Диплом (1219842), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Mx0 = + 361.85 * 1.80 - 0.37 * 1.80 - 80 * 1.60 - 0.37 * 1.40 - 80 * 1.20 - 0.37 * 1.00 - 80 * 0.80 - 0.37 * 0.60 - 80 * 0.40 - 0.37 * 0.20 - 200 * 0.20 * 0.10 = 325.48 кН*м

Таким образом,

M max = 325.48 кН*м = 325480000 Н*мм

d=

Полученный диаметр вала округляется до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров из стандартных значений, мм: 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36. 38, 40, 42, 45. 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80. 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, 140. 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 240, 250, 260. 280.

Принимается 160мм.

2.6.2 Частота вращения вала

Оптимальная частота вращения вала определяется по формуле

, (2.9)

где _рез – скорость резания, 0,83 м/с; D – диаметр вала, м.

об/мин

2.6.3 Определение веса вала:

Объем вала находится по принципу расчета цилиндра

в=π ,

где R – Радиус вала, H – Длина

Вес вала:

Вес всей конструкции:

,

2909,6+376+569,4=3855кг

2.7 Тяговый расчет фрез

Для определения максимального тягового усилия, которое необходимо развить базовой машине запишем уравнение тягового баланса

F=F_п+F_ф, (2.10)

где F_п – сила, затрачиваемая на перемещение машины, кН; F_ф – сила, затрачиваемая на перемещение рабочего органа, кН.

Сила, затрачиваемая на перемещение базовой машины, определяется по формуле

F_п=fG_т, (2.11)

где f - коэффициент сопротивления движению трактора по грунту для гусеничного движителя 0,1…0,12;

G_т – вес базовой машины, кН.

F_п=0,1184=18,4 кН

Сила, затрачиваемая на перемещение рабочего органа, определяется по формуле

, (2.12)

где F_х и F_z – соответственно горизонтальная и вертикальная составляющая силы затрачиваемой на перемещение рабочего органа, кН.

Горизонтальная и вертикальная составляющие силы перемещения рабочего органа определяются по формулам

F_x=F_резcos+Rsin, (2.13)

F_z=F_резsin-Rcos, (2.14)

где F_рез – сила, затрачиваемая на резание грунта, кН;  - угол наклона результирующей F_п, =43^о; R – сила трения на рабочем органе, кН.

Сила, затрачиваемая на резание грунта оной фрезы, определяется по формуле

F_рез=С_удh(k_вb+mk_s)(1+0,256lg_p)k_az, (2.15)

где С_уд – число ударов ударника ДорНИИ, для IV категории грунта С_уд =25;

h – глубина фрезерования, h=0,2м; k_в – удельный коэффициент сопротивления резанию грунта, k_в=20 Н/см²; b – ширина фрезы, b=0,05м; m – число закрытых боковых срезов, m=2; k_s – удельный коэффициент среза грунта боковыми сторонами ножа, k_s=15 Н/см; _р – рабочая скорость, _р =0,83м/с;

k_а – коэффициент учитывающий влияние угла резания, k_а=1; z – число ножей, z=20.

F_рез=25^.0,2(200,05+2^.15)(1+0,256lg0,83)1^.21=3920 Н или 3,92 кН

Сила резания всех фрез 10∙F_рез =39,2 кН

Сила трения на рабочем органе определяется по формуле

R=f₁F_рез, (2.16)

где f₁ – коэффициент трения грунта по металлу

R=0,539,2=19,6 кН

Подставив соответствующие значения в формулы (2.13) и (2.14), получим

F_x=39,2cos43+19,6sin43=42 кН

F_z=39,2sin43-19,6cos43=12,3 кН

Подставив значения в зависимость (2.12) получим результирующую силу на рабочем органе

кН

Подставив полученные значения в уравнение тягового баланса машины, получим тяговое усилие необходимое для работы оборудования, тогда:

F=18,4+43,7=62,1 кН

Проверим работоспособность фрезы по номинальному тяговому усилию, тогда должно удовлетворяться условие

F, (2.17)

где - тяговое усилие, развиваемое трактором, кН;

, (2.18)

где N – эффективная мощность двигателя, кВт; N=132 (кВт)

 = 0,8- КПД машины; v - скорость машины на первой или второй передачах, км/ч, V=2,86 (км/ч)

2,86=133 кН

13362,1

Как видно из данного условия базовая машина в виде трактора Т-180 вполне проходит по тяговому усилию.

2.8 Расчет сопротивлений движению бульдозера с рыхлительным оборудованием

Поскольку отвал установлен за фрезерным оборудованием, то прежде чем он вступит в работу, грунт разрыхляется фрезами, тем самым отвал транспортирует обработанный грунт.

Заданный грунт имеет плотность 1900 кг/ , и коэффициент разрыхления 1,3

Тогда после фрезерования грунта плотность станет:

Данная плотность соответствует II категории грунта, поэтому для отвала принимается грунт – Суглинок: , удельное сопротивление грунта резанию К_p=95 кПа, коэффициент трения грунта по грунту, =0,59;

коэффициент трения грунта по стали,  ₂ =0,44.

