Антиплогиат (1217348), страница 5
Текст из файла (страница 5)
радиуса кривошипа рукоятирасстояния между точками крепления рукояти гидроцилиндра (рисунок 2.7)ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист65ПРисунок 2.7 – схема для определения геометрических размеров рукоятиМеханизм должен создавать в конце копания максимальный крутящиймомент, равный моменту внешней нагрузки или превышающий его.(2.17)где – диаметр поршня гидроцилиндра поворота рукояти;– радиус кривошипа рукояти;ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист66П– угол давления гидроцилиндра на кривошип;– давление в гидросистемеМомент сопротивления копанию равен:(2.18)где – сопротивление копанию, выполняемому поворотом рукояти с ковшомотносительно точки крепления рукояти к стреле, Н.(2.19)Толщина стружки hр, входящую в формулу, определяем из того положения,что при копании поворотом рукояти относительно шарнира крепления рукояти кстреле грунт срезается стружкой постоянной толщины.Тогда:(2.20)где – угол поворота рукояти при копании в радианах ().ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист67П– длина рукояти, мммТогда, сопротивление копанию:кНМомент сопротивления копанию, Н м, равен:кНм (2.21)Момент от действия сил ковша с грунтом, рукояти и гидроцилиндра, (рис.2.8) определяют как:ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист68ПРисунок 2.8 – Расчётная схема для определения момента внешних нагрузок,действующих на рабочее оборудование(2.22)ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист69Пгде – сила тяжести ковша, Н;– сила тяжести грунта в ковше, Н;– сила тяжести рукояти, Н;– сила тяжести гидроцилиндра поворота ковша, Н;– плечо действия веса рукояти, мСилу тяжести ковша, Н, можно определить как:Н (2.23)где – вместимость ковша, м3НСила тяжести грунта в ковше определяется как:, Н (2.24)где – объёмная сила тяжести разрабатываемого грунта, тяжелый суглинокНПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист70ПСилу тяжести рукояти, в сумме с силой тяжести ковша и грунта в ковше, кН,определяют по зависимости:(2.25)где и – соответственно длина рукояти и радиус поворота ковша, м;– максимальное сопротивление копанию, НТогда:кНПлечо действия веса рукояти,м, может быть ориентировочно определенокак:(2.26)Таким образом, момент от действий сил тяжести:кНПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист71ПРадиус кривошипа рукояти принят rцр = 1,27 м Принимая согласно [2], определяем диаметр гидроцилиндров рукояти, мм (2.27)мм.По нормам на гидроцилиндры принято Dцр = 180 мм (см.
[3], табл. 22).Исходя из принятого гидроцилиндра, определяем фактическое значение радиусакривошипа:, м (2.28)м.Для принятого гидроцилиндра ориентировочно определяем ход штока хро:ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист72П(2.29)где – полный угол поворота рукояти ( = ).Тогда:м.Полученное значение округляем до ближайшего хцр по нормам (см. [3], см.табл. 23) Принято хцр = 2000 мм. Минимальная длина гидроцилиндра О3А0=Sор= 2210 мм. Полная длина с выдвинутым штоком О3А=Sпр=4010 мм.Учитывая, что начальный угол давления, определяем расстояние отшарнира Ор до точки крепления к стреле гидроцилиндра поворота рукояти О3:, м (2.30)м.ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист73ПМасса гидроцилиндра =293 кг.2.7 Расчёт гидромеханизма подъёма стрелыГидромеханизм подъема стрелы должен обеспечивать подъем рабочегооборудования при наибольшем значении угла между стрелой и рукоятью и сковшом, наполненным грунтом, при максимально возможном радиусе копания.При этом внешним моментом сопротивления Мс будет являться момент отдействия сил тяжести стрелы, рукояти, ковша с грунтом и гидроцилиндровковша и рукояти.Вес стрелы прямой лопаты с достаточной степенью точности можноопределить из соотношения:(2.31)кНРадиус кривошипа стрелы ориентировочно принят rцс = 3,2 м.
Исходя изПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист74Прекомендуемого начального угла давления =70 определяем диаметргидроцилиндров стрелы (обычно применяют два цилиндра):(2.32)где МG – момент от действия сил ковша с грунтом, рукояти гидроцилиндраопределено в формуле 2.22,Таким образом, диаметр гидроцилиндров стрелы:По нормам на гидроцилиндры принято Dцс = 70 мм (см. [3], табл. 22)Определяем окончательно радиус кривошипа стрелы:(2.33)Исходя из полного угла поворота стрелы, который в большинстве случаевсоставляет, определяем ориентировочно посредством масштабнойПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист75Пкинематической схемы начального и конечного положений стрелы ход штокагидроцилиндра. Получаем хсо = 1980 мм. По нормам (см.
[3], табл. 23)полученное значение округляем до ближайшего значения хсц=2000 мм.Минимальная длина гидроцилиндра Sос = 260 + 2000 = 2260 мм.Масса гидроцилиндра типа 1 исполнения 2 с креплением на проушине mцс= 293 кг (см [3], табл. 24,25).2.8 Расчет гидромеханизма поворота козырькаИсходя из расчетов, предложенных в разделе 1 и проведеннымиисследованиями, Усилие на штоке одного гидроцилиндра равно:(2.34)Для усовершенствованной конструкции ковша, рассматриваемой в статье [], максимальное усилие равно 11.5 кНПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист76ПОпределим необходимый диаметр поршня гидроцилиндра:, м (2.35)где Sшт – усилие на штоке гидроцилиндра, кН;р – максимальное давление в гидросистеме, кН/м2.м.Таким образом, 25мм.
