Лаповый питатель снегопогрузчика

Раб орган СБ А1.cdw

Нагребающий рабочий
Техническая характеристика:
Число колебаний нагребающих лап в 1 мин. 51
Объемная производительность 300 м3ч;
Скорость цепи транспортера 1

Лапа Плакат А1.cdw

Болт М30 ГОСТ 7798-70
Предел выносливости при растяжение
Максимальное значение
Остаточная деформация
Предельное значение
Нагребающий рабочий
Эквивалентное напряжение по Мизесу

Пояснительная записка.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ (СИБАДИ)
Кафедра “Техника для строительства и сервиса нефтегазовых комплексов и инфраструктур”
Снегопогрузчик с лаповым питателем
Пояснительная записка
НТС-16Т2 Корнейчук Д.В.
Обзор и анализ конструкций6
1 Тяговый и мощностной расчёт19
2 Производительность снегопогрузчика24
3 Механизм нагребания27
4 Скребковый транспортер29
5 Прочностной расчёт30
В создании материально-технической базы в нашей стране значительная роль принадлежит подъемно-транспортному машиностроению перед которым поставлена задача широкого внедрения во всех областях народного хозяйства комплексной механизации и автоматизации производственных процессов ликвидации ручных погрузочно-разгрузочных работ и исключений тяжелого ручного труда при вы
Современные поточные технологические и автоматизированные линии межцеховой и внутрицеховой транспорт погрузочно-разгрузочные операции требуют применения разнообразных типов подъемно-транспортных машин и механизмов обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов. Именно поэтому подъемно-транспортное оборудование в настоящее время из вспомогательного превращается в один из решающих факторов производственного процесса определяющих возможности современного производства.
Насыщенность производства средствами механизации трудоемких и тяжелых работ уровень механизации технологического процесса определяют степень совершенства технологического процесса и производительность труда на предприятии.
По подсчетам зарубежных и наших экономистов затраты на погрузочно-разгрузочные и транспортно-складские (ПРТС) работы составляют 25-50% общих издержек производства поэтому в развитых странах темпы выпуска средств механизации перегрузочных и транспортных работ опережают рост производство продукции в целом а в западноевропейских странах - рост производства машиностроения.
Уровень комплексной механизации и автоматизации ПРТС работ в отраслях страны в значительной мере зависит от их оснащенности машинами напольного безрельсового транспорта (МНБТ) которые являются универсальными и наиболее массовыми машинами обеспечивающими высокую эффективность работ и высвобождающих большое количество подсобных рабочих занятых тяжелым физическим трудом.
О высокой эффективности применения МНБТ при перегрузочных и транспортных работах свидетельствует общий парк и объемы производства этих машин. По экспертным оценкам парк погрузчиков в технически развитых странах составляет более 2 млн штук: в США - около 700 тыс. В Японии - 300 тыс. В ФРГ - 250 тыс. В Великобритании - 200 тыс. В Италии - 180 тыс. во Франции - 170 тыс.
Разработчики конструкций и производств занимают более 250 фирм из них около 100 в Европе.
С увеличением объема пакетных перевозок эффективность использования МНБТ еще более возрастает. При пакетных перевозках производительность труда по сравнение с ручной поштучной погрузкой-выгрузкой увеличивается в 7-10 раз себестоимость обработки 1 т груза снижается в 6-10 раз простой вагонов уменьшается более чем в 2 раза а автомобилей — более чем в 6 раз.
Машины напольного безрельсового транспорта по сравнению с другими видами подъемно-транспортных средств более компактны и маневренны имеют меньшую массу и более высокие эксплуатационные показатели. Они требуют относительно малых капиталовложений при сравнительно коротких сроках окупаемости. Один авто или электропогрузчик грузоподъемностью 1 т высвобождает от 3 до 7 рабочих занятых на погрузочно-разгрузочных и транспортных работах. Расходы на приобретение и эксплуатацию погрузчика окупаются ориентировочно в течение 6-12 мес.