Сумма сопротивлений, возникающих в случае лобового резания и транспортирования грунта отвалом бульдозера, кН:

(2.19)

где Р₁ - сопротивление движению бульдозера, кН; Р₂ - сопротивление грунта резанию, кН; Р₃ - сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала, кН; Р₄ - сопротивление трению грунта по отвалу, кН; F_рез- сопротивление резанию фрез, F_рез =39,2 кН

кН, (2.20)

где f - коэффициент сопротивления движению трактора по грунту для гусеничного движителя 0,1…0,12; -расчетный угол подъема. (принимается работа на ровной местности)

; кН (2.21)

где L=3,64 (м) длина отвала; h- глубина резания, принимается равной толщине стружки h=0,207м; - удельное сопротивление грунта резанию, = 95кПа;

кН (2.22)

кН

где Н- высота отвала, м;  - плотность грунта, =1,46 т/м³ ; - коэффициент трения грунта по грунту, =0,59;

кН (2.23)

кН

где - угол резания, град = 55°;  ₂ – коэффициент трения грунта по стали,

 ₂ =0,44

2.9 Расчет сопротивлений движению бульдозера без рыхлительного оборудования

Расчет производится по тому же принципу, не учитывая рыхление грунта.

 , (2.24)

кН

кН

кН

,

211,9 165,6

Из этого следует, что установка рыхлительного оборудования снизит энергозатраты и увеличит срок службы отвала, ведь он перемещает уже разрыхленный грунт.

2.10 Выбор гидромотора

Крутящий момент на валу ротора определяется по формуле:

, (2.25)

где N_дв – мощность двигателя фрезы, кВт; n – частота вращения вала фрезы, об/мин;  - КПД передач.

кН^.м

Основным элементом фрезы, от надежности которого зависит ее работоспособность, является рабочий орган с приводом. Расчет элементов ротора и его трансмиссии производятся на максимальный крутящий момент на оси ротора с учетом динамических перегрузок (до значений, воспринимаемых предохранительными элементами)

М’_кр=к₁М_кр, (2.26)

где к₁ – коэффициент динамичности, к₁=1,52.

М’_кр=2^.1,13=2,26 кН^.м

Постоянно в наличии гидромоторы и насосы с регулируемой подачей с любыми механизмами регулирования подачи на ваш выбор: следящий гидравлический, с ручной настройкой, регулятор давления, дистанционный регулятор давления, электрогидравлический, пропорциональный с дистанционным управлением. Также есть возможность подобрать аксиально-поршневые насосы или гидромоторы под различную производительность рабочего органа.

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛА

3.1 Описание конструкции и назначение детали

Рисунок 3.1. Вал

Вал, изображённый на чертеже, предназначен для установки на нем рыхлительных фрез, которые путем жесткого зацепления позволяют обрабатывать грунт.

Ступень А и В (рисунок 3.1) предназначены для установления подшипников, требующие седьмого квалитета точности и шероховатости R_a = 0,8. На ступень Б устанавливаются фрезы, поверхность этой ступени необходимо так же обработать до седьмого квалитета точности и шероховатости R_a = 3,2, для обеспечения посадки фрез на вал служат шпоночные соединения, для осуществления которых вырезаются шпоночные пазы. Для изготовления вала используется среднеуглеродистая сталь 20ХГНР.

Диаметры ступеней А и В приняты равными диаметру внутреннего кольца подшипника выполнены так, чтобы кольцо подшипника упиралось в торец и таким образом правильно устанавливалось. Длина ступеней зависит от осевых размеров деталей, входящих в комплект подшипникого узла.

На ступень Б насаживаются фрезы. Для обеспечения посадки фрез на вал служит шпоночное соединение, для осуществления которого вырезается шпоночный паз. Шпоночный паз, полученный обработкой дисковой фрезой, вызывает меньшую концентрацию напряжений, чем обработанный концевой фрезой.

В качестве заготовки принимаем штамповку, диаметр D = 170 мм, длина L=4010. Обтачивание вала выполняется на многорезцовых станках. Многорезцовое обтачивание обеспечивает повышение производительности по сравнению с обычной токарной обработкой благодаря совмещению переходов и автоматическому получению операционных размеров. Установка резцов производится по эталонной детали или вне станка, применяя сменные блоки. Обработка валов на многорезцовых станках требует относительно длительной их наладки, поэтому этот метод применяется в серийном производстве.

При черновой обработке мощность станка необходимо использовать по максимуму, поэтому подача назначается самая максимальная. Резцы в этом случае используем проходные отогнутые, но тогда после окончания точения ступени останется конусная поверхность. Во избежание этого перед черновым точением необходимо нарезать канавки. Чистовая обработка производится проходными упорными резцами.

Получение шпоночных пазов. Так как пазы глухие, то они обрабатываются торцевой (пальцевой) фрезой. При изготовлении закрытых шпоночных пазов в серийном производстве применяют шпоночно-фрезерные полуавтоматы.

Следующая операция – шлифование. Оно производится в две операции: предварительное и чистовое шлифование. При обработке на круглошлифовальных станках технологической базой являются центровые отверстия на торцах заготовки. От качества центровых отверстий зависит точность обработки, поэтому перед шлифованием центровые отверстия подвергаются исправлению путем шлифования конусным кругом. Обработка производится методом врезного шлифования, применяемое при обработке шеек незначительной длины. В серийном производстве шлифование этим методом выполняется по автоматическому циклу, что обеспечивает лучшее качество обработки и повышает производительность.

Рисунок 3.2. Технологический рисунок детали.

Характеристики

Список файлов ВКР