ПЗ (1233320), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Лист№ докум.Подпись Дата42Тогда P0 :P0 = 7705,6 ∙ 0,34 = 2619,9НТогда М1 :M1 = 2 ∙ 2619,9 ∙ 0,23 = 3205,1Н ∙ мМомент, необходимый для преодоления сопротивления трения породы,заполнившей ковш, о породу поднимающуюся между лопастями шнека вверхопределяется по формуле:М2 = ∙ 2 ∙ ∙ (61)где N – нормальное давление на породу в лопастях шнека со стороны породызаполнившей ковш; 2 −коэффициент трения породы о породу (2 =0,46); − коэффициент учитывающий ту часть породы в ковше, котораядавит на контур породы в шнеках ( = 0,578 )Нормальное давление определяется из соотношения: = 0 ∙ 0(62)где 0 − сила тяжести призмы породы в ковше, ограниченная точками АВСили А`В`C`; 0 −угол естественного откоса породы(0 = 45° )Сила тяжести призмы породы в ковше определяется по формуле:0 =Н2 ∙В∙г4∙ °(63)ИтакМ2 =Н2 ∙∙г ∙ 2 ∙∙8(64)ЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата43Тогда момент необходимый для поворота шнеков определяетсяследующим образом:пов = М1 +повН2 ∙∙г ∙ 2 ∙∙8(65)1,722 ∙ 2,82 ∙ 14000 ∙ 0,46 ∙ 0,66 ∙ 0,578= 3205,1 += 15767,11Н ∙ м8Затраты мощности на поворот двух шнеков:=Мпов∙(66)9750∙где − КПД привода шнека ( = 0,95)При минимальных оборотах шнеков и максимальном давлении вгидросистеме n = 34об/мин=15767 ∙ 34= 58кВт9750 ∙ 0,95Потребная мощность одного высокомоментного гидромотора равна:0 =2=582= 29 кВтТакой мощности соответствует высокомоментный гидромотор МР-700,который имеет мощность при максимальном давлении 30,4кВтЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата443.2 Расчѐт производительности.Длярасчетапроизводительностискреперанеобходимознатьуточненные значения скоростей скрепера на соответствующих участках егодвижения.Для этого найдем сопротивление движения скрепера на пустом игрузовом ходе.Сопротивление движения скрепера на пустомходу (без копания)найдем по формуле:Fс1пуст = Gск ∙ f(67)где Gск = 224,175 кН − сила тяжести пустого скрепера; f − коэффициентсопротивлениякачениюколесскрепера;Fс1пуст = 224,175 ∙ 0,04 =56,024 кН.Сопротивление движения скрепера на грузовом ходе будет равнымсопротивлению перемещению загруженного скрепера, то есть:Fс1гр = W1 = 91,054 кНВеличины(68)Vгр и Vпуст находят из тягового усилия на колесах (длясамоходного) скрепера, поскольку в транспортном режиме тяговое усилие F1тратится только на передвижение скрепера, а сопротивление заполнениюковша отсутствует, км час:3,6∙N∙ Vпуст =(69)F с1пустVгр =гдеN = 165 кВт −мощность3,6∙N∙ (70)F с1грдвигателяМоАЗ-6014; = 0,85 −коэффициент полезного действия машины;ЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата453,6∙165∙0,85Vпуст =Vгр == 10 км час;56,0243,6∙165∙0,8591,054= 6 км час.Длительность нагрузки скрепера найдем по формуле:tк =3,6∙l к ∙k д(71)Vкгде Vк = 1,5 км час − рабочая скорость скрепера на 1 передаче; lк , м −длинаучастка копания; k д −коэффициент, который учитывает дополнительноевремя, которое тратится на движение скрепера без копания, k д = 1,5.tк =3,6∙11,05∙1,51,5= 37,3 с.Длина копания определяется:lк =гдеV+ 1+c ∙k нB∙h∙k р(72)c − отношение объема призмы волочения перед заслонкой квместимости ковша, c = 0,05 … 0,27; B = 2,82 м − ширина резания; h =0,2 м − углубление ковша в грунт; k н = 0,85 − коэффициент наполненияковша; k р = 1,3 − коэффициент розрихлення суглинистой грунта; kинт= 0,85 –коэффициент интенсификации рабочего процессаlк =10+ 1+0,15 ∙0,852,82∙0,2∙1,3∙ 0,85 = 11,05 м;Производительность скрепера определяется:Пск = ∙ ∙ ∙ ∙ Пск =2,82∙0,2∙1,3∙1,5∙1000 ∙2713600(73)= 81,6 кг сЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата46Время движения нагруженного скрепера определяется:t гр =3,6∙l тр ∙k п(74)V гргде lтр − длина участка транспортировки, м; примем длину транспортировкиlтр = 1500 м; k п − коэффициент, который учитывает время на ускорение,замедление движения и переключения передач, k п = 1,35;t гр =3,6 ∙ 1500 ∙ 1,35= 1215с .6Длительность разгрузки скрепера найдем по формуле:t разгр.