Эти машины мобильны и могут быть легко приспособлены к изменяющейся технологии перегрузочных и транспортных работ. Они могут работать везде где есть твердое покрытие а машины специальных типов — даже на строительных площадках и в условиях бездорожья. Путь следования машин может быть любым поэтому их можно использовать при различной технологии перегрузочных работ. Напольный транспорт не требует рельсовых путей токоподвода и легко взаимодействует с другими видами транспортных машин. В отдельных случаях токоподвод бывает от стационарной сети (кабельное питание). При рациональной организации перегрузочного процесса не требуется вспомогательной рабочей силы — грузчиков такелажников и обеспечивается 100%-ная комплексная механизация погрузочно-разгрузочных и транспортных работ.
Во всех отраслях народного хозяйства осуществляется последовательный переход от создания и внедрения отдельных машин оборудования приборов и технологических процессов к разработке производству и массовому использованию высокоэффективных систем особенно на транспортных и складских операциях. Успешно претворяется в жизнь программа ускоренного развития перегрузочных машин технического оснащения пунктов перегрузки и складов совершенствования технологии погрузочно-разгрузочных работ.
Обзор и анализ конструкций
Рис.1 Амкодор 37 (МПУ-1)
Производительность техническая м3ч
Максимальная высота транспортного средства
используемого в технологической цепимм
Шины передние задние
Рулевое управление задний управляемый мост с гидравлическим приводом и гидравлической обратной связью
Рабочая тормозная система барабанные тормозные механизмы в ступицах передних колес с пневматическим приводом
Cтояночная тормозная система тормозные механизмы переднего моста и пружинные энергоаккумуляторы с пневматическим растормаживанием
Эксплуатационная мощность кВт (л.с.)
Транспортная скорость кмч
Эксплуатационная масса кг
Ширина лаповый питатель мм
Ширина захвата лаповый питатель мм
Масса эксплуатационная кг
Скорость скребковой цепи мc
Частота колебаний лап колебаний в минуту
Рис.2 Амкодор 34 (ТМ-3)
на сыпучих материалах с объемной массой от 0.9 до 1.6 тм3
Мощность эксплуатационная кВт (л.с.)
1 (60) при 1800 обмин
Скорость передвижения рабочая транспортная кмч
задний управляемый мост с гидравлическим приводом и гидравлической обратной связью
00 - 20 825-20 или 900-20
Рабочая тормозная система
замкнутый контур гидрообъемной трансмиссии и барабанные тормозные механизмы в ступицах передних колес с пневматическим приводом
Cтояночная тормозная система
тормозные механизмы переднего моста и пружинные энергоаккумуляторы с пневматическим растормаживанием
Высота (по крыше кабины) мм
лаповый питатель и поворотный транспортер с лентой со скребками
лаповый питатель и поворотный транспортер с лентой со скребками и фрезерный питатель как сменный рабочий орган
Рис.3 Снегопогрузчик КО-206
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
СНЕГОПОГРУЗЧИКА КО-206
Модификации снегопогрузчика
Комфорт (каркасная с пластик-овыми панелями)
Стандарт (цельно-металлическая)
(цельно-металлическая)
габаритные размеры (дхшхв)мм
800 (12000)х2660х3600
вылет транспортера мм
Специальное высокой проходимости с двумя ведущими мостами
Подрессоренное регулируется по высоте и наклону спинки
дополнительные фонари освещения
Находятся под козырьком крыши и позволяют работать в темное время суток
снаряженная масса снегопогрузчикакг
расположение и число цилиндров
рабочий объем цилиндров л
диаметр цилиндра и ход поршня мм
максимальная мощность л.с.кВт
Рабочая и стояночная. Рабочая — пневмогидравлическая. Стояночная — трансмиссионный тормоз. Все тормозные механизмы барабанного типа
ПРИВОД ХОДА (ТРАНСМИССИЯ)
Механическая трансмиссия
ПРИВОД РАБОЧЕГО ОРГАНА
РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
расчетная производительность тч
скорость рабочая кмч
скорость транспортная кмч
ширина рабочей зоны снегоочистки мм
высота убираемого слоя снега мм
Рис.4 Снегопогрузчик лаповый СнП-17
Максимальная производительность куб.м.час
Ширина очищаемой полосы мм.
Высота погрузки максимальная мм.
Вылет транспортёра мм.
Колесная формула мм.
х4х2 с отключаемым передним мостом
Скорость движения рабочая км.час
Скорость движения транспортная км.час
Регулирование скорости
объемный гидропривод с плавным регулированием скорости
Масса конструкционная кг.
дизельный с турбонаддувом
