146994 (691732), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

- ход ползуна ( =1,1м);

=25м – из условия безопасного производства работ.

.

Предварительные расчеты показали, что при такой скорости необходим двигатель большой мощностью. Поэтому необходимо уменьшить скорость прикрытия крыла. Принимаем скорость прикрытия крыла =0,06 м/с.

3.4 Силы, действующие на дозатор машины ЭЛБ-3ТС

Дозатор режет балласт и перемещает его вдоль и поперек пути. При этом могут быть два случая. Первый – машина перемещается на прямом участке, два крыла раскрыты симметрично на рабочий угол. Второй случай – машина перемещается на кривом участке пути расчетного радиуса, одно из крыльев открыто на максимальный рабочий угол, другое – на минимальный рабочий угол.

Для определения сил, действующих на части дозатора, составлена расчетная схема, изображенная на рисунке 7.

Рисунок 7 – Схема для определения сил, действующих на дозатор

Сила сопротивления балласта резанию для корня крыла , Н [1]:

, (7)

где к – коэффициент сопротивления балласта резанию, кПа (для гравия ) [2];

– глубина резания щебня корнем крыла, м ( =0,15м);

– длина режущей части корня крыла, м ( =0,9м).

.

Сила сопротивления балласта волочению для корня крыла , Н[1]:

, (8)

где – плотность балласта, ( для гравия ) [2];

- высота корня крыла, м ( ) [2];

- ускорение свободного падения, ( );

- коэффициент внутреннего трения балласта ( ) [2].

.

Сила сопротивления балласта резанию подкрылка , Н [1]:

, (9)

где – глубина резания щебня подкрылком, м ( =0,15м);

– длина режущей части подкрылка, м ( =0,75м).

.

Сила сопротивления балласта волочению для подкрылка , Н [1]:

, (10)

где - высота подкрылка, м ( ) [2];

.

Сила сопротивления балласта резанию щита , Н [1]:

, (11)

где – глубина резания щебня щитом, м ( =0,15м);

– длина режущей части щита, м ( =2,2м).

.

Сила сопротивления балласта волочению для щита , Н [1]:

, (12)

где - высота щита, м ( ) [2];

.

Сила сопротивления балласта резанию для основной части крыла , Н [1]:

, (13)

где – глубина резания щебня основной частью крыла, м ( =0,15м);

– длина режущей части основной части крыла, м ( =2,044м).

- коэффициент сопротивления балласта резанию с учетом прижатия режущей кромки крыла к обрабатываемой поверхности, кПа ( )[1].

.

Сила на перемещение призмы волочения основной части крыла , Н [1]:

, (14)

где , , ,

- средняя высота откосной части крыла, м.

Подставляя в формулу (14), получим [1]:

(15)

;

;

;

.

Сила трения балласта вдоль крыла , Н [1]:

, (16)

где - коэффициент трения балласта о сталь ( = 0,35) [2].

.

3.5 Конструирование частей дозатора машины ЭЛБ-3ТС

При разработке металлоконструкций частей дозатора и узлов их соединений рассматривают характерные случаи нагружения дозатора при реализации полной силы тяги локомотива.

Первый случай – машина перемещается под уклон, оба крыла раскрыты на рабочий угол. Второй случай – машина перемещается на прямом горизонтальном участке, одно крыло раскрыто на наибольший рабочий угол, второе полностью прикрыто; третий случай – машина на прямом горизонтальном участке, одно крыло раскрыто на минимальный рабочий угол, второе полностью прикрыто.

Первые два случая рассматриваются при расчете крыла на прочность. При расчете крыла на прочность в первом приближении принимают расчетную схему: крыло как балка на двух опорах с одной консолью; по длине балки действуют равномерно распределенные нагрузки [1]:

; , (17)

где , - силы, рассчитанные для конкретного случая, кН;

- длина крыла без учета длины подкрылка.

Суммарные силы резания и волочения, действующие на крыло дозатора:

;

.

.

Распределенные нагрузки от сил резания и волочения, действующие по длине крыла:

;

.

Рисунок 8 – Схема для определения изгибающего момента, действующего на крыло

Реакции опор в шарнирах С и Е:

: ;

.

: ;

.

Для определения опасного сечения строится эпюра изгибающего момента:

1 участок (0 )

;

; ;

; ;

; .

2 участок (0 )

;

; ;

; .

Рисунок 9 – Схема для определения крутящего момента, действующего на крыло

Для определения опасного сечения строится эпюра крутящего момента:

1 участок (0 )

;

; ;

; .

2 участок (0 )

; ;

; .

.

3 участок (0 )

; ;

; .

.

