148425 (580399), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Робоче обладнання скреперів забезпечено гідравлічним приводом, який слугує для управління положенням елементів робітника обладнання при виконанні технологічних операцій.
Робоча рідина, вживана в гідроприводах, повинна відповідати ряду вимог:
- масло не повинне змінювати в'язкість і не розкладатися при значних препаратах температур;
- не впливати на матеріал ущільнюючих елементів, систем;
- володіти здатністю протистояти піноутворенню.
Робоча рідина одночасно є середовищем, що мастить і антикорозійною, для агрегатів і гідроліній системи.
Робоче устаткування навісних і причіпних машин приводиться в дію від гідросистеми базових тракторів і тягачів, які є роздільно-агрегатною системою.
Гідравлічний привід складається з наступних складників: насоса, що приводиться в рух від двигуна базової машини; виконавчого механізму, що є гідроциліндром; механізму управління – гідророзподілювача; допоміжних пристроїв – гідробаку, фільтру, гідроліній.
У гідравлічному приводі обертальний рух валу насоса перетвориться в поступальну ходу поршня гідроциліндра. Енергія передається від насоса до гідроциліндрів робочою рідиною.
Гідросистема скрепера призначена для підйому - опускання ковша і заслінки, а також переміщення вперед і назад задньої стінки ковша. У гідросистемі скрепера гідророзподілювачі трьох золотниковий чотирьохпозиційний («плаваюче» положення в скрепері не використовують).
З гідробаку по втягуючій гідролінії рідину потрапляє в насос Н1, який по напірній гідролінії до насосної порожнини гідророзподілювача Р1. Він складається з трьох гідророзподілювачів А,Б,В і запобіжного клапана. У нейтральному положенні входи напірної гідролінії в розподільники перекриті, і робоча рідина за рахунок збільшеного тиску в гідролінії долає опір гідроклапанів і через фільтр Ф1 на злив в гідробак. Подальша робота гідроприводу залежить від положення рукоядки і пов'язаного з ним золотником гідророзподілювача.
Гідророзподілювач А керує гідроциліндром ( поз. 2) задньої стінки; гідророзподілювач Б управляє гідроциліндром підйому і опускання передньої заслінки (поз. 3); гідророзподілювач В управляє гідроциліндрами приводу підйому і опускання ковша (поз. 4 (1), поз. 4 (2)).
У гідролінії гідроциліндрів 4 (1), 4 (2) для надійної фіксації ковша в піднятому положенні і захисту рукавів високих швидкостях руху між поршневою і штоковою порожнинами встановлюється гідравлічний замок (поз. 6).
Запобігти поломці механізмів важелів і перевантаження гідросистеми і гідромотора в системі передбачені гідроклапани в системі передньої заслінки (поз. 8). А також встановлюються досселя (поз. 5(1) і поз. (5.2)) із зворотними клапанами для гідроциліндрів ковша, які дають можливість перепуску або збору рідини на злив.
Для контролю тиску робочої рідини в напірній магістралі передбачене місце для установки манометра.
Перевірочний розрахунок параметрів гідроциліндрів приводу робочого обладнання скрепера.
У зв'язку із зміною навантажень, діючих на штоки гідроциліндрів приводу ковша, передньої заслінки і задньої стінки необхідно визначити їх працездатність, виробивши розрахунок необхідних діаметрів поршнів.
Розрахунок діаметру гідроциліндра заслінки
Початкові дані:
- вага передньої заслінки, G3=3,89 кН;
-вага грунту, що знаходиться усередині заслінки, G2=34,97 кН;
- тиск в гідросистемі Р=10 Мпа;
-сила тертя грунту, що знаходиться в заслінці об сталь, FТР=34,97 кН;
Зусилля в гідроциліндрі визначаємо F гц з рівняння рівноваги моментів сил щодо осі О.
Fгц>∑М0.
∑М0.=Sп•1sn•con16°- Fгц•1sn=0.
Невідоме зусилля в тязі заслінки Sп визначаємо з рівняння моментів всіх сил щодо осі О1 (точки кріплення передньої заслінки до ковша).
Sп> ∑М0.= 0;
∑М0.=G313+Gгр3•12+ Fгц R-Sп•con16°•750- Sп con16°•840=0;
По даному зусиллю на штоку визначаємо необхідний діаметр поршня гідроциліндра по формулі:
Розрахунок діаметру гідроциліндра механізму підняття і пускання ковша.
