147340 (594327), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

, (2.10)

где - угол наклона отвала к горизонту, .

По формуле (2.4):

W_п = 68256+3571+1785,5+2065 = 75677,5 Н.

Проекция на ось пути всех сопротивлений, действующих на один отвал , Н:

, (2.11)

где - угол между осью пути и отвалом, .

.

Усилие необходимое для прижатия отвала F₀, Н:

, (2.12)

.

2.2 Мощность привода

Для определения мощности привода механизмов, имеющих в качестве силового звена гидроцилиндр, необходимо найти усилие, действующее на гидроцилиндр, и скорость перемещения штока гидроцилиндра.

2.2.1 Определение мощности привода гидроцилиндра выноса несущих рам

Определение усилия проведем в случае, когда отвал заглублен в призму в вертикальной плоскости на 0,09 м.

Усилие определяем по расчетной схеме (рисунок 7).

Рисунок 7 – Расчетная схема к определению усилия в гидроцилиндре подъема

Усилие в гидроцилиндре подъема несущих рам F_гц, Н [19]:

, (2.13)

где G₀ – масса отвала с креплением, G₀=10000 H (определено предварительно); G_НР – масса несущей рамы, G_НР = 12000 Н; F₀ – усилие прижатия одного отвала, F₀ = 26756,05 Н.

.

Внутренний диаметр цилиндра D_ц, м:

, (2.14)

где - гидромеханический КПД цилиндра, ; - рабочее давление, .

.

Для определения хода гидроцилиндра рассмотрим расчетную схему (рисунок 8).

Ход гидроцилиндра выноса несущих рам Х_гц, мм:

, (2.15)

где - длины гидроцилиндра в крайних положениях, определенных графическим способом, мм;

- масштаб расчетной схемы, .

.

По диаметру и ходу поршня выбираем гидроцилиндр [13]: ГЦО – 4 – 60 – 30 – 700,

где ГЦО – гидроцилиндр;

4 – исполнение по типу крепления (на проушине);

60 – диаметр поршня, мм;

30 – диаметр штока, мм;

700 – ход штока, мм.

Рисунок 8 – Расчетная схема к определению хода гидроцилиндра выноса несущих рам

Вывод: гидроцилиндры оставляем штатные; расчет рамы и шарниров можно не делать, т.к. они спроектированы со значительным запасом.

Скорость установки отвала не связана с рабочей скоростью машины, поэтому скорость принимаем равной для удобства регулирования положения отвала.

Расход жидкости при подаче в поршневую полость Q, м³/с:

, (2.16)

где А_п – рабочая площадь поршня, м²:

, (2.17)

.

По формуле (2.16):

.

Мощность, необходимая для привода цилиндра P, Вт:

, (2.18)

.

Выбор диаметра трубопроводов определяется ограничением скорости рабочей жидкости. В напорном трубопроводе скорость движения . Диаметр трубопровода d_тр, м:

, (2.19)

.

Принимаем диаметр трубопроводов по ГОСТ 8734 – 75: d_тр = 9 мм.

2.3 Выбор и расчет элементов рабочего оборудования

Цель расчета – определить опасные сечения и проверить их на прочность, либо подобрать сечение.

2.3.1 Расчет сечения отвала

Рисунок 9 – Расчетная схема к расчету отвала

Момент сопротивления W, см³ [15]:

, (2.20)

, (2.21)

где - допускаемые напряжения при изгибе, Ст35 - = 290МПа; М – изгибающий момент, .

, (2.22)

.

, (2.23)

.

По формулам (2.20) и (2.21):

,

.

Момент сопротивлений балки W_x1, W_y2, :

, (2.24)

, (2.25)

где толщина стенки по ширине и ширина балки, (рисунок 10); высота балки и толщина стенки по высоте, .

Рисунок 10 – Балка

Из формул (2.24) и (2.25) следует:

; (2.26)

; (2.27)

;

.

Рисунок 11 – Расчетная схема сечения отвала

2.3.2 Определение количества болтов крепления ножа отвала

Суммарное усилие действующее на болты , Н (рисунок 12):

, (2.28)

где усилие необходимое для прижатия отвала, Н; суммарное сопротивление, действующее на отвал, Н.

.

По суммарному усилию, действующему на отвал, принимаем диаметр болта .

Количество болтов из условия среза , шт.:

, (2.29)

где допускаемое напряжение при срезе, (Ст35) .

Принимаем .

Рисунок 12 – Крепление ножа отвала

2.3.3 Расчет поперечины, соединяющей отвалы

Рисунок 13 – Схема к расчету поперечины соединяющей отвалы

Определим поперечные размеры стержня, соединяющего отвалы.

