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

Текст из файла (страница 5)

_{Момент необходимый для резания грунта равен}

Определяем момент, необходимый для отбрасывания разрыхленного грунта по формуле

(3.4)

где – ширина захвата фрезы, м;

– глубина обработки фрезой, принимаем = 0,26 м;

v_n – поступательная скорость фрезы, м/с;

v_окp – окружная скорость на концах резцов, принимаем v_окp = 10 м/с;

– объемный вес грунта в плотном теле, принимаем = 17500 Н/м³;

g – ускорение свободного падения, принимаем g = 9,81.

Поступательную скорость фрезы определяем по формуле

(3.5)

где z_c – число резцов в сечении ротора, в соответствии с проектируемой конструкцией z_с = 3 шт;

Поступательная скорость фрезы равна

Момент, необходимый для отбрасывания разрыхленного грунта равен

4 Расчет гидросистемы дорожной фрезы

4.1 Расчет усилий на гидроцилидрах

Гидросистема трактора Т-12 с бульдозерным и фрезерным оборудование изображена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Гидросистема трактора Т-12 с бульдозерным

и фрезерным оборудованием

Рассмотрим схемы для определения усилия в гидроцилиндрах заглубления отвала на рисунке 4.2, изменения угла резания отвала на рисунке 4.3 и гидроцилиндров навески фрезы на рисунке 4.4.

Рисунок 4.2 – Расчетная схема для определения усилия

в гидроцилиндрах заглубления отвала

Усилия в гидроцилиндрах заглубления отвала определим по формуле:

(4.1)

где h₁, h₂ – плечи сил, в соответствии с конструкцией бульдозера h₁ = 3641мм, h₂ = 2094 мм;

Р_верт – сила сопротивления заглублению отвала, принимаем Р_верт =71,7 кН;

– усилие в гидроцилиндрах заглубления отвала.

Усилия в гидроцилиндрах равно

На заглубление отвала задействованы два гидроцилиндра. Найдем усилие, приходящееся на один гидроцилиндр.

Рисунок 4.3 – Расчетная схема для определения усилия

в гидроцилиндрах изменения угла резания отвала

Усилия в гидроцилиндрах изменения угла резания отвала равны

(4.2)

где h₁, h₂, h₃ – плечи сил, в соответствии с конструкцией бульдозера h₁ = 385 мм, h₂ = 126 мм, h₃ = 541 мм;

F_пр – сопротивление перемещению призмы волочения, принимаем F_пр = 27,35 кН;

F_рез – сопротивление резанию грунта, принимаем F_рез = 15,78 кН;

Усилия в гидроцилиндрах изменения угла резания отвала равны

На изменение угла резания отвала задействованы два гидроцилиндра. Найдем усилие, приходящееся на один гидроцилиндр.

Рисунок 4.4 – Расчетная схема для определения усилия в гидроцилиндрах

изменения положения навески с фрезой

Усилия в гидроцилиндрах изменения положения навески фрезы определяем из тождества:

; ; (4.3)

где Р – вес фрезерного оборудования, учитывая конструкцию P = 18 кH;

F_в – вертикальная составляющая усилия в гидроцилиндрах, кН.

Усилия в гидроцилиндрах изменения положения навески фрезы равны

;

кН.

_{Учитывая неоднородность грунтовой породы, скачкообразные нагрузки при фрезеровании принимаем усилие в гидроцилиндрах изменения положения навески фрезы с запасом.}

На изменение положения навески фрезы задействованы два гидроцилиндра. Найдем усилие, приходящееся на один гидроцилиндр.

кН.

4.2 Подбор гидрооборудования

В настоящее время для увеличения производительности и снижения металлоемкости машин, применяемых при производстве строительно-дорожных работ, требуется повышать рабочее давление жидкости в гидросистеме. Для расчетов принимаем давление Р_ном= 25 МПа.

Диаметр гидроцилиндра определяется по формуле:

(4.4)

где P – перепад давления на гидроцилиндре, принимаем P = 25 МПа;

_мц – механический КПД гидроцилиндра, принимаем _мц = 0,95;

Диаметр гидроцилиндра заглубления отвала равен

мм.

Диаметр гидроцилиндра изменения угла резания отвала равен

мм.

_{Диаметр гидроцилиндра изменения положения навески фрезы равен}

мм.

В целях унификации и сокращение номенклатуры изделий выбираем гидроцилиндры подъема и опускания отвала 1.25.0.У-63×32×800 ОСТ 22-1417-79, гидроцилиндры изменения угла резания отвала 1.25.0.У-40×18×400 ОСТ 22-1417-79 и гидроцилиндры изменения положения навески с рабочим оборудованием 1.25.0.У-50×32×800 ОСТ 22-1417-79.

