Скрепер прицепной 2

Деталь 1.dwg

спец 3.dwg

Деталь 2.dwg

спец 2.dwg

спец 1.dwg

Лист 2.dwg

Деталь 3.dwg

Деталь 4.dwg

Скрепер прицепной переделанный_1.dwg

03 КП МЗР 00.00.00.СБ
Гидроцилиндр 1.25.0.У-125
Гидроцилиндр 1.25.0.У-200
Гидроцилиндр 1.25.0.У-250
Дроссель с обратным клапаном
Гидрораспределитель с ручным управлением
Размеры для справок.
Схема гидравлическая
Техническая характеристика
Скорость передвижения
Технические требования
Все сварные швы по ГОСТ 5264-80

скрепер.doc

Министерство образования и науки Республики Казахстан
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д. Серикбаева
Кафедра «Подъемно-транспортные строительные дорожные машины и оборудование»
по дисциплине «Машины для земляных работ»
03 КП МЗР 00.00.00.ПЗ
Руководитель проекта
Усть-Каменогорск 2005
Емкость ковша – 7 м3
Ширина ножа ковша – 2620 мм.
Глубина резания – 320 мм.
Габаритных размеров.
II. Графическая часть.
-ый лист: СБ – общий вид скрепера.
-ой лист: СБ – рабочее оборудование.
-й лист: Деталировка.
Данный курсовой проект содержит расчетную и графическую часть. Расчетная часть выполнена на 21 листе формата А4 и несет в себе расчет основных параметров скрепере прицепного (тяговый расчет расчет на прочность расчет гидропривода).
Графическая часть содержит:
Сборочный чертеж скрепера прицепного выполненном на одном листе формата А1 и спецификация выполненная на одном листе формата А4.
Сборочный чертеж ковша выполненном на одном листе формата А1 и спецификация выполненная на двух листах формата А4.
Деталировка рабочего оборудования выполнена на одном листе формата А2 и на четырех листах формата А4.
1 Определение основных параметров 7
Расчет на прочность 9
Расчет гидравлического привода 14
2 выбор гидроцилиндров 18
3 расчет емкости гидробака 18
4 тепловой расчет 19
Список литературы 21
Скреперы являются землеройно-транспортными машинами предназначенными для послойной разработки грунтов до IV категории при воздействии насыпей из боковых резервов или грунтовых карьеров устройстве выемок и отводной грунта в насыпи или кавальеры планирование площадей и аэродромов вскрытие карьеров. В зависимости от емкости ковша скрепера и скорости передвижения их в груженом и порожнем состоянии скреперы применяют при перевозке грунта на расстояние от 100 до 5000 м.
Скреперы классифицируют по:
Способу агрегатирования.
Типу тягача или ходового оборудования.
Т =[Gк (1+015)] ·f + kBh + yBH2Vp + [BhH + (B+h) H2 ·tg] · Vp Emр + кН
где Н – высота грунта в ковше м
V – текущий объем грунта в ковше м3
Vmax – максимальный объем грунта в ковше (с шапкой) м3
Gк – вес скрепера кН
f – коэф. сопротивления качению = 008.
Vр – объемный вес рыхлого грунта кНм3
Vр = где V – объемный вес грунта в плотном теле кНм3 (= 16 кНм3)
Rр – коэф. разрыхления = 14
k – коэф. сопротивления грунта резанию кНм2 = 80 кНм2
В – ширина резания м
h – глубина резания м
y = 05 – коэф. объема призмы волочения перед заслонкой;
m = 08 – коэф. трения призмы грунта о грунт
tg= 04 – коэф. для супеси.
RB – вертикальная реакция грунта на нож вН
f1 = 035 – коэф. трения стали по грунту.
Значение силы тяги должно быть всегда меньше или равно свободной силе тяги тягача и толкача
Т = [51 (1+015 ×)] ×008 +
+ 80 × 262 ×032 + 05 ×262 ×1772 ×114 + [262×032×177 + (262+032) × 1772 ×04] ×114 × 4055 + 10514 ×035 =
Рк = Gсц × jопт. где
Gсц – сцепной вес скрепера кН
jопт. – оптимальное значение коэф. сцепления грунта естественной структуры
Рк = 588 × 06 = 353 кН
Gсц. = 115 × 511 = 588 кН
Вертикаль-ная реакция грунта
Rв =7(16 – 015 ×= 10514
Тт = 115G(jопт.-f)+hBhmin +
+yBH2max×Vpm + [BhminHmax+
+(B+hmin) H]×Vp× Emp+ (Vmax×Vp–
где hmin=008 – для прямых
ko – коэф. совместной работы
Тт = 115×511×(06–008)+
+ 80 ×262×008+05×262×
×1772×114×08+[262×008×
×177+(262+008) ×177] ×
×114×4055+(9×114- 015×
×511) ×035 085 = 4189
1 Определение основных параметров
где q – кубическая вместимость ковша м3
Мощность тягача л.с.
N = 087 ×24 × 7 = 14616 л.с.
T = 08×1125×7 = 6300 кг =
L=122 (400+600)=1883 мм.
По конструктивным соображениям принимаем
