ПЗ (1209368), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Отсюда RD 51,57кН ;- реакцию в точке С построением многоугольника силGк r 18,5517кН ; P02 10, 779кН ; P01 53,994кН . Отсюда Rc 133,93кН ;T 129, 707кН ;- реакцию в точкеВ построением многоугольника сил P01 53,994кН ;P01 53,994кН ; FЦРМ 190,75кН ;G Р 12,8кН ;0,5G ЦР 0,88кН ;G К Г 16,576кН . Отсюда RВ 323,92кН ;- реакцию в точке А находятсяFцс 79,977кН ;G ЦК 1,77 кН0,5Gцр 0,883кН ; FB -построением многоугольника силравнодействующаясилнаправленапротивоположно реакции RВ 323,92кН . Отсюда RA 99, 71кН ,Рис.
2.7. Расчетная схема к определению максимальных нагрузок.2.4.Определениепроизводительностиэкскаваторасмодернизированным рабочим оборудованием и определение эффективностиновой конструкции на основании сопоставление результатов с базовоймашиной.Эксплуатационная часовая производительность Пэ экскаватора:Пэ qгде3600 K HKBtц K P(2.25)q - геометрическая вместимость ковша ( q =0,65 м3 – базовый ковш,q ´=0,75м3 - вместимость ковша, м;K H - коэффициент наполнения ковша, K H =0,9...1,1;tц = - продолжительность рабочего цикла, с;K P - коэффициент разрыхления грунта, K P = 1,15...1,4;K B -коэффициент использования экскаватора по времени, K B = 0,6,..0,9.Эксплуатационная часовая производительность Пэ базового экскаватора:П Э 0,653600 0,90,7 61,4 м 3 / ч20 1,20Эксплуатационная часовая производительность Пэ нового экскаватора:ПЭ 0, 753600 0,90,9 74,3 м3 / ч17 1, 20Эксплуатационная сменная производительность Пэ см экскаватора:базовой конструкции: ПЭ.СМ т ПЭ 8, 2 61, 4 503, 68 м3 / смновой конструкции:ПЭ .СМ т ПЭ 8, 2 74,3 629, 78 м3 / смгде т=8,2 ч - продолжительность смены, ч.Определение эффективности новой конструкции:К Пэ П э;ПэК Пэ П э.см.Пэ.см(2.26)где КПэ и КПэ.см – коэффициенты определяющие эффективность новойконструкции на основании сопоставления результатов расчета часовая Пэ исменной производительности Пэ см экскаватора.74,3 1, 24;61, 4629, 78 1, 246.503, 68К Пэ К ПэОпределение коэффициента эффективности новой техники, основанный нарезультатах расчета производительности позволил доказать работоспособностьиэффективностьновоготехническогорешения,засчётувеличениякоэффициента использования по времени и снижения времени цикла в 1,24 разавыше показателей базовой машины.3.
РАЗРАБОТКА РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ПЛАНИРОВОЧНЫХ РАБОТ.Модернизированнаятелескопическаястрелаустанавливетсявзаменштатной стрелы на рабочее оборудование экскаватора (прототипом которогоявляется ЭО-4224) как комплект сменного оборудования, в состав котороговходит: базовая машина, механизмы управления, стрела, рукоять и ковш.Причем ковш, оснащен ножевой системой (по примеру отвальных рабочихПодп. и датаВзам. инв.№Инв.
№ дубл.Подп. и датаорганов), рыхлительным оборудованием и отвальной поверхностью (рис. 3.1).Рис. 3.1 РО экскаватора, оснащенный отвальной поверхностью иИнв.№ подп.рыхлительными зубьями.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата433.1 Определение рациональных параметров рабочего органа экскаватора.Основные параметры строительных экскаваторов регламентированыГОСТ 17383-83.