Як вихідні дані для розрахунку беремо транспортне положення скрепера з груженим ковшем з «шапки» оскільки в даному випадку в гідроциліндрах діє максимальне утримуючі зусилля – S = 141,2 кН (см. п. 3.4.4). Воно безпосередньо пов'язане з штоком гідроциліндрів, тому його розподіляємо між двома гідроциліндрами приводу ковша:
Розрахунок зусилля гідроциліндра приводу задньої стінки.
Відповідно розрахунку приймаємо Д=100 мм, і тому значенню виконуємо подальші розрахунки гідроциліндра:
D=К•Д,
Де К=d/Д – приймаємо по таблиці 2 (методичні вказівки); К=0,5.
d =0,5•100=50 мм.
Значення d=50мм відповідає ряду нормальних діаметрів по ГОСТ 12447-80.
Знаючи витрату Q масла при ходу поршня визначаємо швидкість V з рівняння:
Знаючи середню швидкість масла V0=5м/c=3000 дм/мин, визначаємо мінімальний діаметр d0 отвору гідроциліндра, що підводить:
Для опускання ковша: відповідно розрахунку приймаємо Д=100 мм, і тому значенню виконуємо всі подальші розрахунки гідроциліндра.
Розраховуємо діаметр d штока гідроциліндра:
d =К•Д,
де К= d/Д – приймаємо по таблиці 2 (методичні вказівки); К=0,5.
d =0,5•100=50 мм.
Розрахунок аналогічний розрахунку для заслінки.
Для задньої стінки: відповідно розрахунку приймаємо Д=63 мм, і по цьому значенню виконуємо всі подальші розрахунки гідроциліндра
Розраховуємо діаметр d штока гідроциліндра:
d =К•Д,
де К= d/Д – приймаємо по таблиці 2 (методичні вказівки); К=0,5.
d =0,5•63=31,5? 32 мм.
Значення d=32 мм відповідає ряду нормальних діаметрів по ГОСТ 12447-80.
Знаючи витрату Q масла при робочому ходу поршня визначаємо швидкість V з рівняння:
Знаючи середню швидкість масла V0=5м/c=3000 дм/мин, визначаємо мінімальний діаметр d0 отвору гідроциліндра, що підводить:
Початкові дані:
-
вага задньої стінки, приведений до опорного ролика:
-
коефіцієнт тертя грунту по сталі:
µ=0,35;
-
густина грунту γπ=1600 кг/м3;
-
коефіцієнт супротиву перекочуванню опорних роликів:
f=0.01.
Згідно розрахунковій схемі зусилля на штоку гідроциліндра задньої стінки буде рівне:
Fгц= Fд+Fб+Fк,
де Fд- сила тертя про днище ковша скрепера, кН;
Fб- сила опору кочення опірних роликів, кН.
Сила тертя грунту про днище ковша скрепера виражається залежністю:
Fд =γр•g•Vr•µ,
Vr- об'їм виштовхування грунту з ковша скрепера рівний:
Vr=1/2•Lд•Нзс•В=1/2•0,875•1,264•2,43=1,344 м3.
Тоді:
Fд=1600•9,81•1,344•0,35=7383,4 Н=7,3834 кН.
Сила тертя грунту об бічні стінки розраховується по наступній залежності:
Опір перекочуванню коліс визначається з виразу:
Визначаємо зусилля на штоку гідроциліндра задньої стінки:
Fгц= 7,3834+2•7,9245+2•0,041=23,3144 кН.
При роботі поршневою порожниною потрібний діаметр гідроциліндра буде рівний:
Отже, по умові забезпечення виштовхування грунту з ковша скрепера, що залишився, задньою стінкою існуючий гідроциліндр придатний.
