Расчет гидроцилиндра ковша скрепера МОаЗ – 6014

курсач (1).dwg

курсач (4).dwg

КРКНТТМО.23.03.02.4121.Г3
Гидравлическая система
скрепера МоАЗ - 6014
Переключатель насоса
Маслопровод дренажный
Гидроцилиндры сидельно сцепного устройства
Коробка золотниковая
Гидроцилиндры подъёма ковша
Гидроцилиндры заслонки
Гидроцилиндры задней стенки

курсач (2) спец.dwg

курсач (2).dwg

КРКНТТМО.23.03.02.4121.01.01.02.СБ
Гидроцилиндр подъёма ковша
скрепера МоАЗ - 6014

курсач (5).dwg

КРКНТТМО.23.03.02.4121.К3
Механическая трансмиссия
скрепера МоАЗ - 6014
Коробка отбора мощности
Дополнительная коробка передач
Трансмиссионный тормоз

курсач (1) спец.dwg

КРКНТТМО.23.03.02.4121.01.01.02.
Гидроцилиндр подъёма ковша
скрепера МоАЗ - 6014
КРКНТТМО.23.03.02.4121.01.01.02.СБ
Кольца уплотнительные

курсач (3).dwg

КРКНТТМО.23.03.02.4121.01.01.00.СБ
Рабочее оборудование скрепера

курсовой КНТТМ.docx

Область применения и описание конструкции скрепера3
Основные технические характеристики10
Схема и принцип работы механической трансмиссии13
Схема и принцип работы гидросистемы24
Расчет элемента гидросистемы (гидроцилиндра)32
1. Силовой расчет рабочего оборудования32
2. Выбор конструкции гидроцилиндра33
3. Расчет толщины стенки гидроцилиндра34
4. Расчет резьбовых соединений в гидроцилиндре35
5. Расчет крепления головок с гильзой на внутренних и наружных полукольцах37
6. Расчет проушины38
Список использованной литературы39
Область применения и описание конструкции скрепера
Скрепером называется землеройно-транспортная машина приводимая в движение тягачом или собственным двигателем и предназначенная для послойного срезания грунта транспортирования и разгрузки его в большинстве случаев (кроме моделей с разгрузкой назад) с последующими разравниванием и уплотнением.
Скрепер является землеройно-транспортной машиной выполняющей копание транспортирование выгрузку разравнивание (кроме моделей с разгрузкой назад) и частичное уплотнение грунта. Они предназначены для послойной разработки грунта и транспортирования его на расстояния до 500 м а в случае самоходных машин - даже до 5-8 км. Скреперы обычно устраиваются так что операция разгрузки у них сочетается с разравниванием грунта поэтому применения для такого разравнивания специальных средств обычно не требуется.
Скреперы используются в дорожном промышленном гидротехническом и ирригационном строительствах на вскрышных работах в карьерах при послойной разработке грунта успешно конкурируя с экскаваторами по стоимости разработки грунта. Скреперы применяются для возведения насыпей дамб разработки выемок вскрышных работ и т.п. в основном для постройки полотна дорог планирования строительных площадок на земляных работах в легких и средних грунтах при перевозке грунта по бездорожью или грунтовым дорогам на расстояние от 015 до 5 км с децентрализованной его выгрузкой на значительной площади.
Скреперы применяются при разработке грунтов до IV категории включительно. Чтобы облегчить копание скрепером тяжелые грунты предварительно разрыхляют рыхлителями бульдозерами с зубьями на отвале пли плугами.
Скреперы классифицируют по способу их передвижения емкости ковша схеме подвески ковша способу загрузки и разгрузки и по системе управления.
По способу передвижения скреперы разделяются:
а) прицепные скреперы работают с гусеничным или двухосным колесным трактором или тягачом и большей частью выполняются двухосными а в некоторых случаях - одноосными. Скреперы с геометрической емкостью ковша 075 45 м3 обычно применяют с гусеничными тракторами мощностью II 290 кВт для работ в условиях переменного рельефа при перемещении грунта по бездорожью на расстояние 005 02 км при самой малой емкости и 03 07 км для более мощных машин. В исключительных случаях наибольшие пределы могут быть увеличены на 45 50%. При хороших условиях рельефа и наличии дорог прицепные скреперы могут применяться с двухосными быстроходными колесными тягачами мощностью 50 600 кВт. Это дает возможность увеличить предельную дальность возки для самых малых моделей в 4 5 раз и до 7 раз для наиболее мощных. Нижний предел целесообразной дальности возки при колесных тягачах также возрастает в 4 5 раз так как на коротких расстояниях они не могут полностью использовать свою скорость. Однако по эффективности применения такие машины уступают полуприцепным и самоходным скреперам поэтому использовать их следует для работ небольшого объема при наличии прицепных скреперов и двухосных тягачей не занятых на других работах.
б) полуприцепные скреперы обычно делаются одноосными поэтому часть своего веса они передают на тягач что повышает его сцепной вес и улучшает тем самым тяговую характеристику. Полуприцепные скреперы как правило рассчитываются на работу с одноосными тягачами хотя в отдельных случаях для этой цели применяются также и двухосные тягачи. Полуприцепной скрепер с одноосным тягачом представляет собой весьма маневренную тележку с небольшим радиусом поворота способную развивать скорость до 45 60 кмч. Эти машины получили наибольшее распространение. Единственным преимуществом двухосных тягачей является возможность получения в одинаковых дорожных условиях более высоких скоростей движения максимальные значения которых достигают 65 70 кмч. При емкости 45 45 м3 в хороших условиях рельефа и дорог полуприцепные скреперы применяются с колесными тягачами. Реже они используются с двухосными тягачами мощностью 90 330 кВт иногда до 500 кВт чаще с одноосными тягачами той же мощности.
