Пояснительная записка (1217351), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаγ M – угол давления гидроцилиндра на кривошип;км = 9,81 ∙ ∙ ℎ1,35р (1 + 2,6 )(1 + 0,0075 )(2.19)Толщина стружки hр, входящую в формулу, определяем из тогоположения, что при копании поворотом рукояти относительно шарниракрепления рукояти к стреле грунт срезается стружкой постоянной толщины.Тогда:ℎр = р + к − √(р + к )2 −2 ∙кр(2.20)ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ37где кр – угол поворота рукояти при копании в радианах (кр = ).3 – длина рукояти, мℎр = 3,65 + 1,53 − √(3,65 + 1,53)2 −2∙1,61,6∙1,05= 0,18 ммТогда, сопротивление копанию:км = 9,81 ∙ 20 ∙ 0,181,35 ∙ (1 + 2,6 ∙ 1,6)(1 + 0,0075 ∙ 45) ∙ 0,82 = 100,1 кНМомент сопротивления копанию Мкр , Н·м, равен:Мкр = 100,1 ∙ (3,65 + 1,53) = 518,5 кН∙м(2.21)Момент от действия сил ковша с грунтом, рукояти и гидроцилиндра ,Взам.

инв.№Инв. № дубл.Подп. и дата(рис. 2.8) определяют как:Инв.№ подп.Подп. и датаРисунок 2.8 – Расчётная схема для определения момента внешних нагрузок,действующих на рабочее оборудование = (к + г ) (р +к) + р вр + цк [р − р −222cos(∆1 − 1 ) −ДО22] (2.22)ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ38где к – сила тяжести ковша, Н;г – сила тяжести грунта в ковше, Н;р – сила тяжести рукояти, Н;цк – сила тяжести гидроцилиндра поворота ковша, Н;вр – плечо действия веса рукояти, мСилу тяжести ковша к , Н, можно определить как:к = ∙ 9 ∙ 103 , Н(2.23)где – вместимость ковша, м3к = 1,6 ∙ 9 ∙ 103 = 14400 НСила тяжести грунта в ковше определяется как:г = гнр,Н(2.24)где г – объёмная сила тяжести разрабатываемого грунта, тяжелый суглинокВзам.

инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаг = 18200 Н/м3 )г = 1,6 ∙ 18200 ∙Подп. и дата1,2= 31546 НСилу тяжести рукояти, в сумме с силой тяжести ковша и грунта в ковшекН, определяют по зависимости:2/35/3р = 155 ∙ Ркм [(р + к )5/3 − к ]р ,(2.25)где р и к – соответственно длина рукояти и радиус поворота ковша, м;Ркм – максимальное сопротивление копанию, км = 362кНТогда:2Инв.№ подп.1,355р = 155 ∙ 3623 [(3,65 + 1,53)3 − 1,533 ] = 100,4 кНПлечо действия веса рукояти вр ,м, может быть ориентировочноопределено как:ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ39вр = 0,5р = 0,5 ∙ 3,65 = 1,83(2.26)Таким образом, момент от действий сил тяжести: = (14,4 + 31,5) ∙ (3,65 +0,8321,532) + 104,4 ∙ 1,83 + 2,93 [3,65 − 0,58 −cos(89° − 10°) −2,572] = 249 кН∙ мРадиус кривошипа рукояти принят rцр = 1,27 м Принимая согласно [2]γ M  45  , определяем диаметр гидроцилиндров рукоятиМ кр  М GD цр  2 D цр  2 , мм  rцр  Р Дтах  cos  M(2.27)378,367  184,8 178 мм.  1,27  25000  cos 45 Исходя из принятого гидроцилиндра, определяем фактическое значениерадиуса кривошипа:rцр Взам.

инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаПо нормам на гидроцилиндры принято Dцр = 180 мм (см. [3], табл. 22).rцр 4М кр  М G   D гцр  Р Дтах  cos  M,м(2.28)4  (378,367  184,8) 1,220 м.  0,180 2  25000  cos 45 Для принятого гидроцилиндра ориентировочно определяем ход штока хро:x po  2rцр sinгдеp2(2.29) p – полный угол поворота рукояти (  p = 100  ).Инв.№ подп.Подп. и датаТогда:x po  2 1,252  sin100  1,918 м.2ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ40Полученное 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 γ p  60 , определяем расстояниеот шарнира Ор до точки крепления к стреле гидроцилиндра поворота рукоятиО3:2O p O3  S op rцр2  2S op rцр cos π   p , м2(2.30)O p O3  3,37 м.Масса гидроцилиндра mгр =293 кг.2.7 Расчёт гидромеханизма подъёма стрелыГидромеханизм подъема стрелы должен обеспечивать подъем рабочегооборудования при наибольшем значении угла между стрелой и рукоятью и сИнв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв.