Размеры ковша с полукруглой кромкой находятся последующим формулам:Емкость ковша:V = BHL,где B - длина ковша, м:(3.1)в 1, 7 q1 3 0,5 ,(3.2)в 1,7 3 1,2 1,71 мH - высота ковша, м:Н = 885 3 V ,Н = 885L – ширина ковша, м:3(3.3)1,2 =1,2мLo = 770 3 V ,(3.4)Lo = 770 3 1,2 =1,35мВысота задней стенки ковша:L1 = 0.45L,(3.5)Н1 = 1000 3 V ,(3.6)Высота боковых граней ковша: H2 = Ro + К,(3.7)Высота ковша с крепежным элементом: H3=1140 3 V ,(3.8)H3=1140 3 1,2 =1,30мРадиус криволинейной поверхности ковша: Ro = 0,5В,(3.9)R2 = RK + 0,21К,(3.10)RK = Ro + So,(3.11)Радиус ковша, т.е.
расстояние между осью шарнира крепления ковша крукояти и ножом, м:Взам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаН1 = 1000 3 0,65 =0,87мR 1, 25 q1 3 0, 25 ,(3.12)R 1,053 1,2 1,38 мИнв.№ подп.Подп. и датагде q - вместимость ковша проектируемого экскаватора, м3.Толщина днища ковша:So = 37 3 V ,(3.13)So = 37 3 0,65 =32ммСхематическое обозначение размеров ковша представлено на рис. 3.2ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата44Полученные размеры были сопоставлены с современными образцамиковшей экскаваторов, а также с размерами указанными в ГОСТе.Рис. 3.2 Основные размеры ковшей обратной лопаты с полукруглойрежущей кромкой.Взам. инв.№Инв.
№ дубл.Подп. и датаДалее в соответствии с принятыми принципиальными решениями поконструкцииэкскаваторногорабочегоорганаориентировочнобылаопределена обеспеченная минимальная масса металлоконструкции ковша:m = (0,6…1,7) V,(3.14)m = 0,63×1,2=750кгОсобенности расчета ковша.Максимальные напряжения от изгиба в козырьке ковша ориентировочнонаходят по соотношению:σ из= Ммакс/W,Здесьмаксимальное(3.15)напорноеусилие,Подп.
и датаполученное в ранее проведенных расчетах; b – ширина ковша; п – числоболтов, крепящих зубья к козырьку; d – диаметр болта; t – толщина козырька.Усилие копания рассчитывается по формулеИнв.№ подп.(3.17)ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата45где К – удельное сопротивление грунта копанию, равное при использованииковшей с зубьями 160... 180 кПа для легких грунтов, 250...260 кПа для среднихи 320...350 кПа для тяжелых; при полукруглой режущей кромке значение Куменьшается на 15...25 %; q – вместимость ковша геометрическая, м3;Нн - высота напорного вала, м; Кр – коэффициент разрыхления грунта.Угол резания.Основываясь на теоретических данных, примем, для уменьшения силсопротивления копанию угол резания режущей кромки коша р =45о.Таблица 3.1.Подп.
и датаПараметры модернизированного экскаваторного ковша.1Ширина коша, мм13502Высота ковша, мм.13003Длина ковша, мм.17104Радиус ковша, мм.13805Угол резания кромки ковша, град.456Угол резания зубьев ковша, град.457Количество зубьев, шт.48Масса коша, т.0,75Инв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.3.2. Определение рациональных размеров отвальной поверхности.1.
Определим касательную составляющую сопротивления грунта копание P01 (Н) определяем по формуле [10]:P01 K r qK K H,K p RK(3.18)где K r - удельное сопротивление грунта копанию, по данным при копаниинемерзлых грунтов ІІІ группы, типа - суглинок, ковшом K r 14 10 4 Hм2;q K - емкость ковша, м3;ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата46Подп. и датаИнв. № дубл.Взам. инв.№Подп.