в) самоходные скреперы исполняются колесными или гусеничными. Здесь в отличие от полуприцепной машины тягач отдельно использован быть не может.
По схеме подвески ковша скреперы разделяются на машины рамной конструкции где имеется специальная рама на которой укрепляется ковш и на скреперы безрамной конструкции где рамой является сам ковш. Наибольшее распространение получили скреперы безрамной конструкции.
По способу загрузки скреперы можно подразделять на скреперы у которых наполнение ковша происходит под давлением срезаемой стружки (этот способ связан с преодолением значительных сопротивлений наполнению) и на скреперы с элеваторной загрузкой когда подъем грунта в ковш производится элеватором благодаря чему сопротивление наполнению ковша снижается.
По способу разгрузки.
а) Принудительная разгрузка. При принудительной разгрузке обеспечивается наилучшая очистка ковша. Однако при этом развиваются большие усилия и затрачивается значительная работа.
б) При полупринудительной разгрузке днище ковша вместе с задней стенкой поворачивается вокруг своей передней части что обеспечивает хорошую очистку боковых стенок ковша но само днище и задняя стенка при липких влажных грунтах очищаются неудовлетворительно.
в) Свободная разгрузка применяется в машинах малой емкости; недостатком свободной разгрузки является неполная разгрузка ковша при работе в вязких и влажных грунтах. При свободной разгрузке грунт выгружается путем опрокидывания всего ковша. Здесь условия очистки ковша от грунта наихудшие поэтому этот способ применим лишь при емкости ковша до 2 3 м3.
г) Щелевая разгрузка. При щелевой разгрузке днище поворачиваясь выводится из-под грунта и в конечном положении наклоняется к горизонту вод углом 72 75° вследствие чего происходит лучшая очистка ковша.
По системе управления рабочим органом различают скреперы с гидравлическим и канатно-блочным управлением.
Основным достоинством гидравлического механизма управления следует считать возможность принудительного заглубления ножа. Также обеспечивается меньшая металлоемкость и энергоемкость.
У канатно-блочной системы управления подъем рабочего органа производится принудительно а спуск ковша и заглубление ножа в грунт осуществляются за счет собственного веса что ухудшает условия работы скрепера во время заглубления на твердых грунтах и удлиняет путь загрузки а также приводит к неполному закрытию заслонки по окончании загрузки и потерям грунта при его транспортировании. Недостатком канатных систем является передача части силы тяги от трактора к скреперу через канат подъема ковша. При этом канат подвергается перегрузкам. Этот недостаток устраняют введением специальных механизмов разгружающих канат подъема ковша при транспортировании. Канатное управление применяется в настоящее время сравнительно редко и только в случае прицепных машин.
По виду заслонки: Различают скреперы двух типов: с плавающей и управляемой заслонками. У плавающей заслонки шарниры подвески отнесены назад по ходу и расположены ниже чем у управляемой заслонки. Также заслонки могут выполняться по одной из трех схем смещения при закрытии. Различают заслонки с положительным смещением с отрицательным и с нулевым смещением. Это разделение зависит от соотношения радиуса кривизны заслонки и радиуса крепления заслонки.
Скрепер является полуприцепным одноосным агрегатом к тягачу МоАЗ-6442 и состоит из следующих основных сборочных единиц и систем: рамы I (рис.1.) заслонки 2 ковша 3 задней стенки 4 гидросистемы и пневмосистемы. Сборочные единицы металлоконструкции скрепера изготовлены из низколегированной стали.
Рис .1. Скрепер полуприцепной МоАЗ-6014 с одноосным тягачом МоАЗ-6442: I - рама; 2 - заслонка; 3 - ковш в сборе; 4 - стенка задняя
Рама сварная в передней части ее вварена литая стойка 2 (рис.2.) седельно-сцепного устройства. Поперечная балка 6 представляет собой трубу к которой привариваются две упряжные тяги 5 и кронштейны 3 гидроцилиндра. Упряжные тяги проушинами соединяются с ковшом скрепера посредством шарнирного соединения (рис.3.)
Рис.2. Рама: I - проушина стойки; 2 - стойка; 3 - кронштейн гидроцилиндра; 4 - проушина упряжной тяги; 5 - тяга упряжная; 6 - балка поперечная
Рис.3. - Шарнирное соединение рамы с ковшом: I - втулка; 2 - кольцо; 3 - палец; 4 - проушина упряжной тяги
Ковш сварной состоит из двух боковых стенок 2 (рис.4.) днища II и заднего буфера 5.
Рис.4. Ковш: I - проушина; 2 - стенка боковая; 3 - кронштейн шарнира заслонки; 4 - кронштейн упряжной тяги; 5 буфер задний; б - упор; 7 - бампер; 8 - ферма пространственная; 9 - балка направляющая; 10 - балка поперечная; II - днище; 12 - плита подножевая; 13 - плиты подножевые боковых ножей
В передней части боковые стенки оканчиваются кронштейнами крепления штоков гидравлических цилиндров подъема ковша в нижней части к ним привариваются подножные плиты 13 для крепления боковых ножей. Днище ковша выполнено из листа и усилено снизу накладками. В передней части днища приваривается подножевая плита на которой крепятся четыре ножа. При износе режущих кромок следует установить ноет обратной стороной. К задней части ковша скрепера приварен задний буфер 5 предназначенный для передачи толкающих усилий от трактора-толкача на ковш скрепера.
Задняя стенка предназначена для выгрузки грунта и состоит из щита I (рис.78) и толкателя 6. На щите и толкателе имеются направляющие ролики устройство которых показано на рис.79.
Рис.5. Задняя стенка: 1 – щит; 237 - кронштейны роликов; 4 – раскос; 5 – кронштейн гидроцилиндра; 6 - толкатель
Заслонка предназначена для регулировки процесса набора грунта к для закрывания ковша при транспортировании грунта. Рычаги заслонки 2 (рис.6.) имеют коробчатое сечение. На концах рычагов имеются проушины 3 для крепления к боковым стенкам ковша. К рычагам в средней части приварены кронштейны I гидроцилиндра.