В =111(-200+500)=2803 мм. По конструктивным соображениям принимаем В = 2910 мм.
Н = 084 (900+1025) =
=2403ммпринимаемН=1800мм.
Lo = 093×(1100+2615) =
Принимаем Lo= 4675 мм.
R = 092×(1900+3300) = 6939 мм.
Sз =1×(450+780)=1942мм
Принимаем Sз = 1800 мм.
Lк= 087×(1050+765) =
Вк = 2620 мм по заданию.
hз = 08 ×716 = 1096 мм
К = 075 ×340= 463 мм
Принимаем dс = 425 мм
Д = 083(225+790=1441
Q = 089 × 187× 7 =1165 т
Nуд. = 079×(258-12) =
Определение внешних сил и расчет на прочность узлов и деталей проводят для положений скрепера соответствующих наибольшей нагрузке при нормальной эксплуатации (конец резания транспорт и т.п.).
Анализ работы скрепера позволяет установить основные расчетные положения для транспортного режима груженого скрепера и для режима копания.
Транспортный режим груженого скрепера
Для этого режима принято два расчетных положения:
Прямолинейное движение скрепера.
Движение скрепера в повороте.
Для первого расчетного положения принимают что скрепер движется по горизонтальной неровной поверхности с ковшом заполненным «с шапкой». На рис. 1 см. ниже показаны внешние силы действующие на скрепер при транспортном положении соответствующем движению.
Рисунок 1 – Первое расчетное положение
При движении на транспортном режиме должно быть обеспечено неравенство
где kд – коэф. динамичности.
R2 = 2×1309 – 476 =2142
Pк ³ (476 + 2142) ×008 =
Второе расчетное положение (Рис. 2).
Груженый скрепер с тягачом повернутым на 90о у которого заднее ведомое колесо находится в канаве глубиной t 05 Гк
Т – тяговое усилие необходимое для выезда из препятствия.
Т1 – сопротивление перекатыванию груженой машины
Т2 – сопротивление препятствия
Т1 = 1309 × 008 = 105
Т = 105 + 2381 = 2486
Рисунок 2 – Тяговый режим
Конец заполнения и начало подъема ковша
При расчете машины в положении конца резания грунта и наполнения ковша (тяговый режим) принято что скрепер движется равномерно по горизонтальной поверхности. При этом коэффициент динамики kд = 1. В этом расчетном случае принимают что груженый скрепер опирается на все колеса. На рис. 3 показана схема сил действующих на скрепер.
Рисунок 3 – Рабочее положение
В расчетном положении тяговые усилия скрепера и толкача расходуются на движение машины резания грунта и заполнение ковша. Одновременно должно развиваться максимально возможное тяговое усилие.
коэффициент сцепления = 06
где Y =04; l = 135 м
a = 15 м; r = 0785 м
R2 = 04 ×6149 + 511-1844 =
Rк1 = 1844 × 06 = 11064 кН
Rк2 = 1127 × 06 = 6762 кН
Pк = Rк1+ Rк2 = 11064 + 6762 =
Rв = 6149 × 04 = 24596 кН
Рисунок 4 – Расчетная схема расчета на прочность
где [s] – допускаемое
для Сталь 45 s =480 МПа
где S = 260790 Н – усилие
l = 007 м – плечо от линии
действия до сварочного шва.
W – момент сопротивления;
b = 20 мм – ширина сече-
a = 330 мм – длина сече-
М = 260790 × 007 = 182553Нм
Расчет на прочность сварного шва
Рисунок 5 – Схема расчета сварного шва
[s] = 400 МПа для Сталь 45
Ми – изгибающий момент =
[t] = 065× 400 = 260 МПа
Рисунок 6 – Схема расчета пальца
где i – кол-во цилиндров
d = где [t] = 65 МПа
S = 260790Н усилие в 1-м гидроцилиндре.
Расчет гидравлического привода
Гидропередача с регулируемыми насосом и гидромотором. Максимальным диапазоном регулирования обладает гидропередача состоящая из регулируемого насоса и регулируемого гидромотора. В наиболее распространенных гидропередачах регулируемый насос оснащается прямым регулятором мощности при работе которого с увеличением внешней нагрузки рабочий объем насоса Vн уменьшается.
В результате исследований выполненных в НПО ВНИИстройдормаш установлено что оптимальным вариантом гидропривода грузоподъемных машин и механизмов является замкнутая гидропередача с объемным регулированием состоящая из реверсивного регулируемого насоса с прямым регулятором и регулируемого гидромотора с обратным регулятором мощности автоматически увеличивающим рабочий объем и вращающий момент пропорционально внешней нагрузке. Такой тип гидропередачи обладает более высокими эксплуатационными свойствами (быстродействием надежной защитой от перегрузок компактностью) и позволяет автоматически осуществлять бесступенчатое регулирование скоростей.