и датаИнв.№ подп.Рис. 3.3. Модернизированная конструкция ковша экскаватора.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата47К р - коэффициент рыхления грунта, для мерзлых грунтов, К р 1,1 [13].Все ковша с грунтом K r (Н) определяем по формуле: K r К r K M q K q r qK K Hq,Kp(3.19)где K , r - соответственно вес ковша и грунта в ковше, Н;q - ускорение свободного падения, q 9,81 мс2;К М - удельная материалоемкость ковша, К М 800 кгм3[14]; r - плотность грунта, для немерзлого грунта III группы типа - суглинок r 1700 кгм3[13];К Н - коэффициент наполнения ковша, принимаем К Н 1,0 .P01 14 10 4 1,2 1,0 10626 H1,7 9 ,32.
Длину отвальной поверхности L выбирают из расчета перекрытиягабарита базовой машины по ширине.Подп. и датаПринимаем: L 2670 мм .3. Высоту отвальной поверхности определяют в зависимости отконструктивных параметров ковша и уточним их методом расчета на основаниисуществующих показаний усилий развиваемых базовой машиной, ммИнв.№ подп.Подп. и датаВзам.
инв.№Инв. № дубл.H 500 3 0 ,1 TT 0 ,5 TT 500 3 0 ,1 10626 0 ,5 10626 1025 мм (3.20)Принимаем: H 1025 мм .4. Определим конструктивные параметры методом построения инахождения неизвестной графо-аналитически.Построение профиля выполняется в соответствии с рис. 3.4, следующимобразом. Из точки О (начало координат) проводят прямую О-А под углом ипрямую О-Б под углом к оси абсцисс. Точка А получается в результатепересечения прямой О-А с горизонталью, проведенной на расстоянии Н от осиабсцисс, а точка Б лежит на расстоянии а от точки О. Из точки А проводитсяпрямая под углом опрокидывания , являющаяся касательной к профилюотвала в этой точке.
Перпендикуляр к этой касательной АО пересекается сЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата48перпендикуляром к касательной ОБ в центре профиля отвала О1 , откударадиусом О1 А= О1 Б=R может быть очерчен профиль криволинейной частиотвала.Рис. 3.4. Профиль отвальной поверхности.Принимаем 50 , 75 .5. Постоянный радиус кривизны, ммПодп. и датаR ( 0 ,8...0 ,9 ) Н 0 ,85 1025 1000 мм6. Угол наклона криволинейной части профиля получаем из условия,2 1 180 ,(3.22)Инв.
№ дубл.следовательно 2 1 50 70 180 ,тогда 1 180 50 70 80 .27. Угол наклона криволинейной части профиля получаем по формуле H a sin , град 1 arctg (3.23) H ctg a cos Взам. инв.№Подп. и датаИнв.№ подп.(3.21)1154 200 sin 50 89 ,95 92 1 arctg 1154 ctg75 200 cos 50 Опираясь на графические построения и конструктивные особенности,принимаем 1 92 .Толщина лобового листа определяется ориентировочно в зависимости отЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата49номинального тягового усилия.Рис. 3.5. Схема отвальной поверхности с основными габаритными размерами.Подп.
и датаКонструкция отвальной поверхности.Отвальная поверхность выполнена из листовой стали М9Г2С с ребрамижесткости.Ширина листа была принята с учетом обеспечения прироста перемещаемойИнв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.призмы (и возможности выполнять планировочные работы) в среднем на50%, а также предварительного прочностного расчета.Толщина листа принята равной 20мм.Остальные конструктивные параметры подбираем путем проведенияграфо-аналитического метода, основанного на построении конструкции инахождении ее параметров во время вычерчивания имеющихся параметровконструкции.
В результате построения была выбрана и обоснована конструкцияотвальной поверхности приведенной на рис. 3.6.Конструктивные параметры ковша оснащенного отвальной поверхностьюпредставлены в табл. 3.2.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата50Подп. и датаИнв. № дубл.Рис. 3.6. Отвальная поверхность.Инв.№ подп.Подп.