Сжимающая сила на стержне поперечины :

, (2.30)

.

Требуемая площадь поперечного сечения стержня поперечины :

, (2.31)

где допускаемое напряжение при сжатии, (Ст35) .

.

Принимаем круглое сечение стержня поперечины (рисунок 14).

Рисунок 14 – Поперечное сечение поперечины

Диаметр стержня d_ст, м:

, (2.32)

.

2.3.4 Расчет на прочность колонн, на которых установлены отвалы

Момент сопротивления W, см³:

; (2.33)

, (2.34)

где допускаемое напряжение при изгибе, (Ст35 – нормализация, нагрузка переменная) ; изгибающий момент, .

Рисунок 15 – Схема к расчету колонны

, (2.35)

.

По формуле (2.34):

.

Из формулы (2.33) диаметр колонны :

, (2.36)

.

2.3.5 Расчет подшипников скольжения

Подшипники скольжения рассчитываются на удельную нагрузку [14]:

, (2.37)

где реакция опоры, ; диаметр подшипника, ; длина подшипника, м; допустимое давление, для бронзы .

Из формулы (2.37) следует:

, (2.38)

.

Принимаем длину подшипника из расчета на устойчивость опоры:

, (2.39)

.

2.3.6 Расчет шарнира соединяющего два отвала

Расчет пальца на срез (рисунок 16):

Диаметр пальца :

, (2.40)

где усилие среза, Н.

, (2.41)

.

где допускаемое напряжение на срез, для Ст45 ;

число плоскостей среза, :

.

Рисунок 16 – Шарнирное соединение

Расчет пальца на смятие:

Наименьшая толщина соединяемых частей :

, (2.42)

где допускаемое напряжение материала пальца на смятие, для Ст45 – нормализация :

.

2.3.7 Расчет на прочность проушин крепления гидроцилиндров

Расчет производится из условия того, что гидроцилиндр, работая поршневой полостью, развивает максимальное усилие (рисунок 17).

Проушина крепления гидроцилиндра опускания отвалов крепится к раме механизма опускания отвалов.

Момент сопротивления W, см³:

, (2.43)

Рисунок 17 – Расчетная схема проушин

где М – изгибающий момент, .

, (2.44)

где максимальное усилие, развиваемое гидроцилиндром, ; длина проушины, .

;

допускаемое напряжение на изгиб, для Ст3 – нагрузка переменная :

.

Момент сопротивления W, см³:

, (2.45)

где 12 – для двух проушин; В – ширина проушины, В = 1,5 см (принято конструктивно); Н – высота проушины, см.

Из формулы (2.45) следует:

, (2.46)

.

2.4 Расчет ленточного транспортера

2.4.1 Исходные данные

Исходные данные для расчета ленточного транспортера представлены в таблице 2.1. Схема конвейера представлена на рисунке 18.

Рисунок 18 – Схема ленточного конвейера

Таблица 2.1 - Исходные данные для расчета ленточного конвейера

2.4.2 Определение ширины ленты

Скорость конвейерной ленты при транспортировании щебня рекомендуется принимать в пределах 2,5 – 6,3 м/с [12]. Принятое значение скорости равно 4 м/с.

Ширина конвейерной ленты В при опоре на горизонтальные ролики, м:

, (2.47)

где Q - производительность конвейера, т/ч (Q = 270 т/ч); С_β - коэффициент, учитывающий уменьшение поперечного сечения груза при транспортировании под углом к горизонту; υ - скорость движения ленты конвейера при транспортировании щебня, м/с (υ = 4 м/с [10]); ρ - насыпная плотность груза, т/м³ (принимается ρ = 1,5 т/м³ [10]).

, (2.48)

где с - коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте (с=240 [10]); k - коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера (k = 0,95 [10]).

.

Ширина ленты с учетом максимальных размеров кусков щебня, м:

, (2.49)

где - максимальный размер куска щебня, м ( ).

Окончательно принята стандартная ширина ленты В = 0,5 м [12].

Поскольку принятая ширина ленты равна расчетной, уточнение скорости движения ленты не требуется.

Выбираем конвейерную ленту общего назначения типа 2 шириной В = 500мм с тремя тяговыми прокладками прочностью 100Н/мм из ткани БКНЛ – 100, допускающими рабочую нагрузку , с толщиной резиновой обкладки класса прочности Б рабочей поверхности , не рабочей поверхности .

Лента 2 – 500 – 3 – БКНЛ – 100 – 4,5 – 2 – Б ГОСТ 20 – 76.

2.4.3 Определение параметров роликовых опор

Характеристики

Список файлов ВКР