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

Текст из файла

2 Конструкторская часть

2.1 Формирование исходных данных на проектирование

При строительстве на предварительно трамбованном грунте реализуются следующие возможности:

1. Для размещения тяжёлых строительных объектов вместо глубокозаложенных свайных фундаментов применяются свободно опёртые блоки, монолитные плиты или обыкновенные ленточные фундаменты. При этом суммарные затраты нулевого цикла снижаются в 1,5-2 раза, а приведённая стоимость строительства уменьшается на 20 − 30 %.

2. Уменьшается по величине и становится более равномерной осадка грунтового основания под действием весовой нагрузки здания.

3. Обеспечивается стабильность физико-механических свойств грунта в условиях замачивания.

Агрегат для трамбования грунта представляет из себя гидравлический экскаватор 5 размерной группы, на стреле которого шарнирно закреплён рабочий орган - вибромолот-трамбовка.

Исходные данные для проектирования: Трамбовка включает шарнирно соединённый со стрелой гидропневматический молот с энергией 100 кДж, на боковой поверхности которого как на направляющих ограниченно подвижно вдоль оси закреплена тонкостенная оболочка в виде усечённого конуса с размерами оснований 500 и 1000 мм и длиной 3000 мм.

Указанная оболочка под действием ударника молота совершает прерывистое движение и, внедряясь в грунт, образует в последнем котлован, по форме и размерам соответствующий данной оболочке.

Вытесненный из котлована грунт размещается в окружающем грунтовом массиве. При этом вокруг боковых стенок котлована образуется зона уплотнения, а под его днищем − ядро уплотнения (см. рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 − Зона уплотнения единичного цикла

Физико-механические свойства уплотнённого грунта существенно изменяются: более благоприятной становится его микроструктура, повышается несущая способность, устраняется просадочность и снижается склонность к влагопоглощению. Если образованный в грунте котлован несколько раз засыпается грунтом и повторно протрамбовывается, то в грунтовом массиве окончательно образуется тело уплотнения, показанное на рисунок 2.2. Диаметр подобного тела в 2-3 раза превышает средний диаметр оболочки.

Рисунок 2.2 − Зона уплотнения после повторного трамбования

При выполнении в грунтовом массиве совокупности котлованов с шагом 1,5 − 2 м во взаимно-перпендикулярных направлениях отдельные тела уплотнения, пересекаясь друг с другом, образуют в грунтовом массиве сплошную подушку уплотнённого грунта толщиной до 5 м.

Эта подушка служит грунтовым основанием с улучшенными свойствами для возводимых сооружений.

2.2 Выбор варианта конструкции машины

Предварительная расчетная схема представлена на рисунке 2.3.

1 - колонна; 2 - вибромолот; 3 - барабан инерционный; гидроцилиндры подъема/опускания вибромолота

Рисунок 2.3 − Оборудование для глубокого трамбования грунта

В качестве вибровозбудителя принимаем вибрационный блок машины ДСП (динамический стабилизатор пути), технические характеристики которого представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 − Технические характеристики вибровозбудителя

2.2.1 Расчет гидромотора привода виброблока

Для нахождения основных параметров гидромотора, который будет вращать дебалансы виброблока, устанавливаемого в качестве вибромолота, найдем потребную мощность, затрачиваемую на данный привод.

В качестве базовой машины принят экскаватор ЭО-5124 номинальной мощностью двигателя 125 кВт. Гидравлическая система привода вибрации будет питаться от регулируемого гидронасоса типа 311.224.М.А-14.00 (рисунок 2.4), технические характеристики которого представлены в таблице 2.2.

Рисунок 2.4 − Аксиально-поршневой гидронасос типа 311.224.М.А-14.00

Таблица 2.2 − Технические характеристики насоса 311.224.М.А-14.00

Параметры	Гидронасос 311.224.М.А-14.00
Направление вращения	правое
Мощность(потребляемая или поддерживаемая регулятором),кВт	58.8
Масса(без рабочей жидкости),кг	230
Исполнение гидронасоса	самовсасывающий с регулятором мощности
Исполн. выходного вала	шпонка
Давление на выходе,МПа номин.	20
Давление на выходе,МПа макс.	32
90% ресурс,ч	5600
Номинальный рабочий объем,см3	224
Частота вращения,об/мин макс.	1800
Частота вращения,об/мин номин.	970
Использование в технике	ЭО-6124, ЭО-6123, ЭО-5221, ЭО-5124
Цена, шт.	147500.00 руб.

Максимальная мощность, затрачиваемая гидронасосом будет равна:

, кВт (2.1)

где − подача аксиально-поршневого насоса марки 311.224.М.А-14.00. при числе оборотов n=970 об/мин, л/мин, =217 л/мин; m − количество насосов, шт., m=1 шт.; P_ном – номинальное давление рабочей жидкости, создаваемое насосом на выходе, МПа, P_ном=20 МПа; _об − объемный к.п.д. насоса, _об=0,96.

Мощность, затрачиваемая на привод вибровозбудителя будет равна:

, Вт (2.2)

где _.− величина амплитуды возмущающей силы, кН; m − вес вибрирующих частей, кг; ω − угловую частоту колебаний, с^-1.

