←предыдущая следующая→
1 2 3
Министерство образования Российской Федерации
КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИ-ВЕРСИТЕТ
Кафедра «Строительные и дорожные машины и оборудование»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине Машины для земляных работ
Тема проекта: Модернизация гидропривода экскаватора IV размерной груп-пы
Пояснительная записка
Выполнил:
ст-т гр. АТ 29-1
Финк И.А.
Проверил:
Мальцев В. А.
Красноярск 2003 г.
Введение
Курсовое проектирование для машиностроительных специальностей, вузов, является важным этапом процесса формирования знаний инженера-машиностроителя. Курсовой проект, кроме того, представляет собой подго-товительную работу для дипломного проекта.
Курсовое проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные во время лекционных или практических занятий, учит пользо-ваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нор-мами, умело сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полу-ченными в процессе изучения курса.
В настоящее время существует много проблем связанных с усовершен-ствованием гидропривода землеройных машин. Одной из них является уда-ление растворенного в рабочей жидкости воздуха. В рабочей жидкости мо-жет содержаться от 10 до 20% воздуха. Это приводит к тому что во первых увеличивается ковитационный износ, а во вторых снижается производитель-ность, за счет увеличения времени срабатывания гидроцилиндров. Целью данного курсового проекта является разработка конструкции гидробака с ме-ханизмом удаления воздуха из жидкости.
1. Анализ найденных патентных решений
В результате патентного поиска было найдено несколько авторских свидетельств связаны с решением этой проблемы. Рассмотрим недостатки данных изобретений (найденные авторские свидетельства представлены в приложении).
Основным недостатком всех большинства найденных решений являет-ся то, что конструкции представленных изобретений являются сложными и трудоемкими в изготовлении. Кроме этого имеются другие недостатки кото-рые рассмотрим в отдельности ля каждого авторского свидетельства.
1. А.С. №1435266 и №1780803. Эти две конструкции схожи по конст-рукции. Кроме выше сказанного они имеют и имеют большие габариты свя-занные с установкой устройства для дегазации жидкости;
2. А.С. № 1692944. Устройство имеет простую конструкцию но в нем не предусмотрена система регуляции разряжения в верхней полости бака.
3. А. С. № 1719015. Кроме того, что устройство по конструкции явля-ется довольно сложным, эту идею нельзя применить для стандартного бака, т. е. необходимо спроектировать совершенно новую конструкцию бака, и на-ладить производство данного изделия.
Техническое предложение представлено на рисунке 1.1. Данная конст-рукция имеет ряд преимуществ перед теми изобретениями, которые были проанализированы выше. Это простота конструкции, возможность примене-ния в стандартном баке. Наиболее близкой по конструкции является схема представленная в авторском свидетельстве №1692944. Отличие состоит в том, что в техническом предложении имеемся устройство для регуляции раз-ряжения в верхней части бака.
Принцип работы состоит в следующем. Жидкость двигаясь по сливно-му трубопроводу через штуцер 1 попадает на лопатки турбины 2, приводя её во вращение. Вращаясь, турбина приводит в движение поршень цилиндра 3, таким образом в верхней части бака создается разряжение способствующее выделению растворенного в жидкости воздуха.
Рисунок 1.1 Техническое предложение
Затем когда разряжение начнет переходить за пределы допустимого начнет двигаться поршень цилиндра 4, перенаправляя тем самым поток жид-кости. Турбина перестает вращаться и откачка воздуха прекращается.
2. Основные расчеты экскаватора ЭО – 4121
2.1 Тяговый расчет
Движение по горизонтали
Необходимое для движения по горизонтали тяговое усилие Sт на одной гусеничной ленте:
2Sт = Wвн + Wи + Wк + Wв,
где Wвн – внутреннее сопротивление ходовых механизмов;
Wи – сопротивление сил инерции при трогании с места;
Wк – сопротивление грунта при перемещении экскаватора;
Wв – сопротивление ветра.
