Пояснительная записка (1217351), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Верхние части тяг 20 с помощью осей22 присоединены к рычагам 23, которые в свою очередь жестко присоединенык боковым стенкам 5 козырька 6. В днище в зоне направляющих 16 выполненыпрорези 24 параллельно корпусам 12 гидроцилиндров для прохождениярычагов 23. Эксцентрики 9 закрыты от поломок кожухами 25, жесткозакрепленными к боковым стенкам козырька 6.Принцип работыЗакрытиепорожнегоковшапроисходитпривтягиванииштоковгидроцилиндров поворота козырька. Направляющие на днище для роликовотнимают у механизма поворота козырька и тяг лишние степени свободы изакрывании.
Размещении эксцентриков и кожухов вне полости ковша не влияетна процесс копания породы, так как эти они расположены в верхней частикозырька, Однако размещение эксцентриков и кожухов за пределами полостиковша значительно увеличивает вместимость ковша.Инв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датапозволяют строго ориентировать движение козырька и тяг при открывании иЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗ272. ОБЩИЙ РАСЧЕТ ЭКСКАВАТОРАПрипроектированиирабочегооргананабазестроительногогидравлического экскаватора 5-й размерной группы будем руководствуемсятем фактом, что основные узлы: ходовая часть, силовая установка, поворотнаяплатформа, стрела, рукоять, элементы управления стрелой и рукоятью должныбыть очень близкими к прототипу.Наиболее подходящим одноковшовым экскаватором является экскаваторЭО – 51212.1 Расчет параметров ковшаПараметры поворотного ковша можно определить по методике [2],Рисунок 2.1 – осевое сечение ковшаОбъем ковша равенИнв.№ подп.1.6м3, следовательно, все необходимые длядальнейшего расчёта размеры принимаем согласно [2], которые занесены втаблицу 2.1Таблица 2.1 – Расчетные размеры ковшаПодп.
и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаизложенной нижеРазмеры, ммЁмкостьковша (q),м3′121,616001530290124018001921300ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ28Для более эффективного копания крепких грунтов на режущей кромкековша устанавливают зубья.Ширина зуба з из условия его прочности должна составлять 80 мм.Оптимальное расстояние между зубьями з равно 2,5…3,0 ширины зубаОпределяем количество зубьев на режущей кромке ковша ′′ ≥з +з′ ==(2.1)(3,6…4,0)з1600= 5,33,68 ∙ 80Округляем ′ до ближайшего большего целого числа, получают точноеколичество зубьев = 6 зубьевФактическое расстояние между зубьями равно:з =к −з −1− з =1600−806−1− 80 = 224 мм(2.2),б), определяем длину рабочей поверхности зуба зр согласно зависимости:Подп.
и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаИсходя из условия исключения резания грунта кромкой ковша (рис.2.2Рисунок 2.2 – схема установки зубьев на ковшеℎзр = sin з =з ∙tan−1 (2.3)2 sin где – угол резания, = 45° ;–уголнаклонабоковойповерхностипрорезигрунтадляИнв.№ подп.суглинков = 45°ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ29224 ∙ tan−1 45зр == 158 мм2 sin 45Длину рабочей части зуба по его оси з определяется:з = зр ∙ cos ,2(2.4)где – угол заострения зуба, = 25°.з = 158 ∙ cos,2.2252= 154 ммОпределение максимальной нагрузки на рабочее оборудованиеКинематика рабочего оборудования гидравлических экскаваторов споворотным ковшом позволяет копать как поворотом рукояти, так и поворотомковша.
В последнем случае необходимо копать стружкой такой толщины,которая позволила бы вырезать из грунта за один поворот ковша объём Рисунок 2.3 – Схема к определению максимальной стружкиМаксимальную толщину стружки ℎм определяют из условия:ℎм = (1 − cos 0 ),Инв.№ подп.(2.5)где 0 – половина угла поворота ковша при копании (0 = 45 … 55°).Подп. и датаВзам.
