П.З. Диплом (1209689), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Рисунок 39 (гидросистема управления рабочим оборудованием скрепера)
Где, 1- гидронасос, 2- гидрораспределитель,3- гидробак, 4- тягач,5, 6, 7, 8- гидроцилиндры ковша, передней заслонки, задней стенки, догрузки, 9, 10- напорные клапаны, 11- гидроуправляемый золотник.
Перед началом набора грунта оператор тягача секцией гидрораспределителя подает масло из гидробака в рабочую полость гидроцилиндра догрузки, что приводит к перемещению штока его гидроцилиндра, который обеспечивает увеличение сцепного веса тягача за счет вывешивания переднего моста скрепера. В таком положении гидропривода оператор фиксирует подачу масла в догружающий гидроцилиндр на все время набора грунта и начинает копание. Давление в гидроцилиндре догрузки автоматически поддерживается напорным клапаном через левую позицию гидроуправляемого золотника.
После набора грунта, объемом 0,4-0,5 вместимости ковша, оператор тягача 4 на короткий срок подает масло в гидроцилиндр задней стенки и выключает (запирает) его. Задняя стенка находится в крайнем положении и назад перемещаться не может. Такого импульса давления масла достаточно для переключения позиций гидроуправляемого золотника. В результате функция поддерживания давления в рабочей полости гидроцилиндра догрузки передается напорному клапану, настроенному на более высокое давление, а напорный клапан отключается. В результате повышения давления в гидроцилиндре догрузки увеличивается сцепной вес тягача, который развивает на заключительной стадии наполнения ковша повышенную силу тяги. Производительность скрепера возрастает.
После заполнения ковша оператор тягача переводит гидроцилиндр догрузки в плавающее положение, которое обеспечивает прицепному скреперу все необходимые перемещения при движении по неровному забою. Разгрузка ковша скрепера осуществляется обычным образом.
На транспортном режиме догрузка тягача может быть включена в любой момент (преодоление повышенных уклонов, участков пути с низким коэффициентом сцепления и т.д.). Оператор может реализовать меньшую или большую ступень догрузки.
Выбор данной модернизации является целесообразным и рациональным в производстве. С помощью дополнительного гидроцилиндра на тяговом сцепном устройстве, при управлении оператором гидроаппаратуры, преобразуем прицепной скрепер в полуприцепной т.е. в 1,5- 2 раза увеличивается сцепной вес тягача, следовательно и тяговое усилие. Это усовершенствование имеет ряд преимуществ: увеличивается производительность; ремонтопригодность; долговечность внедренной продукции; простота установки, требующие минимальных денежных затрат.
2 расчетная часть
Рассчитываем двухосный прицепной скрепер с загрузкой посредством тягового усилия от пневмоколесного тягача соединенный передней осью с дышлом и принудительной разгрузкой осуществляемой задней стенкой приводимой от действия гидроцилиндра. Прицепной скрепер имеет механизм подъема ковша, механизм подъема заслонки, механизм управления задней стенки и механизмом догрузки для увеличения сцепного веса тягача. Ковш средней вместимости 7,5 м3. Разрабатываемый прицепной скрепер предназначен для работы на сухом, разрыхленном суглинке.
2.1 выбор базового тягача
Мощность базового пневмоколесного тягача, кВт:
Где,
- коэффициент зависимости мощности тягача от емкости ковша прицепного скрепера; q- емкость ковша,
.
Целесообразно применить тягач наиболее близко подходящий по мощности трактор МТЗ- 2022 с мощностью 142 кВт.
Таблица 2 (технические характеристики трактора МТЗ- 2022)
| Общая длина, мм | 5230 |
| Ширина, мм | 2400 |
| Высота, мм | 3120 |
| Колесная база, мм | 2920 |
| Колея, мм: Передних колес Задних колес | 2190 2500 |
| Клиренс | 620 |
| Масса эксплуатационная, кг | 8220 |
| Нагрузка на ось передняя/ задняя,кг | 3300/4920 |
| Размеры шин: Передних колес Задних колес | 420/70R24 580/70R42 |
| Коробка передач | механическая, синхронизированная, ступенчатая, шестидиапазонная |
| Число передач | 24/12 |
Окончание таблицы 2
| Скорость движения, км/ч: Вперед/назад | 1,86-39,7/ 2,6- 18,4 |
| Максимальное давление в гидросистеме, мПа | 20 |
| Производительность насоса, л/мин | 55 |
| Емкость гидросистемы, л | 50 |
2.2 определение нагрузок от сил тяжести
Сила тяжести прицепного скрепера, Н:
Где,
- сила тяжести порожнего скрепера, Н,
- вес грунта в ковше скрепера, Н.