Внутреннее сопротивление ходовых механизмов:
Wвн = α•(W1+ W2+ W3+ W4+ W5+ W6+ W7),
где α – коэффициент, учитывающий добавочное сопротивление от внешних сил, α = 1, 2;
W1 – сопротивление в подшипниках опорных катков;
W2 – сопротивление в подшипниках ведущих колес;
W3 – сопротивление в подшипниках направляющих колес;
W4 – сопротивление качению опорных катков по гусеничным лентам;
W5 – сопротивление изгибанию гусеничных цепе на ведущих колесах;
W6 – сопротивление изгибанию гусеничных цепей на направляющих колесах;
W7 – сопротивление движению гусеничных цепей по поддерживающим кат-кам.
Сопротивления W2, W3, W5 и W6 находятся в функциональной зависи-мости от Sт. если коэффициенты этой зависимости обозначить через р, l, m и n, то
Wвн = α(W1 + p•Sт + l• Sт + W4 + m•Sт + n• Sт +W7).
Если теперь в формулу для определения Sт подставить значения Wвн и преобразовать её то она прими вид:
.
Сопротивление в подшипниках опорных катков:
,
где Gэ = 205800 Н – вес экскаватора ЭО-4121 с оборудованием обратная ло-пата с ковшом вместимостью 1,25 м3; qзв – вес гусеничных звеньев, лежащих на земле; fпк – приведенный коэффициент трения качения; d1 = 0.08 м – диа-метр цапфы катка; D1 = 0,24 м – диаметр опорного катка.
Вес гусеничных звеньев:
Н,
где = 472 Н – вес одного гусеничного звена; L = 3 м – длина гусеничной ленты, лежащей на земле; t = 0.203 м – шаг гусеничного звена.
Приведенный коэффициент трения качения:
,
где К = 0,01 см – коэффициент трения качения; dц = 0,06 м – диаметр цапфы катка; D = 0.106 м – наружный диаметр внутреннего кольца подшип-ника; δ – диаметр тела качения подшипника, для подшипника 3616 δ=0,016 м.
Сопротивление в подшипниках опорных катков:
= 210 Н.
Сопротивление в подшипниках ведущих колес:
,
где RA, RB – реакции в подшипниках вала ведущего колеса; dцA, dцВ – диаметр цапф вала ведущего колеса; fпкА, fпкВ – приведенные коэффициенты трения качения в цапфах вала ведущего колеса; D2 = 0.743 м условный диаметр ве-дущего колеса.
В соответствии с рисунком 2.1
;
,
где α = 24˚23΄ - угол зацепления зубчатых колес; Dk = 0.462 м; D2 = 0.743 м.
Подставив в эти выражения значения величин получим:
;
N = 1.61 • ST • tg24˚23΄= 0.73 ST.
В соответствии с рисунком 2.1
RAX =
;
Рисунок 2.1 Схема усилий в механизме хода
RBX =
;
RAY =
;
RBY =
;
;
.
Для опоры А, подшипник 3626:
dцА = 0,13 м; DA = 0.174 м; δА = 0,031 м;
fпкА = .
Для опоры В, подшипник 356:
dцВ = 0,13 м; DA = 0.161 м; δА = 0,020 м;
fпкА =
Сопротивление в подшипниках ведущих колес:
Следовательно р = 0,0015
Сопротивление в подшипниках направляющих колес: при переднем ходе
W3 = ,
где d3 = 0.11 м – диаметр цапфы натяжного колеса; D3 = 0.6 м – диаметр на-тяжного колеса; при заднем ходе:
.
для подшипника 3522
dц = 0,11 м; D = 0.138 м; δА = 0,0175 м;
fпк =
Подставив значения величин, получим:
W3 = ;
.
Следовательно l = 0.0024, l′ = 0.00154.
Сопротивление качению катков по гусеничным лентам
Н,
где fк = 0,15•10-2 – коэффициент трения качения катков по гусеничным лен-там.
Сопротивление изгибанию гусеничных цепей на ведущих колесах при переднем ходе:
,
где μ = 0,35 – коэффициент трения шарниров звеньев цепи; d0 = 0.0445 м – диаметр пальцев шарниров звеньев гусеничной цепи;
При заднем ходе
.
Следовательно, m = 0.0482; m′ = 0.0419.
Сопротивление изгибанию гусеничных цепей на направляющих
←предыдущая следующая→
1 2 3