По нормам на гидроцилиндры (см. [3], табл. 22)подбираем ближайший больший или равный по диаметру стандарныйгидроцилиндр, принято d= 32 мм.2.9 Тяговый расчетСопротивление, возникающее при движении экскаватора, в тяговом иПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист77Птранспортном режимах преодолевается движущей (окружной) силой движителя.Для тягового режима уравнение силового баланса имеет вид:(2.36)где - сила сопротивления перемещению машины по прямой траектории, Н;- сила сопротивления грунта копанию, так как данный экскаваторперемещается, не копая на ходу, то эту составляющую не надоучитывать в этой формуле;- сила сопротивления повороту, Н;- сила инерции (возникает во время неравномерного вращения всехподвижных деталей машины), Н;- сила сопротивления воздуха, принимается, так как ветром можнопренебречь;- сила сопротивления подъему, Н.Силу сопротивления перемещению машины по прямой траектории можноПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист78Пнайти по формуле:(2.37),где - коэффициент сопротивления движению, ;– масса экскаватора, тСилу сопротивления повороту можно найти так:(2.38)где - коэффициент сопротивления повороту, ;Сила инерции:(2.39)где - коэффициент инерционности системы, ;ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист79П- ускорение машины, .Силу сопротивления подъему машины можно найти по формуле:, кН (2.40)где i – уклон ( - тангенс угла уклона), при i=0,36;Если экскаватор движется по прямой траектории:Если экскаватор движется вверх под уклон :.Если экскаватор поворачивает:ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист80П.Необходимо, чтобы выполнялось условие:, кНгде - сумма всех сил сопротивления, действующих на экскаватор при егодвижении по прямой траектории (перемещение из одной точки копания вдругую), принимается максимальное значение ;- номинальная сила тяги экскаватора, кН.Номинальная сила тяги экскаватора для рыхлого грунта определяется:, кН (2.41)где - максимальное тяговое усилие, кН.Максимальное тяговое усилие для гусеничного хода имеет вид:, кНПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист81ПкНкНТяговое условие выполняется.2.10 Расчет механизма передвиженияМеханизм передвижения гусеничного экскаватора чаще всего состоит изнизкомоментного мотора, редуктора, передающего момент на ведущуюзвездочку гусеничного движителя, соединительной муфты между выходнымвалом гидромотора и первичным валом редуктора; колодочного тормоза сгидрозамыкателем.
На экскаваторе устанавливают два механизма передвижения,приводящих в движение отдельно каждую гусеницу.Для гусеничных экскаваторов максимальное потребное тяговое усилиеSTmax определяют как сумму различных сопротивлений прямолинейномуПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист82Пдвижению на подъем., кН (2.42)где – сопротивление перемещению экскаватора;– сопротивление движению на подъем;– сопротивление преодоления сил инерции при трогании с места;– сопротивление ветра;– сопротивление трению внутри гусеницы.Сопротивление перемещению определяют как:, кН (2.43)где f – коэффициент сопротивления движению (f = 0,1 – 0,15);- угол подъема ( = 20-22o)G – вес экскаватора, кНТогда:ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист83ПкН.Сопротивление движению на подъем равно:, кН (2.44)кН.Сопротивление преодоления ветра равно:(2.45)где F – площадь лобового контура машины, м2 (F = 9м2)qB – ветровой напор (qB = 300 – 500 Н\м2)WB = 9 400 = 3,6 кН.Сопротивление преодоления сил инерции равно:, кН (2.46)где V – скорость движения экскаватора (V = 0,78 м/с);ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист84Пg = 9,81 – ускорение свободного падения;tp – время разгона (tp = 2,5 с);кНСопротивление воздуха движению равно:, кН (2.47)где Кw – коэффициент обтекаемости (Кw = 0,06-0,07);F – площадь лобового сопротивления, м2;Vmax – максимальная скорость движения экскаватора (V = 2,8 м/с);кНПодставляя вычисленные значения получим:STmax = 47,6 + 140,5+ 12,5+ 3,6+ 3,46 = 207,6 кНПотребная мощность на привод механизма передвижения равна:, кВт (2.48)ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист85Пгде = 0,85 – КПД механизма передвижения.Тогда:кВтДля гусеничного ходового оборудования необходимое число механизмаравно:, (2.49)где nгм – частота вращения гидромотора, об/мин;n3 – частота вращения ведущей звездочки гусеничной цепи, об/мин., об/мин (2.50)где D – диаметр ведущей звездочки, м.об/мин.ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист86ПСледовательно,.Ходовое оборудование гидравлических экскаваторов обязательно должноиметь тормозное устройство.
Обычно применяют тормоза колодочного типа сгидро или пневмозамыкателями. Тормоза должны обеспечивать тормозноймомент на оси ведущих колес или звездочек, равный:, кНм (2.51)гдекН.Тогда:кН.ПЗ 23.05.01 00 00 00 ПЗЛист87П2.11 Статический расчетУстойчивость рассчитывается при наиболее неблагоприятныхрасположениях нагрузки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