Максимальный расход рассчитываем при включенном рабочем оборудовании, а именно в самом нагруженном режиме – одновременная работа гидромотора привода фрезы и большей по диаметру пары гидроцилиндров.

Далее подберем гидродвигатель, необходимый для вращения ротора фрезы. Для этого определим требуемый крутящий момент на валу фрезы по формуле:

; (4.5)

Крутящий момент на валу фрезы равен

Выбираем высокомоментный гидромотор МР-1100А ТУ 22-3765-76.

Максимальный расход, необходимый для обеспечения заданной скорости движения гидроцилиндра рассчитывается по формуле:

(4.6)

где D_цп – наибольший принятый диаметр гидроцилиндра;

V_ц – скорость движения штока гидроцилиндра, принимаем V_ц= 0,1 м/с;

z_ц – количество параллельно установленных гидроцилиндров;

η_оц – объемный КПД гидроцилиндров, принимаем η_оц = 0,95.

Максимальный расход, необходимый для обеспечения заданной скорости движения гидроцилиндра равен

м³/с = 656 см³/с.

Для обеспечения заданной скорости вращения гидромотора МР-1100А необходимо обеспечить расход жидкости, определяемый по формуле:

(4.7)

где V_о – рабочий объем гидромотора, для гидромотора МР-1100А V_о = 1126 см³;

n_м – частота вращения гидромотора, для гидромотора МР-1100А n_м = 3,6 об/с;

z_м – количество одновременно работающих гидромоторов;

_ом – объемный КПД гидромотора, принимаем _ом = 0,94.

Расход жидкости равен

Требуемый рабочий объем насоса определяется по формуле:

(4.8)

где n_н – частота вращения вала насоса, n_н = 25 с^-1 = 1500 мин^-1;

_он – объемный КПД насоса, _он = 0,95.

Рабочий объем насоса равен

Принимаем регулируемый аксиально-поршневой гидронасос 207.32 с рабочим объемом q_н = 0..225 см³.

5 Мощностной расчет

Рассчитаем общую мощность двигателя необходимую для работы фрезы по формуле

(5.1)

где – мощность, необходимая для передвижения трактора;

– мощность, необходимая для подталкивания фрезы;

– мощность, необходимая на привод гидронасоса;

Мощность двигателя, необходимая для передвижения трактора определяется по формуле

(5.2)

где – коэффициент сопротивления движению, принимаем ;

η – КПД передачи, принимаем η = 0,6.

_{Мощность двигателя, необходимая для передвижения трактора равна}

Вт.

Мощность двигателя для подталкивания фрезы определяем по формуле

(5.3)

Мощность двигателя для подталкивания фрезы равна

Вт.

Мощность, потребляемую гидронасосом определяем по формуле

(5.4)

где М_н – крутящий момент на валу гидронасоса, Н·м;

Крутящий момент на валу гидронасоса определяем по формуле

(5.5)

где – перепад давления на гидронасосе, = 22 кПа.

Крутящий момент на валу гидронасоса равен

Мощность, потребляемая гидронасосом равна

Вт.

_{Общая мощность двигателя необходимая для работы фрезы равна}

Суммарная потребляемая мощность не превышает мощность базового трактора, которая равна 125 кВт.

(5.6)

6 Расчёт производительности

Зная требуемую глубину фрезеро­вания h и ожидаемую твердость материала снимаемого покрытия (ко­торая оказывает очень большое влияние на производительность), найдем подачу и теоретическую производительность.

На первом этапе устанавливаем возможную для конкретных усло­вий рабочую скорость фрезерования по формуле:

(6.1)

где – наибольшая скорость подачи при условии наименьшей по тех­ническим условиям толщины и прочности материала фрезеруемого слоя, учитывая характеристики базового трактора принимаем = 40 км/ч;

– коэффициент, учитывающий снижение скорости при увеличении прочности фрезеруемого материала, принимаем =0,4;

k_h – ко­эффициент, учитывающий снижение скорости подачи машины при уве­личении толщины слоя фрезеруемого материала, принимаем k_h = 0,3.

_{Скорость фрезерования равна}

Определяем техническую производительность по формуле:

(6.2)

Техническая производительность равна

м²/ч.

Эксплуатационная производительность определяется по формуле:

_(6.3)

где k_и – коэффициент использования машины по времени, учитывающий простои при ТО и ремонте, принимаем k_исп = 0,7.

Эксплуатационная производительность равна

Эксплуатационную производительность в единицах объема определяем по формуле:

_(6.4)

Эксплуатационную производительность в единицах объема равна

7 Расчеты на прочность

7.1 Расчет пальца крепления гидроцилиндра изменения положения навески фрезы к стойке рамы

Расчет пальца произведем из условия прочности на срез и смятие, в соответствии с методикой, описанной в источнике [4]. Определим напряжения среза

, (7.1)

где i – число плоскостей среза, i = 2;

Характеристики

Список файлов ВКР