Рис.6. Заслонка: 1-кронштейн гидроцилиндра; 2 - рычаг заслонки; 3 - проушина
Основные технические характеристики
Самоходные cкреперы МоАЗ относятся к внедорожным транспортным средствам для эксплуатации вне автомобильных дорог - на карьерных и грунтовых дорогах.
Загрузка ковша самоходного скрепера МоАЗ осуществляется при помощи толкача оборудованного специальным толкающим устройством или бульдозером с усиленным отвалом.
Скрепер самоходный МоАЗ-60148
Рис.7. Скрепер МоАЗ-6014
Скрепер самоходный МоАЗ-60148 предназначен для послойной разработки транспортирования и отсыпки грунтов I и II категорий и предварительно разрыхленных грунтов III и IV категорий.
Самоходные скреперы относятся к внедорожным транспортным средствам для эксплуатации вне автомобильных дорог - на карьерных и грунтовых дорогах.
Для увеличения производительности набор грунта скрепером производится с помощью трактора-толкача или бульдозера. Допускается загрузка экскаватором или ковшовым погрузчиком что в сочетании с существующим качеством послойной разгрузки слоем заданной толщины расширяет универсальность использования скрепера.
Применение скреперов целесообразно для быстрого выполнения нулевого цикла земляных работ и передачи площадей для дальнейших строительных работ. Для этой цели как правило используются недорогие высокопроизводительные скреперы массового выпуска со стабильным качеством обеспечиваемым уровнем технологии.
Основными преимуществами скрепера являются:
· доступность агрегата в обслуживании;
· низкая энергоемкость транспортировки грунта по сравнению с технологией "самосвал-экскаватор (погрузчик)";
· сокращение времени выполнения нулевых циклов при строительстве дорог плотин водохранилищ и прочих объектов;
· возможность использования скрепера для погрузки экскаватором или погрузчиком.
Вместимость ковша м3
- номинальная с ("шапкой")
Снаряженная масса скрепера кг
Полная масса скрепера кг
Распределение снаряженной массы самоходного скрепера на дорогу кг:
- через передний мост
Распределение полной массы скрепера на дорогу кг:
Скорость скрепера кмч:
- транспортная максимальная
Максимальное заглубление мм
Ширина по упряжной тяге мм
Толщина слоя отсыпки мм не менее
Наименьший радиус поворота в обе стороны м:
- по колее внешнего колеса тягача
- по крайней выступающей точке тягача
Дорожный просвет при полной нагрузке мм:
- под стремянками рессор моста тягача мм не менее
- под ножами скрепера мм не менее
Угол поворота тягача относительно продольной оси скрепера в каждую сторону град
Угол поворота тягача относительно скрепера в вертикальной плоскости (качание) в каждую сторону град
Наибольший преодолеваемый угол подъема с полной нагрузкой на сухом и твердом грунте:
Вертикальная нагрузка на седельно-сцепное устройство кН (кг)
- мощность кВт (л.с.)
- дополнительная коробка
Двухдисковое с пневмоусилителем
Состоит из главной и двух колесных передач
Рессорная с гидравлическими амортизаторами двухстороннего действия
С гидравлическим приводом и механической обратной связью
Колодочные с пневматическим приводом
Габаритные размеры м:
Схема и принцип работы механической трансмиссии
Рис. 8. Схема механической трансмиссии: 1 — двигатель;2 —коробка отбора мощности;3 —ведущий мост;48— карданный вал; 5 — муфта сцепления;6 —коробка передач; 7 — дополнительная коробка передач; 9 — трансмиссионный тормоз;10— главная передача; — колесная передача;12 —колесо
Трансмиссия механическая состоит из сцепления I (рис.9.) коробки 2 передач и дополнительной коробки 3.
Рис.9. Блок трансмиссии: 1-сцепление; 2 - коробка передач; 3 - коробка дополнительная
Сцепление скрепера МоАЗ-6014
На самоходном скрепере установлено сухое двухдисковое фрикционное постоянно замкнутое сцепление с периферийными пружинами предназначенное для передачи крутящего момента двигателя и для разрыва потока мощности при переключении передач.
Ведущий диск 4 (рис.10.) крепится к валу 21. Ведомые диски 5 и 7 сцепления с фрикционными накладками расположены между ведущим диском 4 средним ведущим диском 6 и нажимным диском 8 и посажены на шлицы передней части первичного вала коробки передач.
Рис.10. Сцепление: I - фланец; 2 - пробка; 3 - болт стяжной; 4 - диск ведущий; 5 - диск передний ведомый; 6 - диск средний ведущий; 7 - диск задний ведомый; 8 - диск нажимной; 9 - винт регулировочный; 10 - муфта нажимных рычагов; II - шланг смазки выжимного подлинника; 12 - подшипник выжимной; 13 - вилка выключения сцепления; 14 - вал вилки выключения сцепления; 15 - пружина периферийная; 16 - картер ведущего диска сцепления; 17 - штифт установочный; 18 - шарикоподшипник задний вала ведущего диска; 19 - масленка; 20 - шарикоподшипник передний вала ведущего диска; 21 - Зал ведущего диска.
Средний ведущий диск 5 свободно перемещается по направляющим пазам ведущего диска 4 сцепления. Периферийные пружины 15 через нажимной диск 8 создают необходимое усилие на ведомых дисках и обеспечивают передачу крутящего момента двигателя.