=где3,6∙l разгр.0,6∙V разгр.∙ k инт =3,6∙V∙k н0,6∙δ∙V разгр.∙ k инт ,δ = 0,45 − слой грунта, который высыпается;Vразгр = 8 км час −скорость скрепера при разгрузке (рекомендуемое значение);t разгр. =3,6∙9∙0,850,6∙0,45∙8∙ 0,85 = 10,83 с.Время движения пустого скрепера, с:t пуст =3,6∙l тр ∙k пV пуст(75)где k п − коэффициент, который учитывает время на ускорение, замедлениедвижения и переключения передач, k п = 1,5.t пуст =3,6∙1500 ∙1,511= 736 с.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата47Структура рабочего цикла скрепера, с:Tц = t к + t гр + t разгр + t р + t пуст(76)где t р - время, необходимое для разворота скрепера, t р = 40 с.Tц = 37,3 + 1041 + 10,83 + 736 + 40 = 1865,13 с.Эксплуатационная производительность скрепераПэ =где3600 ∙ V ∙ k н ∙ k в ∙ k ш,Tц ∙ k рk в = 0,85 − коэффициент использования машины во времени; k ш –коэффициент, который учитывает большее заполнение ковша за счет шнеков,k ш =1,1Пэ =3600 ∙ 9 ∙ 0,85 ∙ 0,85 ∙ 1,13= 11,79 м час.1865,13 ∙ 1,3Таблица 2 - Расчет производительностиЭксплуатационнаяДлина участкапроизводительностьтранспортировки, lтр, мскрепера сошнекамиЭксплуатационнаяпроизводительностьскрепера без шнеков50029,0925,7100015,5513,9150011,799,920008,057,2725006,495,86ЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата48Рисунок 11 - график производительности скрепера.3. 3 Расчѐт рамы шнекового интенсификатора на прочность.Рисунок 12 - эпюра изгибающих моментовОпределяется, какую нагрузку может выдержать рама при заданныхразмерахпоперечногосечения.Наибольшийизгибающиймоментопределяется как:Мизг = ∙ где(77)F – сумма силы тяжести гидромотора и шнека ( F = 980 + 4900 =5880); l – расстояние от оси крепления рамы к стенкам ковша до осиустановки шнека (l = 0,78м)Мизг = 5880 ∙ 0,78 = 4580Н ∙ мЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата49Далее наибольший изгибающий момент подставляем в условиепрочности:∙ =<(78)где W – момент сопротивления; R – расчѐтное сопротивление стали ( =21000см2)Рисунок 13 – сечение рамыB – наружная ширина сечения, равняется 0,5 м; в – внутренняя ширинасечения, равняется 0,38 м; Н – наружная высота сечения, равняется 0,12 м; h– внутренняя высота сечения, равняется 0,1 м ; с = 0,06 м.Для определения момента сопротивления, необходимо найти разностьмоментов инерции внешнего и внутреннего прямоугольников (смотририсунок 13): = внеш − внутр(79)где:внеш =∙ 3внутр =12∙ 312=50∙12 3=1238∙10 312= 7200(80)= 3160(81)Тогда: = 7200 − 3160 = 4040Далее определяется момент сопротивления:==40406(82)= 673Определяется соблюдение условия прочности:ЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата50 =4580000673= 6850 < 21000Нсм2Условие прочности соблюдается.3.4 Расчѐт гидросистемы3.4.1 Определение диаметров гидроцилиндровНа скрепере используются гидроцилиндры с односторонним штоком.Диаметр гидроцилиндра определяется по формулам:гдеFВЫТ , FВТ-D4  FВЫТ  Р с  МЦ(83)D4FВТ    Р с  МЦ(84)заданноеусилиевыталкиванияиливтягиваниягидроцилиндра, Н; Р - перепад давления на гидроцилиндре, принимаемР  14,8МПа ;  МЦ - механический КПД гидроцилиндра, МЦ  0,95 ;  коэффициент мультипликации, принимаем   1,25Гидроцилиндры рассчитывается по наибольшему из действующихусилий:- гидроцилиндры ковша:D1 4  178000  1,253,14  14,8  10 6  0,95 0,138м  138ммЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата51По ГОСТ 12447-80 принимается D1  140 мм .- гидроцилиндры передней заслонки:D2 4  48188  1,25 0,075м  75мм3,14  14,8  10  0,956По ГОСТ 12447-80 принимается D 2  80 мм .- гидроцилиндры задней стенки:D3 4  713423,14  14,8  10 6  0,95 0,082м  82ммПо ГОСТ 12447-80 принимается D 3  80 мм .В целях унификации принимаем диаметры всех гидроцилиндров D  140мм .Максимальный расход, необходимый для обеспечения заданнойскорости движения гидроцилиндров равен:  D2  V  zQ4  ОЦ(86)где ОЦ - объемный КПД гидроцилиндра, принимаем ОЦ  0,92 ;V - заданная скорость движения гидроцилиндра, V  0,1..0,15м / с ;z - число параллельно установленных гидроцилиндров;3,14  0,140 2  0,10  2Q 2667cм 3 / с .4  0,92ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата523.4.2 Определение подачи жидкостиТребуемый рабочий объем насоса определяется по формуле:q н  Q тр /(n н  он  z)(87)где: Q тр - требуемая подачам насоса;п Н - частота вращения вала насоса, принимается по ГОСТ 12446-80n H  1500мин1  25c 1;ОН - объемный КПД насоса,  ОН  0,95 ;z - количество насосов.qH 2667 37,4см 3 ;25  2  0,95Принимается шестеренный насос НШ-50А-2 с рабочим объемом 48,8см3.Действительная подача насосов QНД, см3/с определяется по формуле:дQ н  q н  n н  OHz(88)дд- действительный объемный КПД насоса, OHOH 0,92..0,97Q H  48,8  25  0,92  3  3367 см3 с  3,367 дм 3 с .3.4.3 Определение диаметров трубопроводаРасчетные значения внутренних диаметров гидролиний определяется изуравнения неразрывности потока жидкости по формуле:dp 4 10 3 Q НД  VЖ(89)ЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата53где Q НД - действительный расход жидкости на данном участке, дм3 / с ;V Ж - скорость движения жидкости на участке, м/с.По методическому указанию принимаются следующие значенияскоростей:- всасывающая гидролиния V  1,4м / с ;- напорная гидролиния V  5,35м / с ;- сливная гидролиния V  2,25м / с .Определяется диаметр гидролинии на первом участке:1,1345  10 3  4d1  0,032м3,14  1,4Принимаем d 1  32 мм .Диаметры остальных трубопроводов рассчитываются аналогично.

(вцеляхунификациипринимаютсятрубопроводычетырехвнутреннихдиаметров: 17мм, 29мм, 36мм, 52мм.).ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата54Диаметр dПринятыйРасчетныйМаксимальный расходжидкостиОбозначение участкаДопускаемая скоростьТаблица 7- Диаметры трубопроводов№[V], м/сQ дм3/смммм11,41,125323625,351,125161735,352,244242945,353,36728,32952,254,20848,85262,252,10434,53672,252,7393682,251,3527,62992,254,20848,852Далее выбираем моноблочный распределитель ГР240 с условнымпроходом 40 мм.Подборфильтраосуществляетсяпотонкостифильтрацииимаксимальному расходу.

Для шестеренных насосов тонкость фильтрациисоставляет 40 мкм.Максимальный расход Qmax, л/мин определяется по формуле:Q max  60  Q НД   .(90)ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата55Q max  60  3,367  1,25  252 ,6 л/мин.Следовательно выбирается фильтр 1.2.40-40/0,63 с номинальнойпропускной способностью 400 л/мин.Объем гидравлической жидкости в баке определяется по эмпирическойзависимости:V  (0,8...3)  VH1(91)где VH1 - минутная подача насоса, VH1  67,5 дм 3 мин ;V  1 67,5  4  270дм3Вместимость бака принимаем равной 320л по ГОСТ 12448-80. При этомучитываем, что жидкость наполняет бак на 80-85% его высоты.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата564 Исследовательская частьРазработкагрунтовскреперами,оборудованнымизагружателямиковшей различного типа.

Оценка эффективности скреперов и определениерациональных режимов работы каждого каждого из механизмов загрузкиковша основывается на сравнении их основных силовых, энергетических,удельных показателей. Использование метода физического моделированияпозволяет решить поставленные задачи при существенном сокращениивременных материальных затрат по сравнению с натурными испытаниями/53/. Базовой для определения эффективности скреперов с различнымимеханизмами загрузки ковша являлась модель ковша скрепера вместимостью10 м3 , выполненная в лабораторных условиях в масштабе 1:7. Масштабмодели определяется с учѐтом ограничений по предельно допустимойошибке измерений и максимально допустимого размера частиц модельногогрунта.Модель ковша для проведения сравнительных испытаний оборудоваласьследующими сменными механизмами загрузки: шнековым элеватором содним, двумя и четырьмя вертикальными ( 1ШП, 2ШП и 4ШП) или четырьмянаклонными рабочими органами (4ШНП); винтовым (одновинтовым)элеватором с одним, двумя и четырьмя вертикальными (1ВП, 2ВП, 4ВП) иличетырьмя наклонными рабочими органами (4ВНП); скребковым элеваторомдвух типов: традиционного исполнения СП1 и с нижней загрузочной ветвьюСП2; «активной» заслонкой (АЗ), работающей в режиме копания страекторией движения нижней кромки заслонки ниже открытой поверхностигрунта.

Конструкция стенда и основные его технические характеристикипредставленывработе/53/.Модельковшаподвешиваетсяктензометрической тележке стенда на трѐх вертикальных тягах: передней,выполненной в виде гидроцилиндра, и задних выполненных в виде полосЛистИзм.

Характеристики

Список файлов ВКР