Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Общий раздел
Название:
Расчет экскаватора, оснащенного ковшом повышенной планировочной способности

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Общий раздел

Цена:
1 грн



Подробное описание:

2. Расчет экскаватора, оснащенного ковшом повышенной планировочной способности.

При проектировании рабочего оборудование на базе строительного гидравлического экскаватора 4-й размерной группы, будем руководствуемся тем фактом, что основные узлы: ходовая часть, силовая установка, поворотная платформа, стрела, рукоять, элементы управления стрелой и рукоятью должны быть очень близкими к прототипу.

Наиболее распространенным в строительстве одноковшовым экскаватором является экскаватор ЭО-4224 (рис. 2.1) со следующими основными техническими данными:

Рис. 2.1 Прототип - экскаватор ЭО-4224.

  1. 1. Определение линейных и массовых характеристик проектируемого ЭО.

Габаритные размеры экскаватора и рабочего оборудования ЭО-4224:

Продольная база (опорная длина гусениц), высота гусеничного хода и ширина гусеничной ленты, м:

,                                   (2.1)

;

где m =28 - масса экскаватора, т.

Ширину В гусеничного хода рекомендуется принимать в зависимости от продольной базы Б:

,                                              (2.2)

Радиус Rx хвостовой части поворотной платформы определяют из условия незадевания платформой отвала грунта, основание которого удалено от опорного контура машины на расстояние .

В этом случае

,                                                (2.3)

где  - просвет (зазор) между гусеницей и поворотной платформой.

          Диаметр опорно-поворотного круга, м:

,                                                       (2.4)

Массы узлов проектируемого экскаватора:

          - платформа

          - стрела

          - рукоять

          - ковш

          - ходовая часть

Масса проектируемого экскаватора

.

Модернизированный ковш навешивается на рабочее оборудование экскаватора, параметры которого приведены в табл. 2.1 и показаны на рис. 2.2

Таблица 2.1.

Параметры механизмов привода рабочего оборудования.

Параметр

Условное обозначе-ние

Еди-ница

Механизмы привода

стрелы

рукояти

ковша

1

Длина радиуса коромысла

ρ

м

2,02

0,88

1,1

2

Углы отклонения радиуса коромысла от оси неподвижного звена в крайних положениях штока

φн

град

35,93

17,53

37,07

3

Полный угол поворота ведомого звена

φо

град

87,57

130

109

4

Длина неподвижного звена

м

0,81

2,87

2,76

5

Углы давления

γн,

γк

град

70,6

74,6

65

65

35,54

65

6

Угол установки неподвижного звена

β

град

42,11

17,47

10

7

Угол отклонения радиуса коромысла от оси ведомого звена

λ

град

31,82

10

23,512

8

Характеристика гидроцилидра:

 

       диаметр поршня

D

мм

90

90

125

 

       диаметр штока

d

мм

50

50

65

 

       ход поршня

S

мм

1120

1600

1600

 

       наименьшая длина

Sн

мм

1440

2050

2,05

 

       наибольшая длина

Sк

мм

2560

3650

3,65

9

Длина стрелы, рукояти и радиус ковша

с, ℓр, R

мм

6300

3400

1330

 

Рис. 2.2 Проектируемое рабочее оборудование экскаватора.

Параметрическая схема разрабатываемого РО приведена на рис. 2.3. Для утверждения верного пути модернизации произведем расчет предложенного оборудования.

  1. 2. Определение касательных усилий на режущей кромке модернизированного ковша и реактивных усилий в неподвижных гидроцилиндрах.

При расчете принимают, что гидроцилиндр рукояти (ковша) развивает постоянное активное усилие Fц при номинальном давлении Pн в гидроприводе:

,                                                  (2.5)

Касательные усилия на режущей кромке ковша находят из равенства движущего момента от гидроцилиндра моменту внешних сил относительно оси поворота рукояти (точки B) при максимально опущенной неподвижной стреле (рис. 2.4.)

Рис. 2.3. Параметрическая схема обратной лопаты.

                           (2.6)

а при копании поворотом ковша относительно точки С при неподвижной рукояти для расчетного положения 2.

