ДП вариант гидропередачи одноковшового экскаватора (1219860), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

Во всех описанных выше машинах привод рекуперирует, аккумулирует и использует энергию торможения.

2.2 Ориентировочный расчёт энергетических затрат экскаватора при копании

Для того чтобы использовать энергосберегающие устройства, необходимо предварительно оценить энергозатраты, потраченные на цикловые операции: копание, поворот с гружёным ковшом, выгрузка, разворот с порожним ковшом.

Для оценки энергозатрат необходимо выбрать аналог экскаватора 4 типоразмерной группы с ковшом ёмкостью 1 м. куб. В качестве аналога на котором будет совершенствоваться гидропередача целесообразно принять зарубежную технику, так как экскаваторная техника иностранного производства является наиболее прогрессивной и содержит в себе самые передовые инновации.

Экскаватор необходимо выбирать, исходя из условий в которых машина будет работать, грунта, производительности, экологических и иных причин. Так как машина работает в условиях вечной мерзлоты, которая в летний период оттаивает, то следует выбрать гусеничный экскаватор, так как площадь траков больше площади колёсных и пневмоколёсных экскаваторов, а следовательно меньше удельное давление на грунт, что может предотвратить трудности передвижения экскаватора по оттаявшему грунту. Так как в условиях севера преобладают низкие температуры то необходимо выбрать экскаватор северного исполнения, так как северное исполнение машины подразумевает применение других, хладоломких сталей, более совершенные уплотнения и гидроагрегаты, а также утепление кабины оператора, что в условиях значительных отрицательных температур в течение всего дня просто необходимо.

Поэтому в качестве аналога был выбран экскаватор иностранного производства HYUNDAI R220LC-9SH арктического исполнения.

Краткие технические характеристики указаны в таблице 1.

Таблица 1. Технические характеристики экскаватора HYUNDAI R220LC-9SH арктического исполнения

Габаритные размеры экскаватора представлены в таблице 2 и указаны на рисунке 12.

Таблица 2. Габаритные размеры экскаватора HYUNDAI R220LC-9SH

Продолжение таблицы 2.

Рисунок 12. Габаритные размеры экскаватора HYUNDAI R220LC-9SH.

Затраты энергии на работу машины за цикл можно определить по зависимости:

(2.1),

где - полезная работа, выполненная за рабочий цикл;

- работа, затраченная на копание;

- работа, затраченная на подъём грунта из забоя;

- работа, затраченная на подъём рабочего оборудования выше уровня забоя;

- работа, затраченная на поворот платформы с гружёным ковшом на разгрузку;

- работа, совершённая при разгрузке ковша;

- работа, затраченная на разворот в забой;

- работа, совершенная при установке рабочего оборудования в исходное положение.

Копание является частью технологического процесса, который не зависит от установки аккумулирующих устройств. Работа, совершённая при копании, определяется зависимостью:

_(2.2),

где - коэффициент плотности грунта, для грунта 3-й категории коэффициент плотности составит ;

- ширина ковша, принимается согласно технической характеристике /2/, для объёма ковша , ширина принимается =1,15 м;

- толщина стружки, целесообразно принять среднее значение = 0,5 м.;

- длина траектории подъёма ковша при копании, длина определится согласно схеме, показанной на рисунке 1. Высота подъёма ковша с грунтом принимается обобщённо и ориентировочно равна длине рукояти с ковшом, длину рукояти можно определить из подобия, в зависимости от объёма ковша, длину копания примем приближённо равную , =3 м.

Полезная работа, совершённая при копании равна:

1,6- составная стрела, 2- гидроцилиндр подъёма рукояти, 3- гидроцилиндр ковша, 4- ковш, 5- рукоять, 7- гидроцилиндр составной стрелы, 8- гидроцилиндр подъёма стрелы.

Рисунок 13. Схема копания обратной лопатой

Работа , совершённая на подъём грунта из забоя также не зависит от аккумулирования и определится выражением:

_(2.3),

где - вместимость ковша, ;

- коэффициент наполнения ковша, можно принять =1;

- коэффициент разрыхления грунта, для третьей категории =1,25;

- плотность грунта, =1600 кг/ ;

- высота подъёма рабочего оборудования, =1 м.;

- потери в шарнирах крепления стрелы, рукояти, и ковша, принимается =0,97;

Работа, совершаемая при подъёме грунта из забоя равна:

Работа , затраченная на подъём рабочего оборудования выше уровня забоя не зависит от аккумулирования и определится выражением,

_(2.4),

где - массы стрелы, рукояти с ковшом соответственно, массы можно определить аналитически, по обобщённым значениям, массу рабочего оборудования можно найти также обобщённо.

Масса рабочего оборудования принимается 28 – 32 % от массы экскаватора, при массе экскаватора 21900 кг. принимается:

т.

Масса ковша обратной лопаты принимается согласно техническим характеристикам т.

Вес стрелы и рукояти:

кН.

Вес стрелы:

кН.

Вес рукояти:

кН.

Вес грунта при наполнении на 100 %:

кН

Вес ковша с грунтом:

кН.

Вес рукояти с ковшом:

кН.

- расстояния до центров тяжести стрелы, рукояти с гружёным ковшом соответственно, высоту подъёма стрелы можно принять равной 3 м., т.е. высоте погрузки в транспортное средство. Высоту подъёма рукояти можно принять 1/3 от высоты подъёма стрелы, т.е. 1 м.

Рисунок 14. Подъём рабочего оборудования из забоя.

Работа, затраченная на подъём рабочего оборудования выше уровня равна:

кДж.

Работа , которая совершается на поворот платформы с гружёным ковшом на разгрузку может аккумулироваться и поэтому на механизм поворота возможна установка гидроаккумулятора. Работа при повороте платформы определится выражением (2.5). Схема разворота показана на рисунке 3.

- расстояние, которое пройдёт рабочее оборудование в период ускорения; - расстояние, пройденное в период установившегося режима гидромотора; - расстояние, пройденное в период торможения.

Рисунок 15. Схема разворота экскаватора на выгрузку

_(2.5),

где - мощность затраченная на поворот платформы с гружёным ковшом

- время поворота платформы, можно принять рекомендуемое значение, = 2 с.;

Мощность гидромотора поворота платформы определяется зависимостью:

_(2.6),

Характеристики

Список файлов ВКР