№ дубл.Подп. и датаковшом, 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:с = (0,6 ÷ 0,65)р(2.31)с = 0,62 ∙ 100,4 = 62,2 кНРадиус кривошипа стрелы ориентировочно принят rцс = 3,2 м. Исходя изрекомендуемого начального угла давленияγc =70 определяем диаметргидроцилиндров стрелы (обычно применяют два цилиндра):цс = √цс2МдРм со(2.32)ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ41где МG – момент от действия сил ковша с грунтом, рукояти гидроцилиндраопределено в формуле 2.22, = 249 кН ∙ мТаким образом, диаметр гидроцилиндров стрелы:2 ∙ 249цс = √= 69,6мм3,14 ∙ 3,2 ∙ 25000 70оПо нормам на гидроцилиндры принято Dцс = 70 мм (см.

[3], табл. 22)Определяем окончательно радиус кривошипа стрелы:цс =цс =2 цс2МдРм со(2.33)2 ∙ 249= 2,81м ∙ 69,6 ∙ 25000 70оИсходя из полного угла поворота стрелы, который в большинстве случаевсоставляет αc  90  95  , определяем ориентировочно посредством масштабнойкинематической схемы начального и конечного положений стрелы ход штокагидроцилиндра. Получаем хсо = 1980 мм. По нормам (см. [3], табл.

23)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).Инв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаполученное значение округляем до ближайшего значения хсц=2000 мм.2.8 Расчет гидромеханизма поворота козырькаИсходя из расчетов, предложенных в разделе 1 и проведеннымиисследованиями, Усилие на штоке одного гидроцилиндра равно:′шт=к к +тр2 тр22шт(2.34)Для усовершенствованной конструкции ковша, рассматриваемой в статье[ ], максимальное усилие равно 11.5 кНЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ42Определим необходимый диаметр поршня гидроцилиндра:d 4  S штp  , м(2.35)где Sшт – усилие на штоке гидроцилиндра, кН;р – максимальное давление в гидросистеме, кН/м2.d4  11,5 0,02525000  м.Таким образом, d  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 итранспортномрежимахпреодолеваетсядвижущей(окружной)силойДля тягового режима уравнение силового баланса имеет вид:PД  Pf  P01  PП  PИ  PВ  PПодP01 - сила сопротивления грунта копанию, так как данный экскаваторперемещается, не копая на ходу, то эту составляющую не надоВзам.

инв.№учитывать в этой формуле;PП - сила сопротивления повороту, Н;PИ - сила инерции (возникает во время неравномерного вращения всехподвижных деталей машины), Н;PВ - сила сопротивления воздуха, принимается PВ  0 , так как ветром можноПодп. и датаИнв.№ подп.(2.36)где Pf - сила сопротивления перемещению машины по прямой траектории, Н;Инв. № дубл.Подп. и датадвижителя.пренебречь;PПод - сила сопротивления подъему, Н.ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ43Силу сопротивления перемещению машины по прямой траектории можнонайти по формуле:Pf  M ЭО  g  f,где(2.37)f - коэффициент сопротивления движению, f  0,07  0,1 ;Мэо – масса экскаватора, тPf  40  9,81  0,08  31,4кНСилу сопротивления повороту можно найти так:PП  M ЭО  g  f П(2.38)где f П - коэффициент сопротивления повороту, f П  2 f  0,16 ;PП  40  9,81  0,16  62,7кНСила инерции:Подп.