,                               (2.7)

где rOB - радиус копания поворотом рукояти, который соответствует фиксированному положению ковша относительно рукояти.

Рис. 2.4. Расчетная схема копания поворотом рукояти.

Если кромка зубьев ковша находится на продолжений оси рукояти, то rOB=R+ℓp; Gкr=Gк+Gr - вес ковша и грунта в ковше.

Длины плеч сил для соответствующего расчетного положения рукояти или ковша определяют графически по схеме, построенной в выбранном масштабе.

Касательные усилия по Р01  определяют для крайних положений рукояти (ковша) и двух-четырех промежуточных положений. Результаты расчета в изобразим в виде графика зависимости .

Вес   грунта   в  ковше необходимо увеличивать по мере поворота рукояти

(ковша) от G=0 в начале копания до веса грунта в конце копания, Н:

,                                                  (2.8)

где γ0 - плотность грунта в естественном его залегании, кг/м; g - ускорение свободного падения, м/с2.

Рис. 2.5. Расчетная схема копания поворотом ковша.

Приведенные формулы для определения Р01 позволяют вычислять касательное усилие на режущей кромке ковша (по усилию гидроцилиндра) после выбора координат крепления корпуса и штока гидроцилиндров. Эти формулы записаны для фиксированного угла поворота рукояти или ковша, поэтому каждому значению угла поворота соответствуют свои длины плеч действующих сил. С изменением положения рукояти или ковша в формулах для вычисления касательного усилия на режущей кромке ковша изменяются длины плеч соответствующих сил. По расчетной схеме необходимо также решить вопрос, какие знаки, "+" или "-" будут иметь моменты от сил тяжести. Касательное усилие можно определить следующим образом:

- касательное усилие поворотом рукояти:

                                                  (2.9)

- касательное усилие поворотом ковша:

    (2.10)

По этим формулам учитывают зависимость касательного усилия от координат крепления корпуса и штока выбранного гидроцилиндра, т.е. от угла γн. С изменением угла γн изменяются координаты ρ и , а следовательно, и касательное усилие. Таким образом, оказывается целесообразным использовать ЭВМ для выявления зависимости координат ρ и от угла γн, а также касательного усилия от углов γ и γн. Поскольку координаты ρ и зависят от хода поршня гидроцилиндра, а также от полного угла γо поворота рукояти или ковша, с помощью ЭВМ можно установить зависимость геометрических параметров механизмов, а затем и касательного усилия от углов γн, γо,, хода S, диаметра  поршня давления – Рц в гидроцилиндре.

В результате расчета получен следующий график зависимости усилия копания от угла поворота рукояти и ковша (рис. 2.6).

 

Рис. 2.6. Зависимость усилия копания от угла поворота рукояти

Касательное усилие на режущей кромке ковша ограничивается реактивными усилиями в неподвижных цилиндрах стрелы и ковша при копании поворотом рукояти или в неподвижных цилиндрах стрелы и рукояти при копании поворотом ковша, а также условиями устойчивости экскаватора. Поэтому реактивные усилия на штоках неподвижных гидроцилиндров определяем по известным касательным усилиям на режущей кромке ковша.

Вычислив усилия Р01 для соответствующих положений рукояти, определяем реактивные усилия на штоках неподвижных гидроцилиндров:

- стрелы:                           ,                                                  (2.11)

     (2.12)

- ковша:                            ,                                                  (2.13)

,                                     (2.14)

где r - длины плеч соответствующих сил относительно точек A, C и Д ; - касательные усилия на режущей кромке ковша

; ;

  вес ковша с грунтом, принимаем, что ковш в этом положении заполнен на половину:

,                                                  (2.15)

;

Вес рукояти:                     ;

Вес стрелы:                       ;

- вес соответственно ковша, рукояти, стрелы.

.

По известным усилиям Р01 для соответствующих положений ковша находим реактивные усилия на штоках неподвижных гидроцилиндров:

рукояти:                            ,                                                  (2.16)

              (2.17)

cтрелы:                             ,                                                   (2.18)

             (2.19)

где r измеряют непосредственно по расчетной схеме, построенной в произвольном масштабе.