Где, 1150- отношения веса к объему ковша, кг/м3, g- ускорения свободного падения, м/с2.
Где,
- объемная сила тяжести грунта Н/
,
- коэффициент наполнения ковша,
- коэффициент разрыхления грунта.
За основу разрабатываемого грунта выбираем суглинок разрыхленный.
-16000 Н/
;
-1,3
-1 (100% заполненный)
Распределения милы тяжести на пневмоколеса прицепного скрепера:
Передний мост:
Задний мост:
При использовании гидроцилиндра догрузки, нагрузка силы тяжести от скрепера распределяется не только на колеса скрепера, а за счет вывешивания заднего моста частично передается на тягач следующим образом:
1) Распределения нагрузок на оси колес тягача от прицепного скрепера:
2) Распределения силы тяжести прицепного двухосного скрепера на переднюю и задние оси:
2.3 геометрические параметры прицепного скрепера
Габаритные размеры прицепного скрепера зависят и прямо пропорциональны объему ковша и рассчитываются аналитическим способом:
Длинна скрепера без тягача:
Ширина скрепера, мм:
Высота скрепера, мм:
Колесная база скрепера, мм:
Радиус поворота скрепера, мм:
Колея передних колес скрепера, мм:
Колея задних колес скрепера, мм:
Высота подъема передней заслонки, мм:
Дорожный просвет под ковшом (клиренс), мм:
Все колеса у прицепного скрепера принимаются одного типоразмера.
Наружный диаметр шин, мм:
Радиус качения шины, мм:
Максимальная реакция грунта на колеса скрепера, Н:
Где,
- сила тяжести груженого скрепера, Н;
- коэффициент учитывающий силу веса скрепера, равный 0,5.
При выборе специализированных шин для скрепера наиболее целесообразно и рентабельно подходит шина марки 570-711 или 21,00-25. Норма слойности 24; наружный диаметр- 1715 мм; ширина профиля- 565 мм; масса- 360 кг; статический радиус под нагрузкой- 810 мм; допустимая нагрузка на колесо- 100 кН.
Рисунок 40 (схема прицепного скрепера)
Кротчайшее горизонтальное расстояние от вертикали центра переднего колеса до вертикали трубчатой балки:
Габаритные размеры ковша:
Рисунок 41 (схема построения боковой стенки ковша)
Длина ковша, мм:
Ширина ковша по внутренним боковым стенкам, мм:
Где,
- колея скрепера, мм;
- ширина шины колес, мм;
- зазор между наружным краем шины и внутренней поверхностью боковой стенки ковша, мм.
- принимается равным от 30 мм до 60 мм. Подбираем среднее значение равным 45 мм.
Габаритная ширина ковша, мм:
Где,
-сумма толщины боковой стенки и ее накладок жесткости, толщины несущей боковой тяги передка и зазоров, необходимых для взаимных перемещений узлов в работе. Принимается в зависимости от конструктивных особенностей и вместимости ковша от 175 мм до 265 мм при средней вместимости ковша, выбираем величину 210 мм.
Длина днища ковша, м:
Где,
- соотношение длины днища и высоты заполнения ковша к его емкости. Для короткого типа ковша емкостью 7,5 м3 принимается значение
0,85
Высота заполнения ковша, м:
Соотношение длины днища к высоте боковой стены ковша, м:
Высота боковой стенки ковша
Радиус поверхности заслонки:
Угол резанья грунта ножом устанавливаем 30°.
Кронштейн крепления заслонки точки O устанавливается посередине отрезка BD. Длинна поворота рычага:
Нож ковша:
В качестве ножа скрепера принимаем ступенчатый нож.
Рисунок 42 (принципиальная схема ступенчатого ножа скрепера)