и датаPИ  K И  M ЭО dvdt(2.39)где K И - коэффициент инерционности системы, K И  1,2  1,3 ;dvdv- ускорение машины, 1  1,5 .dtdtПодп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.PИ  1,25  40  1,25  62,5кНСилу сопротивления подъему машины можно найти по формуле:PПод  M ЭО  g  i , кН(2.40)где i – уклон ( i  tg - тангенс угла уклона), при   20 i=0,36;PПод  40  9,81  0,36  141,2кНЕсли экскаватор движется по прямой траектории:PД  62,5  31,4  93,9кНИнв.№ подп.Если экскаватор движется вверх под уклон   20 :ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ44PД  62,5  141,2  203,7кН .Если экскаватор поворачивает:PД  62,5  62,7  125,2кН .Необходимо, чтобы выполнялось условие:TH  PД , кНгде PД - сумма всех сил сопротивления, действующих на экскаватор при егодвижении по прямой траектории (перемещение из одной точки копанияв другую), принимается максимальное значение PД  203,7кН ;TH - номинальная сила тяги экскаватора, кН.Номинальная сила тяги экскаватора для рыхлого грунта определяется:TH  (0,8  0,88)  T max , кН(2.41)где T max - максимальное тяговое усилие, кН.Подп.

и датаМаксимальное тяговое усилие для гусеничного хода имеет вид:T max  0.9  M ЭО  g , кНTmax  0,9  40  9,81  353,2 кНИнв. № дубл.2.10 Расчет механизма передвиженияИнв.№ подп.Подп. и датаТяговое условие выполняется.Взам. инв.№TH  0,85  353,2  300,2 кН300,2кН  203,7кНМеханизм 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 сЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ45гидрозамыкателем.Наэкскаватореустанавливаютдвамеханизмапередвижения, приводящих в движение отдельно каждую гусеницу.Для гусеничных экскаваторов максимальное потребное тяговое усилиеSTmax определяют как сумму различных сопротивлений прямолинейномудвижению на подъем.S T max  W f  WП  Wи  Wв  Wвн , кН(2.42)где f – сопротивление перемещению экскаватора;д – сопротивление движению на подъем;и – сопротивление преодоления сил инерции при трогании с места;в – сопротивление ветра;вн – сопротивление трению внутри гусеницы.Сопротивление перемещению определяют как:w f  f  G  cos  , кН(2.43)Подп.

и датагде f – коэффициент сопротивления движению (f = 0,1 – 0,15);α - угол подъема (  = 20-22º)G – вес экскаватора, кНТогда:Инв. № дубл.w f  0,13  392  cos 21  47,6 кН.Сопротивление движению на подъем равно:Инв.№ подп.Подп.

и датаВзам. инв.№wп  G  sin  , кН(2.44)w п  392  sin 21  140,5 кН.Сопротивление преодоления ветра равно:w  F qB(2.45)где F – площадь лобового контура машины, м2 (F = 9м2)qB – ветровой напор (qB = 300 – 500 Н\м2)ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ46WB = 9 ∙ 400 = 3,6 кН.Сопротивление преодоления сил инерции равно:wè гдеG V, кНg tp(2.46)V – скорость движения экскаватора (V = 0,78 м/с);g = 9,81 – ускорение свободного падения;tp – время разгона (tp = 2,5 с);wи 392  0,78 12,5 кН9,81  2,5Сопротивление воздуха движению равно:w F  0 756, K w F Vmax2 , 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);w F  0,756  0,065  9  2,8 2  3,46 кНSTmax = 47,6 + 140,5+ 12,5+ 3,6+ 3,46 = 207,6 кНПотребная мощность на привод механизма передвижения равна:NП S T max  V, кВт1000   МП(2.48)где ÌÏ = 0,85 – КПД механизма передвижения.Тогда:Взам.

инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаПодставляя вычисленные значения получим:NП 207,6  0,78 190,5 кВт1000  0,85Инв.№ подп.Подп. и датаДля гусеничного ходового оборудования необходимое число механизмаравно:i МП п гм,п3(2.49)где nгм – частота вращения гидромотора, об/мин;ЛистИзм Лист№ докум.Подп.ДатаДП 23.05.01 00 00 02 ПЗ47n3 – частота вращения ведущей звездочки гусеничной цепи, об/мин.60  V, об/минπDп3 (2.50)где D – диаметр ведущей звездочки, м.n3 60  0,78 23,83 об/мин.  0,625Следовательно,i МП 60 2,52 .23,83Ходовое оборудование гидравлических экскаваторов обязательно должноиметь тормозное устройство. Обычно применяют тормоза колодочного типа сгидро или пневмозамыкателями.

Характеристики

Список файлов ВКР