инв.№Инв. № дубл.Подп. и дата,равный вместимости ковша (рис.2.3 )ℎм = 1530(1 − cos 45°) = 448 ммСопротивление копанию можно определить как:ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ30км = 9,81 ∙ ∙ ℎ1,35м (1 + 2,6 )(1 + 0,0075 )(2.6)где – расчётное число ударов плотномера Дорнии, = 20 для тяжелыхсуглинок – ширина режущей кромки ковша, =1,6 м;ℎм – максимальная толщина стружки, ℎм =0,448 м; – угол резания, град , = 45°; – коэффициент, учитывающий расстановку зубьев на режущей кромке.Рисунок 2.4 – Зависимость коэффициента от ширины ковша коэффициент z определяется по графику.
Исходя из графика коэффициент Zбудет равен z = 0,81км = 9,81 ∙ 20 ∙ 0,4481,35 (1 + 2,6 ∙ 1,6)(1 + 0,0075 ∙ 45) ∙ 0,81 = 362кНИнв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаТак как величина ширины вырезаемой стружки равна Bк =160см, то2.3. Определение основных параметров экскаватораПриопределениипараметровэкскаватораширокоиспользовалсяпредшествующий опыт проектирования. По зависимостям, полученным наосновании аналитических и экспериментальных исследований, статистическихматериалов и законов подобия, были определены параметры экскаватора, изанесены в в таблицу 2.2Габаритные размеры экскаватора :Продольная база (опорная длина гусениц), высота гусеничного хода и ширинагусеничной ленты, определяются:ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ31333Б = 1.1 ∙ √; Нх = 0.3 ∙ √; л = 0.22 ∙ √(2.7)где m – масса экскаватора, т ; m = 40т3Б = 1.1 ∙ √40 = 3,76м3Нх = 0.3 ∙ √40 = 1,02м3л = 0.22 ∙ √40 = 0,7мТаблица 2.2 – Основные параметры экскаватора№ п/пПараметрРазмернВеличина1Усилие на зубьях ковша (S)кН313,62Максимальный радиус копания (Rм)м11,463Высота копания (Н)м11,034Сила тяжести экскаватора (G)кН3925Опорная длина гусениц (Б)м3,766Общая ширина (S)м3,447Радиус поворота задней части платформы (Rп)м3,648Продольная база ходовой тележки (А3)м39Высота гусеничного хода (Нх)м1,0210Ширина гусеничной ленты (Bл)м0,711Поперечная база ходовой тележки (S3)м2,68512Длина стрелы (Lc)м4,413Длина рукояти (Lp)м3,6514Мощность двигателякВт246Инв.№ подп.Подп.
и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаостьЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ32Рисунок 2.5 – Геометрические параметры экскаватора2.4 Определение производительности экскаватораТехническую производительность экскаватора Пт , м3/ч, определяют согласнозависимости:Подп. и датаПт =3600∙∙нц ∙р, м3(2.8)где q – вместимость ковша, м3н – коэффициент наполнения ковша, н = 1,3ц – время цикла экскаватора, с. ц = 22сВзам. инв.№Инв.
№ дубл.р – коэффициент разрыхления грунта, р = 1,2Тогда:Пт =3600∙1,6∙1,322∙1,2= 300 м3/чЭксплуатационная производительность за смену определяем по формуле(грунт в плотном состоянии):Пэ = Пт ∙ ∙ в(2.9)Инв.№ подп.Подп. и датагде Пт – техническая производительность, м3/чt –длительность рабочей смены, t = 8ч.в – коэффициент использования внутрисменного времени, в = 0,75Тогда:ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ33Пэ = 300 ∙ 8 ∙ 0,75 = 1800 м32.5 Расчет гидромеханизма поворота ковшаНа гидравлических экскаваторах с прямой лопатой для поворота ковшаотносительно рукояти наибольшее распространение получил шестизвенныймеханизм (рис. 2.6)Рисунок 2.6 – Схема гидромеханизмаДля обеспечения соотношения угла поворота ковша к к углу поворотакривошипа 1 порядка 1,3…1,5 рекомендуют следующие значения 1 = 1,17 ир = 0,58Минимальный угол между ковшом и рукоятью Δ 65...75 .Шестизвенник рассчитывается из условия обеспечения на исполнительноморгане ковша, в определенном его положении, момента, равного моментусопротивления копанию при наибольшем его значении.
Максимальный моментобеспечиваетсяИнв.№ подп.шестизвенникомтогда,когдауглыдавленияштокагидроцилиндра на кривошип r2 и тяги на шарнир ковша rk будут равны нулю:∠2 1 = ∠ =Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаРекомендуют [2] принимать значение радиуса шарнира ковша = 0.875 м2(2.10)Из условия равенства моментов относительно т. 1 имеем:км ≤ 1 ∙ (2.11)ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ34Откуда находится усилие 1 в тяге АВ равно:1 =м ∙к(2.12)где км – сопротивление копанию, определено в 2.2, км = 362 кН – радиус копания ковша, = 1.53 м – радиус шарнира ковша, = 0,875 м1 =362∙1,53= 632,9 кН0,875Исходя из равновесия кривошипа относительно т.
2 и при условииравенства 1 и 2 , определим предварительно необходимое усилие Sкц вгидроцилиндре:кц ≥1 1 cos 112(2.12)где 11 – угол, определяемый по зависимости:к +р sin(∆+0 − 2 )21Подп. и дата11 = − 11С учетом этого:Инв. № дубл.Взам. инв.№0,875 + 0,58 ∙ sin (70 + 52 − )2 = 33°= − 21,171 1 ∙112=632,9∙1,17∙33°1,17= 530,7 кНВнутренний диаметр цилиндра равен:1 ≥ 2 ∙ √кцд∙(2.14)ддгде – давление в гидросистеме, = 25МпаПодп. и датаИнв.№ подп.(2.13)1 ≥ 2 ∙ √530,73,14∙25000= 160 ммЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ35Таким образом 1 = 160мм. По нормам на гидроцилиндры (см. [3], табл.22) подбираем ближайший больший или равный по диаметру гидроцилиндр,принято 1 = 160 мм.Для обеспечения удобства при работе экскаватора необходимо, чтобыполный угол поворота ковша составлял: кп 0 1 140 160(2.15)Углы поворота кривошипа 1 (см.
рисунок 2.6)Δ 1 89 ; 10 35 ; 11 61 .Для принятого гидроцилиндра ориентировочно определяем ход поршня:xко 2r1 sinm2 2r2 sin10 11 2(2.16)Тогдаx ко35 61 2 1,17 sin 1,626 м2Полученное значение округляем до ближайшего по нормам (см [4], табл.цк = 1600мм. Минимальная длина гидроцилиндра с полностью втянутымштоком = 2130мм. Полная длина гидроцилиндра с полностью выдвинутымштоком:пк = + цк = 2130 + 1600 = 3730ммМасса гидроцилиндра типа 1 исполнения 2 с креплением на проушине тк= 293 кг (см. [3], табл. 24,25).Инв.№ подп.Подп.
и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и дата23). Принято2.6 Расчет гидромеханизма поворота рукоятиРасчет гидромеханизма поворота рукояти сводится к определениюлинейных размеров гидромеханизма, т.е. радиуса кривошипа рукояти цррасстояния между точками крепления рукояти гидроцилиндра (рисунок 2.7)ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ36Рисунок 2.7 – схема для определения геометрических размеров рукоятиМеханизм должен создавать в конце копания максимальный крутящиймомент Мм , равный моменту внешней нагрузки Мрм или превышающий его.ММ 2π Dцр4Дrцр Ртах cos γ M M PM(2.17)где цр – диаметр поршня гидроцилиндра поворота рукояти;цр – радиус кривошипа рукояти;д – давление в гидросистемеМомент сопротивления копанию равен:Мкр = Ркр ∙ = Ркр (р + к )Подп. и датаИнв.№ подп.(2.18)где Ркр – сопротивление копанию, выполняемому поворотом рукояти с ковшомотносительно точки крепления рукояти к стреле, Н.Взам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