Управление сцеплением осуществляется педалью при помощи механического привода выключения сцепления с пневматическим усилителем. Камера пневмоусилителя включена параллельно механическому приводу. При наличии давления в пневмосистеме скрепера пневмоусилитель снижает усилие на педали необходимое для выключения сцепления. Механизм пневмоусиления работает следующим образом: полость С (рис.11.) следящего механизма постоянно находится под давлением воздуха который подводится шлангом II от ресивера пневмосистемы тягача. При нажатии на педаль выключения сцепления клапан 23 под действием штока 21 открывается и сжатый воздух из полости С через полость В и шланг 12 поступает в камеру и перемещая диафрагму 3 выключает сцепление. При снятии усилия с педали шток 21 под действием пружины 22 возвращается в исходное положение. Клапан 23 под действием пружины 24 закрывает дальнейший подвод сжатого воздуха к камере пневмоусилителя который выходит в атмосферу через сверление в штоке 21 и корпусе следящего механизма. При отсутствии давления в пневмосистеме сцепление можно выключать нажатием на педаль (следящий механизм при этом работает как жесткая тяга) однако усилие для выжима педали потребуется значительно большее.
В эксплуатации предусмотрены два вида регулировок сцепления: регулировка величины отхода среднего ведущего диска и регулировка свободного хода педали сцепления.
ПРИМЕЧАНИЕ. На машине может быть установлено сцепление с автоматической регулировкой величины отхода среднего диска. В этом случае необходимость регулировки величины отхода среднего ведущего диска отпадает и регулировочные винты 9 не устанавливаются.
Регулировка величины отхода среднего ведущего диска производится для обеспечения необходимых зазоров между рабочими поверхностями дисков сцепления при его выключении.
Для регулировки необходимо:
- снять крышки люков картера сцепления;
- расконтрить регулировочные винты 9 завернуть их до упора в средний ведущий даек б затем отвернуть на один оборот и законтрить (винтов 4 шт.).
При уменьшении свободного хода педали до 10 мм регулировку необходимо производить в следующей последовательности (воздух из пневмосистемы полностью удалить):
- отсоединить вилку штока клапана от рычага 15 (см. рис.11.) и вилку штока камеры от рычага 13;
- повернуть рычаг 13 вместе с валиком сцепления против часовой стрелки до упора (выбрав зазор между выжимным подшипником и муфтой нажимных рычагов в сцеплении).
Перемещением вилки штока камеры отрегулировать зазор D между осями отверстий рычага 13 и вилки штока камеры равным 4-5 мм;
- отсоединить вилку штока камеры с рычагом 13;
- сохраняя неизменным зазор А перемещением вилок клапана
и тяги 6 или перестановкой рычага 15 на шлицах соединить вилку штока клапана 18 с рычагом 15;
- после регулировки вилки законтрить контргайками.
Свободный ход педали сцепления после проведения этих операций должен быть 34-42 мм.
После проведения указанных регулировок проверить при работающем двигателе полное выключение сцепления путем включения передачи заднего хода в коробке передач.
Технический уход за сцеплением в процессе эксплуатации заключается в периодической проверке регулировок сцепления подтяжке резьбовых соединений и смазке. При сезонном обслуживании необходимо снять клапан промыть его и смазать трущиеся поверхности смазкой Литол-24.
Рис.11. Привод выключения сцепления - педаль сцепления; 2 - камера пневмоусилителя; 3 - диафрагма; 4 - кронштейн педали сцепления и тормоза; 5 - валик педали сцепления и тормоза; б - тяга выключения-сцепления; 7 - пружина камеры пневмоусилителя; 8 - пружина оттяжная; 9 - кронштейн промежуточного валика; 10 - валик промежуточный; II - шланг клапана; 12 - шланг камеры пневмоусилителя; 13151920 - рычаги; 14 - вилка; 16 - кольцо стопорное; 17 - контргайка; 18 - клапан; 21 - шток клапана; 22 - пружина штока; 23 - клапан; 24 - пружина клапана
Коробка передач скрепера МоАЗ-6014
Коробка передач трехходовая пятиступенчатая с синхронизаторами на второй-третьей и четвертой-пятой передачах.
Первая передача в коробке передач заблокирована используются только четыре передачи вперед и одна назад соответственно в дальнейшем вторая передача называется первой третья - второй и т.д.
Устройство коробки передач показано на рис.12. К картеру коробки 21 передач спереди крепится картер сцепления сзади - передняя крышка 20 дополнительной коробки. Безударное включение передач обеспечивается двумя синхронизаторами 5 и 12 инерционного типа. Синхронизаторы позволяют ввести в. зацепление зубчатую муфту каретку синхронизатора с зубчатой муфтой шестерни только при уравненных угловых скоростях вращения шестерни и вала.
Уравнивание угловых скоростей производится с помощью фрикционной пары - бронзового конусного кольца синхронизатора и конуса на шестерне.
Долговечность работы синхронизаторов особенно бронзовых конусных колец зависит от правильной регулировки сцепления. При неполном выключении сцепления (сцепление "ведет”) срок службы синхронизаторов значительно сокращается.
Для переключения передач в крышке 14 картера коробки передач установлены три штока II соединенных вилками 41015 с двумя синхронизаторами и шестерней заднего хода.
Штоки перемещаются рычагом 10 (рис.13.) закрепленным на валике II который системой тяг соединен с рычагом 12 переключения коробки передач.
В крышке коробки установлены шариковые фиксаторы удерживающие штоки в определенном положении и не допускающие самопроизвольного включения или выключения передач а также блокирующее устройство препятствующее одновременному включению двух передач.
Блокирующее устройство состоит из штифта и двух пар шариков (см. рис.22). Во избежание ошибочного включения заднего хода используется пружинный предохранитель. Чтобы включить задний ход необходимо преодолеть усилие пружины предохранителя.
Система смазки коробки передач - смешанная. Под давлением смазываются подшипники скольжения шестерен вторичного вала остальные подшипники и зубчатые зацепления - разбрызгиванием.
