Мельников (1210084), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Разработанное двустороннее опорное устройство может быть установлено на автокран без внесения изменений в его конструкцию.Телескопическая конструкция позволяет достичь компактных размеров в сложенном состоянии и значительного вылета в разложенном. Привод опор осуществляется посредством гидравлических цилиндров, интегрируемых в общую гидросистему базовой машины.Рассмотрим конструкцию разработанного устройства более подробно.Общий вид разработанного устройства, установленного на базовом кране КС3577 показан на рисунках 2.1-2.2, общий вид самого устройства – на рисунке2.3Рисунок 2.1.
Общий вид разработанного устройства, установленного на базовомкране КС-3577ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ29Рисунок 2.2. Общий вид разработанного устройства, установленного на базовом кране КС-3577ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ30Рисунок 2.3. Общий вид разработанного устройстваУстройство состоит из двух опорных рам – верхней и нижней, монтируемых на раме крана посредством болтовых соединений и дополнительныхстяжных прямых и П-образных болтов. К нижней опорной раме посредствомосей, с возможностью поворота крепятся две телескопических выносных опоры, оканчивающиеся установленными на осях упорами.
На верхней раме посредством осей установлены два телескопических двухсекционных гидроцилиндра двустороннего действия, посредством которых осуществляется каквыдвижение телескопических опор, так и их дальнейшее опускание. Междуверхней рамой и качающимися звеньями телескопических опор установленыпредварительно напряженные пружины растяжения. Их задача – предотвратить опускание опор до их полного выдвижения.
Рассмотрим конструкциюэлементов устройства. На рисунке 2.4. показан общий вид и конструкция телескопической опоры.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ31Рисунок 2.4. Общий вид и конструкция телескопической опорыТелескопическая опора состоит из трех звеньев коробчатой конструкции, с приваренной с одной стороны глухой крышкой-ограничителем.
Внутридвух звеньев – базового и промежуточного смонтированы по две роликовыхопоры, показанных на рисунке 2.5. Каждая роликовая опора состоит из четырех роликов и четырех опорных пластин, снабженных отверстиями для установки роликов и резьбовыми крепежными отверстиями. Ролики, вращаясь вотверстиях пластин, жестко закрепленных внутри звеньев, обеспечивают возможность параллельного перемещения звеньев друг относительно друга.
Привыдвижении звена на максимальный вылет, его ограничитель упирается в торцы опорных пластин высшего звена. На свободной стороне концевого звенапосредством оси устанавливается упор, представляющий собой сварную конструкцию из упорной и поперечных пластин, ребер и бобышек. Конструкцияупора такова, что при втягивании звеньев в базовое, его нижний торец, упираясь в упорную платину, поворачивает упор вплоть до его полного примыканияк торцу базового звена.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ32Рисунок 2.5. Конструкция роликовой опорыКонструкция верхней и нижней рам, представляющих собой сварныеконструкции из плит основания, поперечных платин, ребер и бобышек, показана на рисунках 2.6-2.7.Рисунок 2.6.
Конструкция верхней рамыЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ33Рисунок 2.7. Конструкция нижней рамыРассмотрим работу устройства. При необходимости использования дополнительных аутригеров взамен или в дополнение к штатным, принимаетсярешение, с одной или с обеих сторон они понадобятся. При включении соответствующих секций распределителей, рабочая жидкость подается в поршневые полости телескопических гидроцилиндров.
Начиная выдвигаться, они передают усилие концевым звеньям. При этом, даже с учетом значительного угла между осями цилиндра и телескопической опоры, за счет значительно растянутой пружины, создающей достаточно большое усилие, поднимающее телескопическую опору, звенья, не опускаясь, начинают выдвигаться. Послеполного выдвижения концевого звена до его упора в роликовую опору, ононачинает тянуть за собой промежуточное, также до его полного выдвижения.Только после полного выдвижения всех звеньев, гидроцилиндр, преодолеваяусилие пружины, опустит полностью выдвинутую опору на поверхность ичастично или полностью перенесет вес крана на аутригеры.2.2.
Расчет параметров устройстваПроизведем расчет некоторых ключевых параметров конструкции, атакже некоторых элементов на прочность. Построим расчетную схему разработанной выносной опоры:ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ34Рисунок 2.8. Расчетная схемаВыразим зависимости между подъемным усилием выносной опоры,усилием, реализуемым гидроцилиндром и геометрическими характеристикамисистемы.(2.1)где- требуемое усилие подъема реализуемое выносной опорой- усилие, реализуемое гидроцилиндромВыразим требуемое усилие гидроцилиндра:(2.2)Подставим выражение дляиз 2.1.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ35(2.3)Для определения параметров телескопического гидроцилиндра произведем расчет минимальной площади поршня. Телескопические гидроцилиндры обычно проектируются таким образом, чтобы площади поршневой поверхности каждой ступени были равны.
