ВКР_Киреев1 (1210967), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

, (4.17)

Первый случай.

Сила тяжести ковша.

где - коэффициент пропорциональности для нормального ковша.

Сила тяжести грунта в ковше.

где - плотность грунта.

Сила тяжести рукояти.

где - удельная масса рукояти.

Сила тяжести противовеса.

Сила тяжести стрелы.

где - центр тяжести ковша.

- центр тяжести рукояти.

- центр тяжести груза.

- центр тяжести противовеса.

- коэффициент к скоростям ветра.

- коэффициент учета скорости ветра.

- аэродинамический коэффициент.

Устойчивость

условие выполняется

Второй случай

Движение по косогору.

- центр тяжести ковша.

- центр тяжести рукояти.

- центр тяжести груза.

- центр тяжести противовеса.

- центр тяжести стрелы.

Условие выполняется

4.6 Расчет на прочность

Определяем размеры сечения рукояти.

Назначаем размеры сечения:

δ₁ = 6 мм;

δ₂ = 4 мм;

B = 600(мм).

H = 570(мм).

Исходя из принятых размеров, определяем основные расчётные характеристики сечения моста крана.

Площадь сечения:

Горизонтального листа: F₁ = 0,6 ∙60 = 36 см²

Вертикального листа: F₂ =0,4 ∙ 57 = 22,8 см²

Площадь сечения балки: см²

Статический момент элементов сечения относительно оси х (у основания сечения):

Верхний пояс:

Нижний пояс:

Боковой пояс:

Статический момент всего сечения:

Момент инерции относительно горизонтальной оси х,

Верхний пояс:

Нижний пояс:

Вертикальный пояс:

Общий момент инерции:

Момент сопротивления сечения относительно горизонтальной оси х

Момент инерции относительно вертикальной оси y

Верхний пояс:

Нижний пояс:

Вертикальный пояс:

Общий момент инерции:

Момент сопротивления сечения относительно горизонтальной оси y

Определяем момент.

Напряжение в расчётном сечении

R = 210 МПа, [1, табл. 6.7]

γ₁ = 1 – коэффициент, учитывающий ответственность рассчитываемого элемента [1, табл. 6.2]

γ₂ = 0,95 – коэффициент, учитывающий отклонение в геометрических размерах конструкции, влияние коррозии и т.п. [1, табл. 6.3]

γ₃ = 0,85 – коэффициент, учитывающий несовершенство расчета [1, табл. 6.5] тогда

Момент сопротивления равен,

Условие выполняется.

Определяем размеры сечения стрелы.

Размеры поперечного сечения коробчатого сечения примем такими же как для рукояти.

Назначаем размеры сечения:

δ₁ = 6 мм;

δ₂ = 6 мм;

B = 600(мм).

H = 570(мм).

Исходя из принятых размеров, определяем основные расчётные характеристики сечения моста крана.

Площадь сечения:

Горизонтального листа: F₁ = 0,6 ∙60 = 36 см²

Вертикального листа: F₂ =0,6 ∙ 57 = 34,2 см²

Площадь сечения балки: см²

Статический момент элементов сечения относительно оси х (у основания сечения):

Верхний пояс:

Нижний пояс:

Боковой пояс:

Статический момент всего сечения:

Момент инерции относительно горизонтальной оси х,

Верхний пояс:

Нижний пояс:

Вертикальный пояс:

Общий момент инерции:

Момент сопротивления сечения относительно горизонтальной оси х

Момент инерции относительно вертикальной оси y

Верхний пояс:

Нижний пояс:

Вертикальный пояс:

Общий момент инерции:

Момент сопротивления сечения относительно горизонтальной оси y

Определяем момент.

Напряжение в расчётном сечении

R = 210 МПа

γ₁ = 1 – коэффициент, учитывающий ответственность рассчитываемого элемента

γ₂ = 0,95 – коэффициент, учитывающий отклонение в геометрических размерах конструкции, влияние коррозии и т.п. [1, табл. 6.3]

γ₃ = 0,85 – коэффициент, учитывающий несовершенство расчета [1, табл. 6.5]

тогда

Момент сопротивления равен,

Условие выполняется.

4.7 Расчет передаточного отношения трансмиссии

Рисунок 4 - Кинематическая схема механизма передвижения экскаватора.

На рисунке 4. позициями обозначены следующие элементы схемы:

1 – дизельный двигатель ЯМЗ-238ГМ2;

2 – муфта сцепления;

3 – аксиально-поршневой сдвоенный насос:

;

;

Рабочий объем ;

где – передаточное отношение встроенного редуктора (см. техническое описание и инструкцию по эксплуатации);

4 – гидромотор:

Рабочий объем ;

при – номинальный крутящий момент;

5 – трехступенчатый цилиндрический редуктор;

6 – первая ступень редуктора;

7 – вторая ступень редуктора;

8 – третья ступень редуктора;

9 – ведущее колесо экскаватора.

Передаточное отношение трансмиссии находится по формуле:

, (4.18)

где – передаточное отношение трехступенчатого цилиндрического редуктора;

– передаточное отношение гидропривода.

,

где –рабочий объем гидромотора;

– рабочий объем гидронасоса.

, (4.19)

где – передаточное отношение первой ступени;

– передаточное отношение второй ступени;

– передаточное отношение третьей ступени.

Для определения передаточного отношения ступеней воспользуемся чертежом редуктора. Измерим размеры колес и шестерен по делительным диаметрам, получим (см. рис.5)

;

;

;

;

;

.

Находим передаточные отношения.

;

Рисунок 5 - Размеры зубчатых колес и шестерен трехступенчатого редуктора.

;

.

По стандартному ряду передаточных отношений (ГОСТ 2185-66) имеем:

; ; .

Передаточное отношение редуктора:

.

Общее передаточное отношение трансмиссии:

.

4.8 Расчет КПД трансмиссии.

КПД трансмиссии равен

, (4.20)

где – КПД муфты [11];

– КПД встроенного редуктора аксиально-поршневого насоса [11]);

– КПД гидронасоса ;

– КПД гидромотора ;

– КПД гидросистемы ;

– КПД трехступенчатого редуктора.

Находим КПД трансмиссии:

.

4.9 Производительность экскаватора.

Расчетом определяют теоретическую (конструктивную) производительность экскаватора при непрерывной его работе при следующих расчетных условиях: режим копания – поворотом рукояти, заполнение ковша грунтом при , поворот на выгрузку и возврат в забой с угловым перемещением 90° в каждом направлении, разгрузка в отвал, все вспомогательные перемещения совмещаются с основными.

Продолжительность рабочего цикла определяется суммой:

, (4.21)

где – продолжительность копания, с;

– продолжительность поворота платформы на выгрузку грунта, с;

– продолжительность поворота платформы обратно в забой, с;

– продолжительность опускания рабочего оборудования от уровня стоянки экскаватора на исходную позицию следующего рабочего цикла, с.

Определяем теоретическую производительность экскаватора:

, (4.22)

где – вместимость ковша;

– продолжительность рабочего цикла (справочная величина, см. технические характеристики машины).

.

Определяем техническую производительность:

, (4.23)

где – число рабочих циклов за 1 мин;

– коэффициент наполнения ковша;

–коэффициент разрыхления грунта.

Коэффициенты взяты из справочной литературы

Определяем эксплуатационную производительность:

, (4.24)

где – коэффициент использования машины в течение смены.

.

5 Расчет гидравлического привода

5.1 Предварительный расчет гидравлического привода

Цель предварительного расчета гидравлического привода заключается в нахождение номинальных значений давления и расхода рабочей жидкости в приводе, типоразмеров и номенклатуры гидравлического оборудования.

Исходными данными для данного расчета являются: величины нагрузок на рассматриваемых рабочих органах приводимых гидравлическим приводом.

Величины нагрузок на рассматриваемых рабочих органах

=465 Н;

=1570 Н;

=0,86 м;

=6.

Экскаватор работает на открытой местности при температуре окружающей среды Т= - 20°С.

Значение номинального давления выбирается исходя из технической характеристики гидрооборудования = 35 МПа.

Рабочая жидкость в гидравлическом приводе служит для передачи энергии от насоса к выходному звену гидродвигателя. Это ее основная функция. Кроме этого, она выполняет еще ряд важных функций, определяющих эксплуатационные свойства и технико-экономические показатели гидравлического привода. К этим функциям относится смазка и охлаждение деталей, работающих в условиях трения, удаление продуктов износа из зон трения и защита от коррозии.

Выбираем гидравлическое масло ВМГЗ ТУ 0253-001-7821-2002. Всесезонные масла, предназначенные для систем гидропривода и гидроуправления строительных, дорожных, лесозаготовительных, подъемно-транспортных и других машин, работающих на открытом воздухе. Производятся на высокоочищенной маловязкой минеральной основе, содержат эффективные пакеты присадок, обеспечивающие необходимые вязкостные, окислительные, противоизносные, антикоррозийные, низкотемпературные и антипенные свойства.

Масло Sibi Motor ВМГЗ ПАО содержит синтетический компонент, что обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики в сравнении с аналогичными маслами других производителей. В процессе работы масла практически исключено падение его вязкости за счет деструкции загущающих присадок. Масло Sibi Motor ВМГЗ обеспечивает надежную эксплуатацию гидравлических машин в климатических условиях России (от -25 до +50°С, в зависимости от типа гидронасоса).

В состав масла ВМГЗ входят глубокоочищенная низко застывающая дистиллятная фракция из перспективных сернистых нефтей с композицией присадок, обеспечивающих необходимые: антикоррозионные, антипенные, вязкостные, противоизносные, низкотемпературные и антиокислительные свойства. Это масло совместимо с резинотехническими изделиями, входящими в комплект гидравлического оборудования, и не токсично.

Срок эксплуатации без замены составляет 3500 - 4000 часов работы.

Таблица 5 – Типичные характеристики жидкости

5.2 Определение параметров гидравлического оборудования

Характеристики

Список файлов ВКР