Глава 3 - Проектирование вибровозбудителя (1225401)

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

Текст из файла

3 Проектирование вибровозбудителя

В строительных и дорожных машинах, в машинах непрерывного транспорта и в путевом хозяйстве применяют механические, электромеханические, электромагнитные пневматические и гидравлические вибровозбудители.

Наибольшее применение получили механические вибровозбудители, которые подразделяются на эксцентриковые и бегунковые, регулируемые и нерегулируемые, направленного и ненаправленного действия, одно-, двух- и трехмассовые.

В этой связи выбираем механический вибровозбудитель дебалансного типа направленного действия одномассовый, нерегулируемый.

Рисунок 3.1 − Дебалансный вибровозбудитель направленного действия

У двухвального вибровозбудителя направленного действия оба вала соединены шестернями и вращаются в противоположные стороны с одинаковой угловой скоростью. Для грунта третьей группы оптимальная частота вращения вала дебаланса находится в пределах 1200...900 кол/мин. В рамках дипломного проекта принимаем частоту вращения вала 1000 кол/мин.

Вертикальные составляющие всегда направлены в одну сторону (рисунок 3.1), в результате чего вибратор создает вертикально-направленную возмущающую силу. Направление суммарной возмущающей силы может быть под углом к горизонту.

Величину возмущающей силы центробежного вибратора определяют по формуле

, (3.1)

где m − масса неуравновешенных грузов (дебалансов), кг; r − эксцентриситет, т.е. расстояние от оси вращения до центра тяжести дебаланса, м; ω − угловая скорость вращения дебалансов, 1/сек.

Во главе 2 был выполнен расчет сил сопротивления при работе бульдозера, а вибровозбудитель применяется для снижения силы сопротивления резания R_Z = 145,31 кН (п. 2.3). Исходя из условия Q =0,1 R_Z, масса дебалансов определится по формуле

, (3.2)

Таблица 3.1 − Расчетные формулы дебалансов

При разгоне или торможении вибровозбудителя возникает момент инерции его массы. Чем больше момент инерции дебаланса, тем медленнее при прочих равных условиях происходит разгон и длительнее торможение. В процессе разгона и торможения вибратор обычно проходит через резонансную частоту. При этом могут возникать чрезмерно большие колебания. для уменьшения вредного влияния резонансной частоты, проектируя дебалансы, стремятся придать им такую форму, при которой достигается заданная величина моментов дебалансов при минимальном моменте инерции их массы.

Простейшие типы дебалансов, а также расчетные формулы представлены в таблице 3.1. Исследования показали, что такой наивыгоднейшей формой является сектор с центральным углом 145-160°.

При проектировании считаем R₁/ R₂ 3, тогда R₁=120 мм, R₂=40 мм, тогда диаметр вала в месте установки дебаланса d₀ = 50 мм.

Тогда площадь полезная площадь торца дебаланса (таблица 3.1)

мм² (3.3)

Эксцентриситет

=65,36 мм (3.4)

3.1 Расчет геометрических параметров дебаланса

Оптимальное соотношение размеров дебаланса определится с помощью подбора данных, поэтому сначала определим статический момент, приходящийся на один дебаланс по формуле 3.2

Зная площадь дебалансного элемента, его массу и плотность стали, определим толщину диска:

, (3.5)

где − плотность материала дебаланса, для стали 45 ρ=7800кг/м³

Тогда

,

В качестве материала для изготовления дебаланса и его вала выбираем сталь 45, некоторые механические свойства которой представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 − Механические свойства при Т=20^oС материала 45

Сталь 45 применяется для изготовления: валов-шестернен, коленчатых и распределительных валов, шестерни, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемые поверхностной термообработке деталей, от которых требуется повышенная прочность.

3.2 Определение мощности двигателя привода вибровозбудителя

В качестве приводного двигателя применяем гидромотор, подключенный к гидравлической системе бульдозера.

Мощность привода вибровозбудителя определяется

(3.6)

где − мощность, необходимая для поддержания возмущающей силы, Вт.

Мощность, необходимая для поддержания возмущающей силы

(3.7)

где n − количество дебалансов;

Тогда требуемая мощность вибровозбудителя

т

3.3 Расчет и выбор гидромотора

В бульдозере Caterpillar D6R XL используется гидравлический аксиально-поршневой насос Caterpillar 3G2722. Техническую характеристику насоса Caterpillar 3G2722 сведем в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Техническая характеристика насоса Caterpillar 3G2722.

Параметры	Значения
Рабочий объем, см3/об	100
Давление на входе, МПа номинальное максимальное	14(16) 17,5(20)
Давление на входе в насос, МПа минимальное максимальное	0,08 0,12
Частота вращения вала, об/мин минимальное номинальное максимальное	- 2125 -
Номинальная объемная подача, дм3/мин	217
Номинальная потребляемая мощность, кВт	37,5(42,8)
К.П.Д. насоса (не менее)	0,85
Объемный К.П.Д. (не менее)	0,94
Масса, кг	-

Определение параметров гидромотора

Рисунок 3.2 – Расчетная схема гидромотора

Для гидромотора полезная мощность определяется по формуле:

, (3.8)

где М_кр − крутящий момент на валу гидромотора.

Отсюда

Рабочий объем гидромотора определим по формуле:

(3.9)

где М_м – крутящий момент на валу гидромотора, Н·м; р_н – рабочее давление гидромотора, Па; _гм – гидромеханический к.п.д. гидромотора, гм= 0,93

м³/с=53,7 см³/об

Принимаем аксиально-поршневой гидромотор 210.20. Его техническая характеристика представлена в таблице 3.4.

Таблице 3.4 – технические характеристики гидромотора 210.12

3.4 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.

3.5 Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений

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