Таким образом, искомая величина посхеме, изображенной на рисунке 2.9.Рисунок 2.9.Расчетная схемаУчитывая, что развиваемое цилиндром усилие:(2.4)Искомый диаметр определится как:(2.5)А с учетом 2.3:(2.6)Определимся с требуемым подъемным усилием, принимая во внимаЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ36ние, что проектируемые аутригеры являются дополнительными и используются вместе с основными. Подъемное усилие необходимо выбрать максимальным из двух критериев – подъема общего веса крана и груза, а также работа смаксимальной грузоподъемностью на максимальном вылете.Кроме того, введем понятие коэффициента использования, характеризующего долю веса машины и груза, приходящуюся на разработанные аутригеры, а не на основные.
Тогда:Для первого условия расчета:(2.7)Второе условие расчета – работа на максимальном вылете и соответствующей ему грузоподъемности. Построим расчетную схему для определениямаксимального подъемного усилия:Рисунок 2.10. Расчетная схемаУравнение состояния системы:ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ37(2.8)Выразим интересующую нас величину:(2.9)(2.10)Подставим значения:Определим диаметр поршня:Определим диаметрыиЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ38Величинаопределится из выражения:(2.11)где- толщина стенки поршня второй ступени.Величинаопределится из условия:(2.12)При этом:(2.13)Тогда:(2.14)Подставим значения:Проверим кран на боковую устойчивость при работе на максимальных грузоподъемности и вылете стрелы.
Построим расчетную схему:ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ39Рисунок 2.11. Расчетная схемаУсловие устойчивости:(2.15)Подставим значения:Условие выполнено.Рассчитаем требуемое усилие предварительного натяжения пружин,достаточное для исключения опускания аутригеров в процессе выдвижения.Существуют два момента в процессе выдвижения, требующие проверочногорасчета, в связи с возможностью опускания аутригера до его полного выдвижения. Первый момент – это начало выдвижения. В этот момент угол междуосями гидроцилиндра и телескопической опоры максимальный, соответственно, при недостаточном натяжении пружины, вместо выдвижения аутригераЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ40произойдет его опускание.
Второй момент – максимальное выдвижение аутригера. В этот момент усилием гидроцилиндра в общем можно пренебречь, ноплечо действия веса телескопической опоры максимально.Построим расчетные схемы для обоих положений:Рисунок 2.12. Расчетные схемыЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ41Для дальнейшего расчета нам понадобится определиться со значениемусилия гидроцилиндра при расчете в сложенном состоянии. Это усилие гидроцилиндра, требуемое для начала выдвижения телескопических звеньев.
Логично предположить, что, в силу наименьшего сопротивления, первым начнетвыдвигаться концевое звено. Определим усилие гидроцилиндра, достаточноедля этого. Построим расчетную схему:Рисунок 2.13. Расчетная схемаДля сдвижки концевого звена должно выполняться условие:(2.16)Или:(2.17)где- масса концевого звенаЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ42- приведенный коэффициент трения скольжения в опорах роликовПодставим значения:Для обеих расчетных схем, показанных на рисунке 2.12. можно выразить уравнения состояния системы:(2.18)где- усилие гидроцилиндра (в первом случае – при сдвижке конце-вого звена, во втором – пренебрегаем)- вес выносной опоры- усилие натяжения пружины- количество пружинВыразим усилие пружины:(2.19)Подставим значения:В первом случае (сложенный аутригер):Во втором случае (разложенный аутригер):ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ43Определим требуемые усилия натяжения пружины:В первом случае (сложенный аутригер):Во втором случае (разложенный аутригер):Рассчитаем оси на срез.
Наиболее нагруженные оси – упора и поворотагидроцилиндра. Однако ввиду того, что одинаковое усилие воспринимается впервом случае цельной осью, а во втором – восемью болтами, расчет произведем для оси поворота гидроцилиндра. Условие прочности на срез:(2.20)В данном случае:(2.21)а площадь среза равна:(2.22)ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ44Выразим требуемый диаметр болтов:(2.23)Подставим значения:Принимаем диаметр болтов равным 22 ммЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ453. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ –ТОЛКАТЕЛЬ3.1. Выбор заготовкиГабариты готовой детали составляют: круг – 75 мм, длина 732-5 мм.
Материал сталь 20 ГОСТ 1050-88. В соответствии с требованиями конструкции ихарактером изготовления (штучное), в качестве заготовки выбираем прокатМарка проката: круг80 h7 ГОСТ 7417 75. В обозначении 80 – номинальный20 ГОСТ 1050 88диаметр проката в мм, h7 – поле допуска на внешний диаметр после холодноговолочения, ГОСТ 7417-75 - стандарт на технические условия проката круглого, 45 – марка стали по ГОСТ 1050-88.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
