

Ротор 2 вращается по стрелке а и одновременно совершает крутильные колебания вокруг центральной оси. Рыхлящие наконечники 4, связанные с ротором шарнирами 5 и пружинами 13, вращаются вместе с ротором. Когда наконечники не находятся в контакте с грунтом, они занимают положение, показанное на Рисунок 5-6 . Определенным поджатием пружин 13 между бойком и наконечником обеспечен зазор, исключающий нанесение ударов бойка по наконечнику.

Как только наконечник встречает препятствие (упирается в грунт), он останавливается.

При вращении вибрирующего ротора 2 пружины 13 сжимаются и зазор между бойком и наконечником исчезает. Боек 3 начинает наносить частые удары по наконечнику 4. В случае частых ударов и течение всего времени контакта наконечника с грунтом система вибрирующий ротор - рыхлящий наконечник работает в виброударном режиме.

Как только, с поворотом ротора, данный наконечник вышел из контакта с грунтом, он занимает первоначальное положение - отжимается пружиной 13 от бойка и удары по нему не наносятся. Затем в работу вступает следующий наконечник, и процесс повторяется.

Данная конструкция рабочего органа позволяет просто и эффективно осуществить виброударное рыхление мерзлых и твердых грунтов роторным рабочим органом, свойственным машинам непрерывного действия.

2.3 Описание и обоснование выбранной конструкции

В курсовом проекте разработана модификация дорожной фрезы предназначенной для сооружения дорожных и аэродромных оснований и покрытий из грунтов, укрепленных вяжущими материалами. В качестве базового трактора при проектировании дорожной фрезы принят трактор Т-12 рисунок 2.12. Дорожная фреза устанавливается на трактор с задней его стороны на специально спроектированную раму. Такой способ крепления дорожной фрезы способствует повышению долговечности работы и глубины фрезерования. Благодаря гусеничному шасси обеспечивается необходимый тяговый запас при фрезеровании на максимальную глубину.

1 – бульдозерное оборудование; 2 – базовый трактор Т-12; 3 – рама; 4 – оборудование фрезерное.

Рисунок 2.12 – Спроектированная дорожная фреза на базовом тракторе Т-12

Привод фрезы – гидравлический. Это позволяет снизить нагрузку на ДВС, посредством исключения потерь мощности на трении в механизме передачи крутящего момента на фрезу, а также значительно упрощает механизм привода фрезы.

Основным рабочим органом машины является фрезерный ротор с укрепленными на нем резцами, рисунок 2.13.

Рисунок 2.13 – Фрезерный ротор

3 Выбор и расчет основных параметров

Главными параметрами дорожной фрезы является ширина, диаметр и эксплуатационная производительность фрезы. Ряд других параметров являются основными.

Основные параметры дорожной фрезы определяем в зависимости от главного параметра, которым является ширина обрабатываемой полосы за один проход.

Ротор располагается перпендикулярно к продольной оси машины. Наиболее употребляемые значения основных показателей роторов дорожных фрез следующие:

Диаметр ротора………………………600 – 1350 мм;

Длина ротора…………………………1600 – 2500 мм;

Частота вращения…………………….100 – 500 об/мин;

Количество резцов……………………24 – 60 шт;

Ширина резца…………………………40 – 125 мм;

Число рядов резцов..…………………12 – 30 шт;

Угол между соседними резцами…….12 – 40 град;

Число резцов в ряду………………….2 – 6 шт;

Угол резания………………………….40 – 70 град

Скорость резания……………………..8 – 14 м/сек

Ширина фрезерного ротора дана и составляет 2500 мм. Относительно ширины диаметр ротора фрезы принимаем 1350 мм.

Частоту вращения ротора определяем по формуле:

(3.1)

где – скорость резания грунта роторами дорожных фрез, принимаем 10 м/с;

D_р – диаметр ротора фрезы, м.

Частота вращения ротора равна

Определим момент необходимый для резания грунта по формуле

(3.2)

где – сопротивление резанию грунта для одного резца наконечника фрезы, Н;

z – количество резцов находящихся в забое;

Сопротивление резанию грунта для одного резца наконечника фрезы определяем по формуле:

(3.3)

где – удельное сопротивление резанию грунта, принимаем = 85 кН/м².

– ширина резца, принимаем = 0,12 м;

– толщина срезаемой стружки, принимаем = 0,005 м.

Сопротивление резанию грунта для одного резца наконечника фрезы равно:

Характеристики

Список файлов ВКР