Мал. 8.9. Скрепер ДЗ-87-1:
1 - сідельно-зчіпне пристрій;
2 - тягова рама;
3 - механізм важеля заслінки;
4 - гідросистема;
5 - ківш із заслінкою і задньою стінкою;
6 - пневмосистема гальм;
7 - колесо;
8 - електроустаткування;
9 - трактор Т-150к
Мал. 8.10. Сідельно-зчіпний пристрій скрепера ДЗ-87-1:
1,6 - важелі;
2 - портал;
3 - гребінь;
4 - палець;
5 - тягова рама;
7 - рама трактора;
8 - поперечка
Скрепер МОАЗ-6014 випускається замість самохідного скрепера ДЗ-11П і ефективно використовується при дальності транспортування ґрунту в межах 0,5…5 км. Як товкач застосовуються гусеничні трактори потужністю 73,6…132,5 кВт або колісні трактори і тягачі потужністю 147…220 кВт, обладнані спеціальним пристроєм для штовхання або посиленим відвалом бульдозера. Скрепер МОАЗ-6014 (мал. 8.11) є двовісною машиною на базі одноосного. Управління заслінкою скрепера проводиться безпосередньою дією гідроциліндрів. Для підвищення безпеки роботи на скрепері передбачені двоконтурна гальмівна система, що виключає одночасний вихід з ладу приводу’ всіх колісних гальм, аварійне гальмо, захисний каркас над кабіною. Провідний міст одноосного тягача МОАЗ-6442 має ресорну підвіску з гідравлічним амортизатором, що дозволяє розвивати високі транспортні швидкості скрепера. Скрепер МОАЗ-6007 призначений для розробки ґрунтів, що містять кам'янисті включення розміром до 200 мм в районах з помірним кліматом при температурі від -40 до +40 °С. Випускаються також модифікації скрепера для районів з тропічним кліматом. Скрепер може використовуватися тільки в комплексі з гусеничними тракторами класу 15…25, обладнаними бульдозерами або штовхаючими пристосуваннями.
Мал. 8.11. Скрепер МОАЗ-6014:
1 - одноосний тягач МОАЗ-6442;
2 - тягова рама;
3 - гідроциліндр ковша;
4 - заслінка;
5 - ківш;
6 - гідроциліндр заслінки;
7 - задня стінка;
8 - гідроциліндр задньої стінки;
9 - сідельно-зчіпний пристрій
Трансмісія тягача механічна. Передбачений випуск тягачів і з гідромеханічною трансмісією. Скрепер МОАЗ-6007 є двовісною машиною на базі одноосного тягача МОАЗ-7406. Трансмісія тягача гідромеханічна, забезпечує шість передач переднього ходу і одну - заднього. Підвіска тягача - пневмогідравлічна. На скрепері передбачена двоконтурна гальмівна система, аварійне гальмо, захист кабіни при перекиданні. Управління робочими органами скрепера гідравлічне, розвантаження ковша примусове. Підйом-опускання заслінки здійснюється гідроциліндрами аналогічно скреперу МОАЗ-6014. Скрепер ДЗ-13Б є модернізацією скрепера ДЗ-13А. Він призначений для пошарової розробки ґрунтів, що не містять кам'янистих включень розміром більше 350 мм. Набір ґрунту проводиться за допомогою трактора-товкача тягового класу 25…35, обладнаного відвалом бульдозера або штовхаючим пристроєм. Скрепер може експлуатуватися в районі з помірним кліматом (+40. -40 °С). Скрепер ДЗ-13Б (мал. 8.12) є двовісною машиною на базі одноосного тягача БЕЛАЗ-7442. Трансмісія тягача - гідромеханічна. Пневмогідравлічна підвіска тягача дозволяє йому розвивати високі швидкості в транспортному режимі.
Управління робочими органами скрепера - гідравлічне. На відміну від скрепера ДЗ-1 ЗА, що має електрогідравлічне управління, в гідросистемі передбачено гідравлічне управління гідророзподілювач за допомогою блоків управління. Заслінка цього скрепера управляється за допомогою механізму важеля, аналогічного ДЗ-172 (див. мал. 8.5).
3. Технічні характеристики самохідних скреперів:
Технічні характеристики Скрепера самохідного МОАЗ-60148
Місткість ковша, м3 .............................................. 8,3
- геометрична
- номінальна з ("шапкою") ..................................... 11,5
Вантажопідйомність, кг ............................................. 16000
Споряджена маса скрепера, кг ................................... 20000
Повна маса скрепера, кг ........................................ 36000
Розподіл спорядженої маси самохідного скрепера на дорогу, кг:
- через передній міст ......................................... 13430
- через задню вісь ............................................. 6570
Розподіл повної маси скрепера на дорогу, кг:
- через передній міст ......................................... 18500
- через задню вісь ............................................ 17500