Шестеренный насос 29 (см. рис.12.) подающий смазку к подшипникам скольжения установлен с наружной стороны передней стенки коробки передач и имеет привод от промежуточного вала.
Масло засасывается из масляной ванны картера через заборник закрытый сеткой и имеющий магнит для улавливания металлических частиц. В случае повышения давления в системе смазки более 008 МПа (08 кгссм2) имеющийся в насосе редукционный клапан соединяет нагнетательный канал со всасывающим.
Pиc.12. Коробка передач: I - вал первичный; 2 - шарикоподшипник первичного вала; 3 - роликоподшипник вторичного вала; 4 - вилка переключения четвертой и пятой передач; 5 - синхронизатор четвертой и пятой передач; 6 - шестерня ведомая пятой передачи; 7 - шарик фиксатора; 8 - шарик блокирующего устройства; 9 - шестерня ведомая третьей передачи; 10 - вилка переключения второй и третьей передач; 11 - шток вилки переключения передач; 12 - синхронизатор второй и третьей передач; 13 - шестерня ведомая второй передачи; 14 - крышка картера коробки передач; 15 - вилка переключения первой передачи и заднего хода; 16 - шестерня ведомая первой передачи и заднего хода; 17 - вал вторичный; 18 - шарикоподшипник вторичного вала; 19 - фланец зубчатый; 20 - крышка передняя дополнительной коробки; 21 - картер коробки передач; 22 - вал промежуточный; 23 - шестерня ведущая второй передачи; 24 - шестерня ведущая третьей передачи; 25 - шестерня ведущая пятой передачи; 26 - шестерня отбора мощности; 27 - шестерня ведущая постоянного зацепления; 28 - роликоподшипник промежуточного вала; 29 - насос шестеренный; 30 - блок шестерен заднего хода; 31 - ось блока шестерен заднего хода; 32 - роликоподшипник блока шестерен заднего хода; 33 - втулка подшипника промежуточная
Рис.13. Механизм дистанционного управления коробкой передач: I - картер управления передний; 2 - поперечина дистанционного управления; 3 - картер управления промежуточный; 4 - валик промежуточного картера; 5 - шарнир кардана; 6 - валик передний; 7 - гайка соединительная; 8 - валик задний; 9 - картер задний дистанционного управления; 10 - рычаг; II - валик заднего картера; 12 - рычаг переключения коробки передач; 13 - рычаг дистанционного управления; 14 - подшипник шарнирный; 15 - валик поперечный; 16 - контргайка
При уходе за коробкой передач в процессе эксплуатации необходимо: - периодически проверять уровень масла. Если нет течи масла из коробки передач уровень масла в картере проверить при ТО-1. Контрольная пробка расположена на левой стенке картера коробки; - своевременно менять масло в картере коробки передач. Сливать масло из картера следует через оба сливных отверстия так как нижняя часть картера разделена поперечной стенкой на два отсека. После слива масла коробку передач необходимо промыть.
Для промывки коробки передач рекомендуется использовать 25-3 л веретенного масла. При нейтральном положении рычага переключения передач запускают двигатель на 7-8 мин. После остановки двигателя масло слить промыть заборник масляного насоса очистить магнит от металлических частиц и установить заборник на место. При установке заборника следует обратить внимание на то чтобы не перекрыть масляную магистраль крышкой или прокладкой. Залить в коробку передач масло предусмотренное таблицей смазки. Необходимо помнить что привод масляного насоса для смазки подшипников скольжения осуществляется от промежуточного вала. При неработающем двигателе смазка к подшипникам не поступает. Поэтому при буксировке скрепера необходимо отключить коробку передач поставив рычаг управления дополнительной коробкой в нейтральное положение.
Коробка передач дополнительная скрепера МоАЗ-6014
Предназначена для получения необходимых передаточных чисел трансмиссии обеспечения синхронной работы скрепера и трактора-толкача получения транспортных скоростей и передачи крутящего момента через карданный вал на ведущий мост.
Дополнительная коробка - двухступенчатая трехвальная. Картер дополнительной коробки крепится к передней крышке 20 (см. рис.12.) которая в свою очередь прикреплена к картеру коробки передач. При помощи соединительной муфты вторичный вал 17 коробки передач соединен с ведущим валом-шестерней 2 (рис.14.) дополнительной коробки. На шлицах промежуточного вала 6 установлена шестерня 3 высшей ступени. На левом конце ведомого вала 14 крепятся фланец 17 крепления карданного вала и ведущая шестерня 16 привода спидометра.
В средней части ведомого вала на шлицах устанавливается скользящая муфта 13 переключения диапазонов. С левой стороны от шлицев на роликах установлена шестерня 15 высшей ступени а с правой -шестерня 9 низшей ступени. Скользящая муфта 13 переключения диапазонов передвигается на шлицах ведомого вала при помощи вилки 12 закрепленной на штоке II (см. рис.12.) который находится в крышке 14 картера коробки передач. В этой же крышке имеется шариковый фиксатор удерживающий шток в определенном положении. Шток соединен с рычагом управления дополнительной коробки находящимся в кабине системой тяг и рычагов.
Крутящий момент от вала-шестерни 2 (см. рис.14.) передается на промежуточный вал 6. При перемещении муфты 13 переключения диапазонов влево включается высшая ступень вправо - низшая ступень.
Смазка подшипников и шестерен дополнительной коробки осуществляется разбрызгиванием. Масло заливается через заливное отверстие находящееся в нижней части картера на задней стенке. Заливное отверстие является одновременно и контрольным.
Сапун соединяющий полости дополнительной коробки с атмосферой установлен на передней крышке.
Передняя и задняя крышки дополнительной коробки обрабатываются вместе с картером и заменяются только в комплекте.
Обслуживание дополнительной коробки в процессе эксплуатации заключается в периодической проверке уровня масла в картере и его замене.