Необходимая частота вибровоздействия молота 30 Гц. Угловую частоту колебаний определим по формуле:

, (2.3)

где - частота вибровоздействия, Гц;

Из приведенного выше расчета можно сделать следующий вывод:

Для привода вибровозбудителя оборудования для глубокого трамбования грунта потребуется минимум 17,69 кВт, поэтому уже при первичных расчетах становится понятным, что силовой установки машины ЭО-5124 (ЯМЗ-8484-10) будет достаточно для работы оборудования.

Зная угловую частоту колебаний и мощность, затрачиваемую гидромотором на блок динамической стабилизации, можно определить крутящий момент, развиваемый гидромотором:

, Н*м (2.4)

Зная крутящий момент, развиваемый гидромотором, определим рабочий объем, выразив его из формулы:

(2.5)

, см³ /об (2.6)

где М − крутящий момент на валу гидромотора, Н.м; р_ном − рабочее давление гидромотора, МПа, р_ном=20 МПа;

_гм − гидромеханический к.п.д. гидромотора, _гм = 0,95.

В разрабатываемой гидравлической системе, принимаем, для привода вибровозбудителя аксиально-поршневой гидромотор марки 210.20, технические характеристики которого приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 − Техническая характеристика аксиально-поршневого гидромотора 210-20.

Рабочий объем, см3/об	Давление, МПа		Частота вращения, об/мин		Крутящий момент, развиваемый гидромотором, Н.м		КПД		Номинальная мощность, кВт
	номинальное	максимальное	номинальная	максимальная	Номинальный	максимальный	объемный	механический
54,8	20	25	1500	3000	174	218	0,95	0,93	31,2

Потребный расход жидкости гидромотора (л/сек) определим по формуле:

л/сек (2.7)

где n- частота вращения вала гидромотора, об/мин;

(2.8)

_об- объемный к.п.д. гидромотора, _об=0,93.

Однако номинальная частота вращения гидромотора 1500 об/мин, поэтому для осуществления заданных оборотов вибровозбудителя необходимо предусмотреть передаточный механизм повышения оборотов. В качестве такового принимаем цепную передачу, расчет которой представлен ниже.

2.3 Расчет цепной передачи привода вибрации

В передачах общего машиностроения применяются втулочные, роликовые (по ГОСТ13568-97) и зубчатые цепи (по ГОСТ 13552-81).

Основными геометрическими характеристиками цепей являются шаг и ширина, основной прочностной характеристикой − разрушающая нагрузка, устанавливаемая опытным путем и регламентируемая ГОСТом. В соответствии с международным стандартом шаг цепи принят кратным дюйму: 8; 9,525; 12,7; 15,875; 19,05; 25,4 и т.д.

Втулочные цепи изготавливают с малым шагом t=9,525 мм однорядными (ПВ) и двухрядными (2ПВ), они наиболее просты по конструкции, однако имеют ограничение по скорости v≤10 м/с.

2 . 3. 1 Определение передаточного числа привода и его ступеней

Передаточное число привода и определяется отношением номиналь­ной частоты вращения двигателя n_ном к частоте вращения приводного вала рабочей машины n_рм при номинальной нагрузке и равно произведе­нию передаточных чисел закрытой u_зп и открытой u_оп передач

Как отмечалось ранее в данном приводе используется только открытая передача, тогда u = u_оп = 2.

2.3.2 Определение силовых и кинематических параметров привода

Силовые (мощность и вращающий момент) и кинематические (частота вращения и угловая скорость) параметры привода рас­считывают на валах привода из требуемой (расчетной) мощности двигателя Р_дв и его номинальной частоты вращения n_ном при уста­новившемся режиме (таблица 2.4).

2.3.3 Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений

Сталь в настоящее время – основной материал для изготовления зубчатых колес и червяков. Одним из важнейших условий является повышение контактной прочности активных (рабочих) поверхностей зубьев и их прочности на изгиб. При этом снижается масса и габаритные размеры зубча­той передачи, а это повышает ее технический уровень.

Допускаемое напряжение из условий контактной прочности [сг]_н (которая обычно ограничивает несущую способность стальных зуб­чатых колес и червяков) пропорциональна твердости Н активных поверхностей зубьев. В термически же необработанном состоя­нии механические свойства всех сталей близки. Поэтому приме­нение сталей без термообработки, обеспечивающей упрочнение зубчатых колес и червяков, недопустимо. При этом марки сталей выбирают с учетом наибольших размеров пары: диаметра D_пред для вала-шестерни или червяка и толщины сечения S_пред для колеса с припуском на механическую обработку после термообработки.

Способы упрочнения:

• Нормализация. Позволяет получить лишь низкую нагрузочную способность [σ]_н, но при этом зубья колес хорошо и быстро прира­батываются, и сохраняют точность, полученную при механичес­кой обработке.

Улучшение. Обеспечивает свойства, аналогичные, полученным при нормализации, но нарезание зубьев труднее из-за большей их твердости.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР