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

Текст из файла (страница 4)

2.2 Расчет параметров ковша.

Емкость ковша определяется по формуле:

, (2.1)

где – средняя ширина ковша;

- площадь осевого сечения.

Площадь осевого сечения определяется:

. (2.2)

Раскрывая значения уравнения и подставляя его в формулу [1]:

(2.3)

где ; [4]

(2.5)

(2.6)

Рисунок 2.2 – Схема к определению объема ковша

Контур поперечного сечения описывается выражениями:

- участок OA (2.7)

- участок AB (2.8)

- участок BE (2.9)

где ; (2.10])

Совместное решение уравнений [8] и [9] позволяет найти абсциссу точки B:

(2.11)

Соотношение между высотой ковша и его глубиной может быть определено:

(2.12)

Совместное решение уравнений (2.3), (2.11), (2.12] позволяет найти , , :

мм;

мм;

мм.

;

=4,04.

Исходя из принятой ширины зубьев =80 мм., определяется их количество на режущей кромке:

(2.13)

Затем определяется фактическое расстояние между зубьями:

(2.14)

мм.

Длину рабочей поверхности зуба определяют, согласно зависимости:

(2.15)

где - угол резания, равный 45º

- угол наклона боковой поверхности прорези грунта, равный 30÷45º

мм.

Тогда длина рабочей части зуба по его оси:

(2.16)

где =25º - угол заострения зуба.

мм.

Рисунок 2.3 – Схема к определению параметров стружки

В настоящее время практически на всех гидравлических экскаваторах с оборудованием обратной лопаты устанавливают ковши, имеющие возможность поворота относительно рукояти. Поворот ковша относительно рукояти позволяет повысить точность выгрузки грунта в транспортное средство и отвал, улучшает наполнение ковша, обеспечивает более эффективную отрывку котлованов с вертикальными стенками.

Данный гидравлический экскаватор оборудован обратной лопатой, имеющую возможность поворота относительно рукояти.

Рисунок 2.4 – Ковш с челюстным захватом

В результате выполненных экспериментальных исследований и кинематического анализа по обработке рациональных пара­метров многоцелевого рабочего органа экскаватора разработа­н вариант конструктивного решения рабочего органа (челюстного ковша-схвата) с соблюдением оптимальных геометрических и кинематических параметров .

Таблица 2.2 – Параметры ковша

Примечания: R_з(O₁А)= R_чл(O₁Е); R_чл(O₁Е) > R_зп(O₁С), R_зч(OD) > R_к(OА). Точка D определяется построением при закрытой челюсти

2.3 Определение сопротивления копанию.

Сопротивление копанию, согласно исследованиям Зеленина А.Н.:

(2.17)

где - расчетное число ударов плотномера ДорНИИ ( );

- ширина режущей кромки ковша, м;

- максимальная толщина стружки, см;

- угол резания, равный 45º;

– коэффициент, учитывающий расстановку зубьев;

- сечение стружки;

– коэффициент сжатия стружки;

- коэффициент, учитывающий возрастание в зависимости от высоты пригружающего слоя грунта;

- ускорение свободного падения;

– вместимость ковша;

- объемный вес грунта;

- коэффициент трения грунта по грунту.

Согласно графику =0,77. Тогда, принимая максимальное значение толщины стружки, равное 25 см.:

Н.

2.4 Определение основных параметров экскаватора.

Для предварительного определения параметров экскаватора вполне можно использовать зависимости, получение на основании аналитических и экспериментальных исследований, статистических материалов и законов подобия. Эти зависимости имеют вид:

, (2.18)

где , , , , , , - соответственно емкость ковша, м³; вес,т; продолжительность цикла, с; линейные размеры, м; мощность, л.с.; усилия, т; скорости рабочих движений, м/с, для проектируемой машины; те же параметры с индексом 2 – для существующей машины аналогичной конструкции.

Существует ряд статистических зависимостей, которыми также можно пользоваться при определении некоторых параметров:

1. Усилие на зубьях ковша: тс

2. Максимальный радиус копания: м

3. Радиус на уровне выгрузки: м

4. Глубина копания: м

5. Максимальная высота выгрузки: м

6. Вес экскаватора: т

7. Продольная база ходовой тележки: м

8. Поперечная база ходовой тележки: м

9. Радиус поворотной платформы: м

10. Длина стрелы обратной лопаты: м

11. Длина рукояти обратной лопаты: м

12. Мощность силовой установки: кВт

Скорость передвижения назначается 2,5 км/ч.

Среднее давление – 80 кПа.

2.5 Определение производительности экскаватора.

Техническую производительность определяют согласно зависимости:

(2.19)

где - ёмкость ковша, м³;

- коэффициент наполнения ковша ( ;

- коэффициент разрыхления грунта ( ;

- время рабочего цикла, с ( ).

м³/ч

Эксплуатационную производительность определяют за смену, месяц или год по формуле:

(2.20)

где - техническая производительность, м³/ч;

- длительность периода работы в смену, ч ( );

- коэффициент внутрисменного использования времени ( ).

2.6 Расчет гидромеханизма поворота ковша.

В расчет данного механизма входит определение линейных размеров его элементов и подбор исполнительного гидроцилиндра.

Радиус шарнира ковша рекомендуется принимать м при объёме q=0,4 м³.

Для обеспечения соотношения угла поворота ковша к углу поворота ковша порядка 1,3÷1,5 рекомендуются следующие значения величин:

; (2.21)

;

Минимальный угол между ковшом и рукоятью .

Максимальный момент обеспечивается тогда, когда углы давления штока гидроцилиндра на кривошип и тяги на шарнир ковша будут равны нулю, т.е.:

(2.22)

Из условия равенства моментов относительно т. О имеется:

(2.23)

Откуда находится усилие в тяге AB:

(2.24)

кН

кН

Исходя из равновесия кривошипа относительно т. и при условии равенства и , можно определить предварительно необходимое усилие в гидроцилиндре:

(2.24)

И внутренний диаметр цилиндра:

(2.25)

где - максимальное давление в гидросистеме, МПа.

Угол определяется по формуле:

(2.26)

мм

В соответствии с ГОСТ 6540-68 принимается цилиндр диаметром 63 мм.

Затем из диаметра определяется :

(2.27)

мм=0,78 м

Для обеспечения удобства при работе экскаватора необходимо, чтобы полный угол поворота ковша составлял:

º (2.28)

Рисунок 2.5 - Схема гидромеханизма ковша обратной лопаты.

2.7 Расчет гидромеханизма поворота рукояти.

Механизм должен создавать в конце копания максимальный крутящий момент , равный моменту внешней нагрузки или превышающий его.

, (2.29)

где - диаметр поршня гидроцилиндра поворота рукояти;

- радиус кривошипа рукояти;

- максимальное давление в гидросистеме;

- угол давления гидроцилиндра на кривошип.

Рисунок 2.6 – Схема для определения геометрических размеров

гидромеханизма поворота рукояти.

Внешний момент сопротивления при копании рукоятью складывается из момента сопротивления копанию и момента от действия сил тяжести ковша с грунтом , рукояти и гидроцилиндра ковша .

Характеристики

Список файлов ВКР