Для определения размеров сечения в наиболее опасном сечении находим приведенный момент от изгибающего и крутящего моментов [10]:

. (18)

Наиболее опасное сечение Б-Б:

.

Рисунок 10 – Схема наиболее опасного сечения

Момент сопротивления опасного сечения [10]:

.

.

Напряжение в наиболее опасном сечении [10]:

.

- условие выполняется.

При расчете щита на прочность рассматривают первый и третий случаи нагружения дозатора. Для первого случая принимают следующую расчетную схему: щит как двухконсольная балка, на длине которой действуют равномерно распределенные нагрузки [1]:

; , (19)

Распределенные нагрузки от сил резания и волочения, действующие по щит:

;

.

Расстояние от консоли до ролика принято по прототипу: .

Рисунок 11 – Схема для определения изгибающего и крутящего моментов, действующих на щит

На щит со стороны крыла действует сила , Н:

.

Реакции опор в шарнирах А и В:

: ;

: ;

.

Для определения опасного сечения строится эпюра изгибающего момента:

1 участок (0 )

;

; ;

; .

2 участок (0 )

;

; ;

; .

3 участок (0 )

;

; ;

;

Для третьего случая нагружения принимают расчетную схему: щит как двухконсольная балка, на длине которой действуют равномерно распределенная нагрузка, сила на консоли от опирания крыла, происходит скручивание щита.

Рисунок 12 – Схема действия крутящего момента на щит

Для определения опасного сечения строится эпюра крутящего момента:

1 участок (0 )

;

; ;

;

Для определения размеров сечения в наиболее опасном сечении находим приведенный момент от изгибающего и крутящего моментов [10]:

.

Наиболее опасное сечение N-N:

.

Рисунок 13 – Схема наиболее опасного сечения

Момент сопротивления опасного сечения [10]:

.

.

Напряжение в наиболее опасном сечении [10]:

.

- условие выполняется.

4 Проектирование механизма прикрытия крыла дозатора

4.1 Определение мощности привода

Разработка механизмов сводится к определению сил и затрат мощности при выполнении рабочих операций, подбору элементов привода механизмов, расчету отдельных узлов и деталей.

Условия расчета такие же, что и при определении кинематических параметров и сил, действующих на дозатор.

Схема к расчету приведена на рисунке 14.

Рисунок 14 – Схема к расчету механизма прикрытия крыла

Для расчета силы все силы резания балласта и от призмы волочения, действующие на части крыла при работе, проектируют на горизонтальную плоскость и приводят к двум силам и . Составляют уравнение суммы моментов этих сил относительно шарнира, соединяющего щит и крыло, и определяют составляющую усилия , действующую в узле Е перпендикулярно плоскости крыла.

: ,

где ; .

.

Сила является проекцией тяги в горизонтальной плоскости [1]:

, (20)

где - угол между горизонтальной проекцией оси тяги и вектором силы , град.

.

По известной определяют силу [1]:

, (21)

где - угол наклона тяги к горизонтальной плоскости, град.

.

По известной рассчитывают в выходном звене механизма [1]:

, (22)

где и - составляющие силы в плоскости тяги, кН; - коэффициент трения в ползуне ( =0,5) [6].

;

.

.

Мощность привода механизма прикрытия крыла [1]:

, (23)

где -КПД механизма, [6]; - скорость прикрытия крыла.

.

Принят электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый 4А132S4У3 с параметрами: ; .

4.2 Расчет передачи винт-гайка

Передача винт – гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное. Основным критерием резьбы винтовых механизмов является износостойкость.

Из условия износостойкости определяем диаметр винта [9]:

, (24)

где =0,5 – трапецеидальная и прямоугольная резьба; =2,0 - коэффициент высоты гайки; [ ]=4..6 МПа – незакаленная сталь – чугун.

.

Принимаем стандартный диаметр .

Выбрана резьба 48х5 [7]: ; ; ; ; .

;

Принимаем .

Проверяем выбранную резьбу по напряжениям [9]:

; (25)

.

4.3 Расчет ползуна и направляющей механизма прикрытия крыла

Для определения диаметра направляющей механизма прикрытия крыла необходимо построить эпюру изгибающего момента, действующего на направляющую. Для этого определим реакции в опорах А и В.

На направляющую действуют момент и сила от составляющих силы :

,

где - эксцентриситет от до шарнира (принят =0,1м).

Для определения реакций в опорах А и В составим уравнение момента.

: ;

.

: ;

.

Рисунок 15 – Схема для определения сечения направляющей механизма прикрытия крыла

1 участок (0 )

Характеристики

Список файлов курсовой работы