Мм =mм×Sм (См×Lmax×Vм Н×м
где Ин – параметр регулиро-
Cм – жесткость регулятора
мощности гидромотора.
Lmax – максимальное переме-
щение незакрепленного кон-
ца пружины регулятора при
нулевом потоке рабочей жид-
Sм – площадь плуненера регу-
лятора на которую действует
Vм – текущее значение рабо-
чего объема гидромотора.
1 Расчет и выбор насоса
Наиболее широко в ГП современных СДМ применяются аксиально-поршневые насосы с наклонным блоком цилиндров. По сравнению с другими типами насосов аксиально-поршневые имеют самый высокий КПД и давление нагнетания. Кроме того выпускаются аксиально-поршневые насосы с регулируемым рабочим объемом что позволяет управлять подачей при постоянной частоте вращения приводного вала и таким образом осуществлять объемное регулирование скорости гидродвигателя.
Шестеренчатые насосы используются в ГП с номинальным давлением до
МПа. Подача у них может регулироваться только изменением частоты вращения приводного вала. В сравнении с аксиально-поршневыми они работают на больших частотах вращения и менее чувствительны к загрязнению рабочей смеси. Их применяют не только в основных контурах ГП но и во вспомогательных системах: подпитки сервоуправления золотниками основного контура гидроусилителей руля и тормозов.
где Рном.– номинальное дав-
Nн = kз × kз с × Nп кВт
kз = 12 – коэф. запаса по уси-
kз с = 13 – коэф. запаса по
Nп = Zм × М × w = Zм × М ×
Zм – число одновременно ра-
М – крутящий момент на валу
выходного звена рабочего
w – угловая скорость выходного звена с-1;
n – частота вращения выход-
Zгц – число одновременно
включенных цилиндров;
Vш – скорость движения штока гидроцилиндра мс;
Т – усилие на штоке.
где qн –рабочий объем выбранного насоса см3;
hоб.н. = 095 – объемный КПД
насоса; затем определяем пе-
редаточное число редуктора
Qп = 60 × = 702 лмин.
Nп = 3 × 005 × 10 = 15 кВт
Nн = 12 × 13 × 15 = 234 кВт
Выбираю аксиально-порш-
невой насос 313.16.10
2 Расчет и выбор гидроцилиндров
Определяющими параметрами при выборе гидроцилиндров являются номинальное рабочее давление которое не должно быть больше давления в гидросистеме и диаметр поршня обеспечивающий усилие на штоке указанное в задании.
Выбираем гидроцилиндры
25.0.У.– 125х56х1250
25.0.У.– 200х90х1600
25.1.У.– 250х160х2240
3 Расчет емкости гидробака
Емкость гидробака определяется в зависимости от подачи насоса Qн и типа
где l = 15 – для ГП скреперов
Vб = 15 × 702 = 1053 л
Принимаем объем гидроцилиндра равным 11 л.
Основными параметрами для выбора фильтра являются номинальный расход (лмин) и тонкость фильтрации (мкм) т.е. минимальный размер частиц загрязнений задерживаемых фильтром.
Выбираем фильтр по [1]
Целью теплового расчета является определение температуры рабочей жидкости при длительной непрерывной работе гидропривода. Если эта температура превышает предельную для данного типа рабочей жидкости то вязкость становится меньше допустимой что приводит к уменьшению объемного КПД повышенному износу поверхностей деталей образующих пары трения и ухудшению свойств жидкости.
Fт = 10-3 ×p × dн × l
где dн = 16 мм – наружный
диаметр трубопровода;
l = 14 м – длина трубопровода
Fг.ц.= 10-6× p × dr × S
где dr = 160 м – наружный диаметр глюзы.
S = 400 мм – ход норина
W1= kдин. × kв × kд × (1-h)×
где kдин = 24 – допускаемое
значение коэф.динамичности
kв = 05 – коэф. работы под
h – полный КПД гидропровода = 081
где k = 15 – коэф. теплопере-
дачи поверхностей гидрообо-
рудования в атмосферу
F – общая площадь тепло-
где t = 20оС – температура
Fт = 10-3 ×314 × 16 × 14 =
Fг.ц.= 10-6× 314 × 160 × 400 =
W1= 24 × 05 × 04 × (1- 081)×
W2 = 15× 35 (21оС– 20оС) =
=525 Вт = 0 525 кВт.
И.П. Бородачев Справочник конструктора дорожных машин. – М.: Машиностроение 1973.
В.А. Васильченко «Гидравлическое оборудование мобильных машин» Справочник. – М.: Машиностроение 1983. – 301 стр. ил.
В.И. Лаукарт К.О. Аверин «Гидравлика гидромашины и гидравлический привод».