При замене масла в картере дополнительной коробки необходимо:
- слить отработанное масло через сливную пробку в нижней стенке картера. Сливать масло следует в нагретом состоянии;
- залить в картер 5-6 л веретенного или дизельного масла поставить рычаг управления дополнительной коробки в нейтральное положение пустить двигатель включить любую передачу в коробке передач и дать поработать в течение 5-10 мин.
- заглушить двигатель и слить промывочное масло;
- залить в картер дополнительной коробки свежее масло.
Рис.14. Коробка передач дополнительная: I - картер; 2 - вал-шестерня ведущая; 3 - шестерня промежуточная высшей ступени; 4 - штифт; 5 - крышка картера задняя; 6 - вал промежуточный; 718 - крышки; 8 - гайка; 9 - шестерня ведомая низшей ступени; 10 - ролик; II - втулка; 12 - вилка; 13 - муфта Переключения; 14 - вал ведомый; 15 - шестерня ведомая высшей ступени; 16 - шестерня ведущая привода спидометра; 17 - фланец; 19 - шестерня ведомая привода спидометра
Схема и принцип работы гидросистемы
Система гидравлическаяскрепера МоАЗ-6014 и тягачаМоАЗ-6442.
В гидросистеме самоходного скрепера установлены четыре шестеренных насоса закрепленных на специальных фланцах коробки отбора мощности (рис.15 и 16).
В транспортном режиме самоходного скрепера насосы 2 (рис.16)
левого вращения подают рабочую жидкость в гидросистему рулевого управления а остальные два насоса (левого и правого вращения) -в гидросистему скрепера.
При включении золотника гидрораспределителя какого-либо из привода рабочих органов скрепера (ковша заслонки или задней стенки) насос 4 автоматически переключается в гидросистему скрепера.
После возврата золотника гидрораспределителя в нейтральное положение насос 4 автоматически переключается в гидросистему рулевого управления.
Рис.15. Схема скрепера гидравлическая: I - фильтр масляный; 2 - клапаны обратные; 35 - насосы; 4 - переключатель насоса; б - бак масляный; 7 — рукава высокого давления; 3 -маслопровод дренажный; 910 - бустеры левый и правый; II - коробка золотниковая; 12 - механизм рулевой с распределителем; 13 - гидрораспределитель; 14 - маслопровода; 15 - гидрозамок; 16 - гидроцилиндры ковша; 17 - гидроцилиндры задней стенки; 18 - гидроцилиндры заслонки
Рис.16. Установка насосов гидросистемы скрепера: I - насос правого вращения; 24 - насосы левого вращения; 3 - переключатель насоса
Насос 2 (см. рис.16.) левого вращения постоянно осуществляет подачу в гидросистему рулевого управления насос 4 левого вращения осуществляет подачу рабочей жидкости в гидросистему рулевого управления при неработающей гидросистеме скрепера а при работающей гидросистеме скрепера осуществляет подачу рабочей жидкости в нее. Насос I правого вращения и насос левого вращения установленный на переднем фланце коробки отбора мощности постоянно осуществляют подачу рабочей жидкости в гидросистему скрепера.
Переключатель насоса
Предназначен для переключения подачи рабочей жидкости из гидросистемы рулевого управления в гидросистему скрепера и обратно в зависимости от того работает она или нет.
Переключатель насоса 3 (см. рис.16.) установлен на насосе 4.
Устройство переключателя насоса показано на рис.17.
Рис.17. Переключатель насоса: I - пробка; 2 - кольцо уплотнительное; 3 - корпус; 4 - золотник; 5 - пружина; А - полость дренажная; В С D Е - полости нагнетания
При неработающей гидросистеме скрепера давление рабочей жидкости в полости D. (магистраль нагнетания гидросистемы скрепера) будет равным давлению слива. Такое же давление будет и в полости В соединенной с полостью D сверлениями в золотнике 4. В этом случае золотник удерживается пружиной 5 в крайнем левом положении и рабочая жидкость нагнетаемая насосом поступает из полости С в полость Е (магистраль нагнетания рулевого управления).
При работе гидросистемы скрепера давление рабочей жидкости в полости D и соединенной с ней каналами полости В повышается давит на торец золотника со стороны полости В и преодолевая усилие пружины перемещает его в крайнее правое положение. В этом случае рабочая жидкость нагнетаемая насосом поступает из полости С в полость D (магистраль нагнетания гидросистемы скрепера).
Таким образом в гидросистему рулевого управления в транспортных режимах самоходного скрепера поступает рабочая жидкость от двух насосов а при заборе грунта и отсыпке - от одного. Так как забор грунта и отсыпка его происходят на низших передачах понижающего диапазона то уменьшение расхода рабочей жидкости в гидросистеме рулевого управления при этом не оказывает существенного влияния на управляемость самоходного скрепера.
Герметичность в переключателе насосов достигается при помощи резиновых уплотнительных колец
Гидробакскрепера МоАЗ-6014 и тягачаМоАЗ-6442 Гидробак является общим резервуаром для гидросистемы рулевого управления и гидросистемы скрепера. Для емкости гидробака использована силовая поперечина рамы тягача.
Устройство гидробака показано на рис.18.
Забор рабочей жидкости насосами осуществляется по всасывающим маслопроводам заборного коллектора II в правой нижней части гидробака. В заборном коллекторе расположен запорный клапан 8 со штоком 12. Заборный коллектор и шток уплотняются резиновыми кольцами 10 и 13. В рабочем состоянии клапан и шток вдвинуты в заборный коллектор и фиксируются проволочным шплинтом 14 который продевают через отверстие в штоке и ушке на коллекторе.
Рис.18. Гидробак: I - угольник; 2 - фильтр; 3 - прокладка; 4 - стержень маслоизмерительный; 5 - крышка сапуна; 6 - сетка сапуна; 7 - салун; 8 - клапан; 91013 - кольца уплотнительные; II -коллектор заборный; 12 - шток; 14 - шплинт проволочный; 15 – наконечник; 16 - пробка сливная
Рис.19. Фильтр: I - болт стяжной; 2 - шайба; 3 - шплинт; 4 - шайба опорная 513 - кольца уплотнительные; 6 - элемент фильтрующий; 7 - каркас пакета; 811 - пружины; 9 - седло клапана; 10 - клапан; 12 - корпус фильтра; 14 - пробка
При демонтаже всасывающих маслопроводов или насосов с целью избежания потерь рабочей жадности из гидробака необходимо шток расшплинтовать слегка разгерметизировать один из всасывающих маслопроводов и за наконечник 15 вытянуть шток из заборного коллектора на величину ограничиваемую упором штока в крышку коллектора. При этом клапан войдет в зону уплотнительного кольца 9 и перекроет выходной канал коллектора* После окончания работ необходимо шток с клапаном вдвинуть в коллектор и проволочным шплинтом зашплинтовать за ушко коллектора. Во избежание выхода из строя насосов гидросистемы и создания аварийной ситуации при движении запрещается пускать двигатель при закрытом клапане заборного коллектора или при отсутствии рабочей жидкости в гидробаке а также при незашплинтованном штоке клапана. На верхней стенке поперечины установлены: угольник I для подсоединения дренажного маслопровода к золотниковой коробке маслоизмерительный стержень 4 фильтр 2 очистки рабочей жидкости сапун 7.
На маслоизмерительном стержне нанесены две метки: верхняя определяет максимальный а нижняя - минимальный уровень рабочей жидкости в гидробаке. Для слива рабочей жидкости в нижней части гидробака имеются сливные пробки 16.
Фильтр состоит из корпуса 12 (рис.19.) и встроенного в него пакета фильтрующих элементов фиксируемого от осевых перемещений пружиной II и стяжным болтом I через шайбу 2. На фланце корпуса фильтра приварены заливная горловина для заправки гидросистемы рулевого управления и скрепера рабочей жидкостью с пробкой 14 и уплотнительным кольцом 13 и угольник для слива из гидросистем во внутреннюю полость гидробака циркулирующей рабочей жидкости.
Пакет фильтрующих элементов состоит из каркаса 7 с насаженным на его направляющие фильтрующими элементами 6. Корпус фиксируется на опорной шайбе 4 с помощью проволочного шплинта 3 продетого через направляюще. На отражателе пакета в приварных корпусах расположены нерегулируемые перепускные шариковые клапаны 10 поджимаемые к седлам 9 пружинами 8. Опорная шайба пакета уплотняется с корпусом фильтра кольцом 5. При техническом обслуживании фильтра:
- вывернуть болт I с шайбой 2;
- вынуть пакет фильтрующих элементов;
- промыть корпус 12 фильтра в дизельном топливе;
- не разбирая пакета промыть в дизельном топливе фильтрующие элементы 6 с помощью волосяной кисточки;
- осмотреть фильтрующие элементы;
- фильтрующие элементы с поврежденной или накоксованной сеткой заменить новыми элементами предварительно расшплинтовать пакет сохраняя по 30 фильтрующих элементов на каждой направляющей;
- зашплинтовать пакет проволокой и собрать фильтр в обратной последовательности.
Для обеспечения высокой долговечности насосов гидросистем своевременно проводите рекомендуемые технические обслуживания фильтра не допускайте его работу без клапанов 10 или с порванной соткой фильтрующих элементов 6.
Распределитель гидравлическийскрепера МоАЗ-6014 и тягачаМоАЗ-6442
Предназначен для распределения потоков рабочей жидкости и предохранения гидросистемы от перегрузок.
Рис.20. Распределитель гидравлический: I - крышка нижняя; 2 - шайба упорная; 3 – пружина возвратная; 4 - крышка; 5 - корпус; 61320 - кольца уплотнительные; 7 - корпус клапана; 8 – клапан переливной; 9 - пружина; 10 - втулка; II - золотник; 12 - клапан предохранительный; 14 - корпус клапана; 15 - прокладка; 16 - контргайка; 17 - винт регулировочный; 18 - колпачок; 19 - крышка верхняя; 21 - рычаг золотника; 22 - сухарь
Устройство гидравлического распределителя показано на рис.20. В нейтральном положении золотников рабочая жидкость нагнетается насосами в напорную полость Е и по каналам С и F сливается в гидробак.
При перемещении золотника в одно из рабочих положений (вперед или назад) канал F перекрывается золотником давление в напорной полости и возрастает и рабочая жидкость из этой полости поступает в одну из открытых золотником полостей В или D. которые трубопроводами и рукавами высокого давления соединяются с соответствующими полостями гидроцилиндров.
Вытесненная рабочая жидкость из сливной полости гидроцилиндров направляется в канал F и далее на слив в гидробак.
Если давление в напорной полости 3 возрастает до величины 10-1 5 МПа (I00-15 кгссм2) на которую отрегулирован предохранительный клапан 12 последний срабатывает под действием давления жидкости поступающей к нему через дросселирующее отверстие в корпусе переливного клапана 8.
Падение давления в полости G вызывает подъем переливного клапана и жидкость из напорной полости й поступает в сливной канал А. Как только давление в полости Е Понизится до давления слива переливной клапан под действием пружины 9 снова опускается и разобщает нагнетательную и сливную полости.
Давление рабочей жидкости в гидросистеме скрепера регулируется винтом 17.
Управление гидрораспределителем дистанционное из кабины водителя Привод гидрораспределителя состоит из рычагов I (рис.21) управления вращающихся во втулках 2 рычагов 3 и тяг 4. Таксация рычагов управления в нейтральном положении обеспечивается возвратными пружинами 3.
Рис .21. Управление гидрораспределителем: I - рычаг управления; 2 - втулки; 3 - рычаг; 4 - тяга; 5 – гидрораспределитель
Расчет элемента гидросистемы (гидроцилиндра)
1. Силовой расчет рабочего оборудования
Рис.22. Схема нагружения гидроцилиндра
Составляем уравнение равновесия системы относительно точки поворота ковша и находим усилие в гидроцилиндре Pц
- вес ковша с грунтом Н*к;
- нормальная составляющая силы грунта:
= 04 м - плечо действия касательной составляющей силы резания;
= 118 м - плечо действия нормальной составляющей силы резания;
= 212 м - плечо действия силы подъёма (опускания)
- касательная составляющая сопротивления копанию:
2. Выбор конструкции гидроцилиндра
Гидроцилиндры различаются по способу крепления: на удлиненных стяжках на лапах на цапфах на переднем фланце на заднем фланце на проушинах серьгах закладными кольцами. Жесткое крепление применяют в основном для небольших гидроцилиндров системы управления. В мобильных машинах (кран-манипуляторы эвакуаторы автоматические краны буровые агрегаты и т. д.) чаще используют шарнирное крепление корпуса гидроцилиндра и штока гидроцилиндры рабочего оборудования стрел и манипуляторов крепят шарнирно на проушинах-серьгах причем в обоих местах шарнирного крепления (у корпуса) применяются сферические подшипники скольжения типа ШС. Эти подшипники допускают поворот (на небольшой угол) пальца в любой полости обеспечивают свободный монтаж и демонтаж шарнирного соединения и исключают его заклинивания при небольших перекосах из-за недостаточности изготовления элементов рабочего оборудования.
Предназначены для перемещения рабочих органов скрепера: ковша заслонки и задней стенки.
На скрепере установлены три пары гидравлических цилиндров двухстороннего действия с одним штоком.
Поршень с уплотнительными кольцами разделяет цилиндр на две полости которые соединяются со сливной и нагнетательной магистралями гидросистемы каналами в крышках I (рис.22.) и 10.
Рис.22. Цилиндр гидравлический: I - крышка задняя; 2 - гайка прорезная; 3 - поршень; 4511 - - кольца уплотнительные; б - шток; 7 - труба; 8 - болт; 9 - гайка накидная; 10 - крышка передняя; 12 - грязесъёмник; 13 - скребок; 14 - кольцо стопорное; 15 - втулка; 1617 - кольца защитные
3. Расчет толщины стенки гидроцилиндра
В классической работе В.А. Марутова и С.А. Павловского используется несколько различных формул для определения толщины стенки гидроцилиндров находящихся под действием внутреннего давления.
На основании теории пластических деформаций для предельного внутреннего давления
где - предел текучести материала; и- наружный и внутренний диаметры цилиндра.
С учетом коэффициента запаса прочностиn
Отметим что приближенное значение логарифма справедливо лишь при условии что толщина стенки не очень велика.
4. Расчет резьбовых соединений в гидроцилиндре
В гидроцилиндрах в зависимости от конструкции могут быть резьбовые соединения: соединение головок с гильзой болты фланцевого крепления крышек стяжные болты соединяющие головки резьба штока.
Растягивающее напряжение в резьбе стержня:
где Q - расчетная нагрузка d - диаметр проточки под резьбу в см z - количество резьбовых соединений участвующие в работе.
Усилие затяжки резьбы:
где Р - усилие действующее на резьбовое соединение k - коэффициент затяжки; для постоянной нагрузки k=12545; для переменной нагрузки k=254.
Расчетная нагрузка:
Тогда растягивающее напряжение:
Наибольшее касательное напряжение в резьбе:
где - коэффициент зависящий от коэффициента трения фрикционной пары ( обычно ); - наружный диаметр болта.
Приведенное напряжение в резьбе
Коэффициент запаса по пластическим деформациям
Условие выполняется.
Чем больше прочность материала болта тем больше диаметр возможного среза болта приближается к его наружному диаметру а у гайки - соответственно к ее внутреннему диаметру. Из условия равенства срезывающего усилия для витков болта и гайки имеем
где и - предел прочности на срез материала болта и гайки; и - коэффициенты пропорциональности:
Очевидно что где S - шаг резьбы.
Так как диаметр возможного среза болта приближается к его наружному диаметру то предельное значение . Это вытекает из того что ширина витка по наружному диаметру у метрической резьбы равна 18S т. е.
Следовательно и могут лежать в пределах:
Следовательно материал гайки в резьбовых соединениях гидроцилиндров при высокопрочных болтах можно брать с пониженными механическими характеристиками по сравнению с материалом болтов.
Рекомендуется принимать тогда .
5. Расчет крепления головок с гильзой на внутренних и наружных полукольцах
Узел крепления на внутреннем кольце:
Упорное полукольцо рассчитывается на срез:
Напряжение растяжения в опасном сечении гильзы будет:
При таком соединение обычно h=1;
Рис.23. Схема нагружения проушины
Рассчитаем проушину по формуле Ляме:
Список использованной литературы
Расчет скрепера: метод. указания к практическим занятиям по дисциплине "Машины для земляных работ".- Могилев: ММИ 1996 - 69с.
Дорожные машины. Ч 1. Машины для земляных работ. Т.В. Алексеева К.А. Артемьев А.А. Бромберг и др. - М.: Машиностроение 1972. - 504 с.
Скреперы. Конструкция расчет технология производства работ экономика (Электронный ресурс) Ред. А.М. Щемелев - Могилев 2000.
Гидроцилиндры: учебное пособие – Гринчар Н.Г. Зайцева Н.А. МГУПС (МИИТ). 2015. – 136с.
Справочник конструктора дорожных машин Под ред. И.П. Бородачева. - М.: Машиностроение 1973 - 504с.
Орлов П.И. Основы конструирования: справочно - методическое пособие П.И. Орлов. - М.: Машиностроение 1988 - 584с.