По найденным реактивным усилиям определяют реактивные давления в цилиндрах     стрелы,     ковша и    рукояти    с учетом     того,     какая полость гидроцилиндров работает:

                                                       (2.20)

                                                 (2.21)

стрела:

рукоять:

ковша:

где Рп, Рш - реактивное давление соответственно в поршневой и штоковой полости; Fц - реактивное усилие на штоке гидроцилиндра.

Если реактивное давление превышает номинальное не менее чем в 1,2-1,5 раза, необходимо предусмотреть установку предохранительного клапана в соответствующей магистрали.

  1. 3. Определение максимальных нагрузок воспринимаемых модернизированным рабочим оборудованием - обратная лопата.

Максимальные   нагрузки   на   рабочее   оборудование   обратной   лопаты действуют при копании поворотом ковша. При этом реактивное давление в цилиндре рукояти не может быть выше предельного значения Pmax=(1,2...1,5)PН, где PН - давление в гидроприводе.

Па

Максимальное реактивное усилие в цилиндре рукояти (при работе поршневой полостью):

.

Нагрузки на рабочее оборудование достигают максимальных значений примерно во втором положении рукояти при копании поворотом ковша примерно в четвертом положении. При этом усилие на зубьях ковша Р01 не может быть больше, чем при копании поворотом рукояти с максимальным реактивным усилием в ее цилиндре. Усилие Р01, перпендикулярное к радиусу ковша, находим при условии ΣМВ=0:

         (2.22)

где Gкr – сила тяжести ковша с грунтом, наполненного на ½ своей вместимости.

Длину плеч сил берем из расчетной схемы. Нормальная составляющая Р02=0,2Р01.

Нагрузки на рабочее оборудование достигают максимальных значений при повороте рукояти от начального положения на 44, 9280. при этом усилие на зубьях ковша Р=53,99423 кН

Усилие в тяге ковша:

,                                    (2.23)

Активное усилие в цилиндре ковша при условии равновесия рычага:

,                                                  (2.24)

где rцД, rТД – длина плеча силы соответственно Fцк и Т

Усилия по величине и направлению во всех шарнирах рабочего оборудования определяем графически. Для чего строим многоугольники сил по расчетной схеме приведенной в .

Получаем:

  - реакцию в точке  построением многоугольника сил , . Отсюда ;

-  реакцию  в точке С построением многоугольника сил  ; ; ; . Отсюда ;

- реакцию в точке  В построением многоугольника сил ; ;  . Отсюда  ;

- реакцию в точке А находятся  построением многоугольника сил  - равнодействующая сил направлена противоположно реакции . Отсюда ,

Рис. 2.7. Расчетная схема к определению максимальных нагрузок.

  1. 4. Определение производительности экскаватора с модернизированным ковшом и определение эффективности новой конструкции на основании сопоставление результатов с базовой машиной.

          Эксплуатационная часовая производительность Пэ  экскаватора:

                                           (2.25)

где   - геометрическая вместимость ковша (=0,65 м3 – базовый ковш,  ´=0,65+0,55=1,2м3 - вместимость планировочного ковша, м;

          - коэффициент наполнения ковша, =0,9...1,1;

          =20 с - продолжительность рабочего цикла, с;

          - коэффициент разрыхления грунта, = 1,15...1,4;

          -коэффициент использования экскаватора по времени, = 0,6,..0,8.

Эксплуатационная часовая производительность Пэ  базового экскаватора:

Эксплуатационная часовая производительность Пэ  нового экскаватора:

          Эксплуатационная сменная производительность Пэ см экскаватора:

базовой конструкции:

новой конструкции:   

где   т=8,2 ч  - продолжительность смены, ч.

          Определение эффективности новой конструкции:

                                           (2.26)

где КПэ и КПэ.см – коэффициенты определяющие эффективность новой конструкции на основании сопоставления результатов расчета часовая Пэ  и сменной производительности Пэ см экскаватора.

Определение коэффициента эффективности новой техники, основанный на результатах расчета производительности позволил доказать работоспособность и эффективность нового технического решения, которая в 1,84 раза выше показателей базовой машины.




Комментарий:

Расчет экскаватора, оснащенного ковшом повышенной планировочной способности


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы