Экскаватор ЭО-4125 с рабочим органом на основе фрезерного барабана

CБОРКА~1.DWG

Руковод. ЖивейновН.Н.
ЭО-4121Ф 00.00.000.ВО
* Размеры для справок
ЭО-4121Ф 02.01.000.СБ
ДИП ЭОФ 02.01.000.СБ
ДИП ЭОФ 06.01.000.СБ

Гидросхема экскаватор.dwg

Руковод. ЖивейновН.Н.
ЭО-4121Ф 00.00.000.ВО
* Размеры для справок
ЭО-4121Ф 02.01.000.СБ
ЭО-4121Ф 00.00.000.Г3
Схема гидравлическая
ДИП ЭОФ 00.00.000.Г3
ЭО-4121Ф 00.00.000 Г3
Р9 СП Р10 Р11 Р12 СC2

Диплом42.doc

9. Заменяются текущие значения углов после чего цикл повторя-ется.
Подпрограмма вычисления (рис. 13):
Вначале проверяется возможность опрокидывания машины относительно ребра 1. Если опрокидывание в принципе возможно (т.е. если момент создаваемый силой Р поворачивает машину про-тив часовой стрелки) сравнивается опрокидывающий и удержива-ющий моменты. Если опрокидывающий момент больше то . Аналогично проверяется возможность опрокидывания относитель-но ребра 2.
Возможно что до того как произойдет опрокидывание вокруг ребер 1 или 2 экскаватор сдвинется вдоль поверхности грунта под действием горизонтальной составляющей силы Р. Если протаскива-ние происходит то сила принимается из данного условия если протаскивания нет то сохраняется значение .
f-коэффициент сопротивления перемещению экскаватора по грунту принимаем
Для окончательного решения задачи необходимо составить по разработанному алгоритму программу и введя исходные данные получить значение .

ПРОЧ1.DWG

Руковод. ЖивейновН.Н.
ЭО-4121Ф 00.00.000.ВО
* Размеры для справок
ЭО-4121Ф 02.01.000.СБ
ДИП ЭОФ 00.00.000.РП
Определение максималь-
ДИП ЭОФ 00.00.000.РП
Mo1=P[(x+B)sinD-ycosD]
Mo2=P[(x-B)sinD-ycosD]
G(B-x1) ycosD-(x-B)sinD
-G(B+x1) ycosD-(x+B)sinD
S=(G-P1sinD)f-P1 cosD
Подпрограмма определения Р
Алгоритм определения М
ной нагрузки для расчета

Диплом41.doc

Максимальное значение тангенциальной составляющей силы Р - (рис. 8) определяется ограничением 1. Из пункта 5.2.1.2.(в) известно что тогда
При большем значении тангенциальной составляющей сраба-тывает предохранительный клапан соединяя напорную и сливную гидролинии мотора.
Задача поиска расчетного положения рабочего оборудования определения силы и момента сводится к следующим операциям:
Задаются начальные значения угла поворота стрелы относитель-но платформы рукояти относительно стрелы рабочего органа относительно рукояти координаты точки приложения силы Р - и угла между радиусом и направлением силы Р -.
Определяется величина силы Р:
Определяются координаты точки А:
где -абсцисса опорного шарнира стрелы
-ордината опорного шарнира стрелы
-абсцисса шарнира стрела – рукоять
-ордината шарнира стрела – рукоять
-длина стрелы по шарнирам
-координаты шарнира рукоять – рабочий орган
-длина рукояти по шарнирам
-координаты оси вращения фрезы
-расстояние от шарнира рукоять – рабочий орган до оси вра-
-координаты точки А - места приложения силы Р
Определяется угол между силой Р и осью ОХ:
Определяется абсцисса центра тяжести экскаватора:
где -масса противовеса экскаватора
-масса поворотной платформы
-масса рабочего органа
-абсцисса центра тяжести противовеса
-абсцисса центра тяжести платформы
-абсцисса центра тяжести стрелы м
-абсцисса центра тяжести рукояти м
-абсцисса центра тяжести рабочего органа м.
где -расстояние от опорного шарнира стрелы до ее центра
-угол определяющий положение центра тяжести стрелы
где -расстояние от шарнира стрела – рукоять до центра тяжес-
- угол определяющий положение центра тяжести рукояти
где -расстояние от шарнира рукоять – рабочий орган до центра
тяжести рабочего органа
- угол определяющий положение центра тяжести рабочего
Проверяется выполнение условий опрокидывания и протаскива-ния экскаватора. Если нарушения устойчивости нет принима-ется если устойчивость нарушается то принимается определенное из условия устойчивости.
Определяется момент в точке Е (рис. 11):
где -расстояние от точки А до точки Е
-расстояние от точки Е до оси вращения фрезы (т. О)
Значение сравнивается с наибольшим моментом из вычис-ленных в предыдущих циклах (). Если то запоминается в противном случае сохраняется прежнее зна-чение . Запоминаются также и величины углов соответствующие т.е. .

Диплом21.doc

-окружная сила действующая на сателлит Н.
Из (46) и (47) следует:
Радиальные силы уравновешиваются на сателлите:
Подшипники воспринимают нагрузку
Частота вращения сателлитов
Номинальная долговечность подшипника
Максимальная эквивалентная нагрузка:
где -коэффициент вращения -вращение наружного кольца
-коэффициент безопасности (табл. 7.3 [7])
-температурный коэффициент т.к. рабочая температура
подшипника меньше ста градусов
где -допускаемые напряжения кручения (15.2 [8]).
По конструктивным причинам используется шлицевой вал с диа-
метром выступов шлицев
Параметры шлицев легкой серии (ГОСТ 1139-80):
диаметр выступов шлицев диаметр впадин шлицев число шлицев размер фаски
Условие прочности вала:
где -запас сопротивления усталости
-допускаемый запас сопротивления усталости
Т.к. вал испытывает только напряжения кручения
где -предел выносливости материала вала МПа

Диплом31.doc

крутящий момент в соединении. Определить его можно решив
статически неопределимую задачу с двумя неизвестными и приняв
два допущения: а) детали опоры барабана сопрягаются без зазоров
и поэтому не имеют взаимоперемещений б) нагрузки действующие
на опору сосредоточены в определенных сечениях. Неизвестными являются моменты в обоих креплениях опоры. Для решения такой
задачи необходимо составить систему уравнений:
В первом уравнении записывается сумма моментов: в заделках
на гидромоторе эпицикле первой ступени редуктора водиле второй
ступени. Во втором – сумма углов закручивания т.е. углов поворота
одного сечения опоры относительно другого под действием крутя-щего момента.
Угол закручивания определяется по следующей формуле:
где -действующий на участке между двумя сечениями момент Нм
G-модуль упругости при сдвиге Па
-полярный момент инерции сечения м4.
Но из-за сложности определения полярных моментов инерции (сечения опоры имеют сложную форму) угла закручивания на участке от барабана опоры до оси сателлита второй ступени (водило
Скорость подачи фрезы
Теоретическая производительность
где H-глубина резания м
Среднее значение радиальной составляющей силы резания на
Номинальная нагрузка испытываемая опорой фрезерного барабана в процессе работы машины

Диплом4.doc

4. Предпосылки к расчету на прочность кронштейна рабочего органа. Определение расчетного положения рабочего оборудова-ния.
4.1. Описание конструкции.
Рабочий орган состоит из кронштейна присоединенного к руко-яти экскаватора и фрезерного барабана вал которого прикреплен к кронштейну. Кронштейн представляет собой сварную конструкцию из одной П-образной и двух Г-образных симметрично расположен-ных гнутых пластин а также двух косынок. Г-образные пластины предназначены для крепления опоры барабана П-образная – для соединения рабочего органа с рукоятью экскаватора косынки – для увеличения прочности и жесткости кронштейна.
4.2. Определение расчетной схемы.
Так как нагрузка действующая на фрезерный барабан передает-ся через вал на щеки кронштейна на первом этапе рассмотрим толь-ко их заменив отброшенные элементы кронштейна заделкой
(рис. 6). Т.о. задача сводится к определению реакций в заделке.
Для этого необходимо определить:
а) расчетное значение нагрузки возникающей при встрече фрезер-ного барабана с непреодолимым препятствием т.е. силу
а также ее составляющие: перпендикулярную оси барабана и параллельную оси ;
в) направление т.е. углы и ;
б) координаты точки А (места приложения силы ): и при которых реакция в заделке (точке Е) будет максимальной (рис. 7).
При работе экскаватора его перемещении и др. нагрузка может быть приложена в любой точке на поверхности барабана поэтому необходимо рассмотреть все точки поверхности.
4.3. Определение расчетного положения рабочего оборудова-ния.
Для определения и необходимо найти наихудшее положение рабочего оборудования экскаватора т.е. такое при ко-тором момент силы Р относительно точки Е () будет макси-мальным ().
Рабочее оборудование экскаватора допускает несколько незави-симых движений: поворот стрелы относительно поворотной плат-формы поворот рукояти относительно стрелы поворот рабочего органа относительно рукояти в результате чего существует огром-ное число различных положений рабочего оборудования. Плюс большое число возможных точек приложения силы Р и возможных углов между силой Р и касательной к поверхности барабана.
Из огромного числа вариантов нужно выбрать один наиболее опасный для прочности кронштейна. Поиск расчетного положения можно произвести только с помощью ЭВМ. Зная расчетное поло-жение нетрудно определить нагрузку действующую на крон-штейн.
Но сложность определения расчетного положения заключается в том что при каждом положении рабочего оборудования будут иметь место две “максимальные” нагрузки. Одна определяется ре-шением динамической задачи (нагрузкой которую испытывает кронштейн в момент соударения рабочего органа с препятствием с учетом ускорений жесткостей и пр.) другая – из условия опроки-дывания или протаскивания (статическая задача). При различных положениях рабочего оборудования наибольшей может быть как одна так и другая нагрузка. Поэтому необходимо решить обе задачи но в рамках дипломного проекта рассмотрим только стати-ческую.
Ограничения наложенные на силу Р:
Предельное давление в запертом гидромоторе определяемое настройкой предохранительного клапана;
Опрокидывание относительно ребра 1;
Опрокидывание относительно ребра 2;
Протаскивание экскаватора вдоль поверхности грунта.

Общий вид экскаватора ЭО-4125 с рабочим оборуд.dwg

Руковод. ЖивейновН.Н.
ЭО-4121Ф 00.00.000.ВО
* Размеры для справок
ЭО-4121Ф 02.01.000.СБ
ДИП ЭОФ 00.00.000.ВО
Масса рабочего органа
Максимальная глубина разработки
Номинальная частота вращения фрезы
Техническая характеристика :
ДИП ЭОФ 00.00.000.ПЗ
ДИП ЭОФ 00.00.000.ВО

Приложения.dwg

Руковод. ЖивейновН.Н.
ЭО-4121Ф 00.00.000.ВО
* Размеры для справок
ЭО-4121Ф 02.01.000.СБ
ЭО-4121Ф 00.00.000.Г3
ЭО-4121Ф 00.00.000 Г3
Схема гидравлическая
ДИП ЭОФ 00.00.000.Г3
Блоки гидроуправления
Блок гидроуправления
Клапаны предохранительные
Коллектор центральный
Гидромотор механизма передвиже-
Гидромотор механизма поворота
Гидрораспределители блокировочные
Гидрораспределитель ограничения
зарядки аккумуляторов
Гидрораспределитель опускания
Гидрораспределитель блокировочный
Секция промежуточная
Система управления двигателем
Гидроцилиндры натяжения гусениц
Гидроцилиндры размыкателей
Гидроцилиндры поворота стрелы
Гидроцилиндр поворота рукояти
Гидроцилиндр поворота ковша
Гидромотор вентилятора
Клапан предохранительный
ДИП ЭОФ 00.00.000.ВО