Номинальная мощность кВт (л.c.)
из кабины с помощью гидроблока с педалью
с управляемыми колёсами
односкатные шины повышенной проходимости 320-508
механический от пружинного энергоаккумулятора с пневматическим приводом
передний управляемый мост с гидравлическим приводом
регулируемая по углу наклона
одноместная отопитель вентитляция стеклоочистительные щётки приборы освещения зеркала заднего вида
питатель с лаповым механизмом и транспортёр со скребками
гидрообъёмный реверсивный
Давление в гидросистеме Мпа
Привод рабочих органов
высокомоментные гидромоторы
Гидромотор привода транспортера
совмещенный с автоматическим натяжителем цепи транспортёра
Управление рабочим оборудованием
из кабины с помощью электрогидравлического пульта (электрические тумблеры и гидравли-ческий манипулятор типа "джойстик")
Рис.5 Снегопогрузчика ТКМ-237-02
Технические характеристики Снегопогрузчика ТКМ-237-02
Производительность м3ч
Ширина захвата лапового питателя мм
Максимальная высота погрузки мм
Вылет транспортера мм
Рабочая транспортная скорость движения кмч
скребковый транспортер
Габаритные размеры мм
Рис.6 Снегопогрузчик лаповый ДМ-09
Производительность м3час
Частота колебаний лап nмин
Вылет транспортёра мм
Масса эксплуатационная т
Скорость (рабочаятранспортная) кмч
Скорость цепи транспортера мс
через бортчерез кабину
Габаритные размеры (длина(транспортер на опоре)
высота (транспортер на опоре)) мм
Емкость топливного бака л
Радиус поворота по краю лопаты м
Рис.7 Снегопогрузчик лаповый Д-566
Технические характеристики Д-566
наибольшая высота h мм
число колебаний в 1 мин (при частоте вращения коленчатого вала двигателя 1700 обмин)
Ширина В захвата лопаты мм
Техническая производительность:
Скребковый транспортер:
высота Н разгрузки мм
Характеристики снегопогрузчиков
Модель двигателя мощность л.с.
Ширина рабочей зоны м
Максимальная высота убираемого снега м
Высота погрузки вылет транспортера м
Скорость движения рабочая транспортная кмч
Амкодор А-37 (МПУ-1)
«Автомобили и Моторы Урала» (АМУР)
160 или 12300x2690x3500
Завод «Дорожных Машин» Рыбинск
В качестве аналога принимаем погрузчик непрерывного действия марки Д-566.
Технические характеристики
наибольшая высота h мм .. 325
число колебаний в 1 мин (при частоте вращения коленчатого вала двигателя
Ширина В захвата лопаты мм . 2640
ширина В желоба мм .. 660
глубина h желоба мм 200
высота Н разгрузкимм . 24603600
полезный вылет l .. 2000
1 Тяговый и мощностной расчёт
Во время работы машины лопата рабочего органа врезается в вал снега. Лапы питателя поочередно отделяют от вала некоторые объемы снега перемещают его по поверхности лопаты на скребковый транспортер который транспортирует снег в кузов нагружаемого автомобиля.
При работе питателя возникают следующие наиболее значительные сопротивления.
Сопоставление срезанию объема снега лапами питателя (Н):
где S – ширина (размер в направлении подачи) полосы снега срезаемого лапой за рабочий ход в м;
hcp– средняя высота срезаемого объема снега в м. Приближенно можно считать
Коэффициент сопротивления резанию зависит от объемной массы снега и температуры окружающего воздуха. Для объемной массы груза 02-05 тм3 и температуры (+2)-(-20)°С этот коэффициент Кср соответственно равен 16000-20000 Нм2. При более низкой температуре он мало повышается. Для средних условий можно принять Кср = 18000 Нм2 и h=0.16 м.
где vм- рабочая скорость машины в мс;
nм- количество рабочих ходов лапы в секунду.
Сопротивление перемещению срезанного объема снега по поверхности лопаты к конвейеру (Н)
где γ - угол наклона лопаты к горизонту;
тс- масса снега срезаемого за рабочий ход лапы и перемещаемого к конвейеру кг:
где В - ширина захвата снегопогрузчика в м;
ρс- плотность снега в кгм3. ρс=300 кгм3 Свежевыпавший снег обволованный или окученный.
Работа (Дж) совершаемая лапой питателя за один рабочий ход:
Кд- коэффициент учитывающий действие динамических нагрузок Кд=16÷17.
Крометого возникаютследующиесопротивленияприработе конвейера. Сопротивление перемещению снега конвейером (Н)
где - угол наклона конвейера к горизонту;
mтр- масса снега находящегося на конвейере;
f1 - коэффициент сопротивления перемещению снега конвейером;
Псек - производительность снегопогрузчика в кгс; Псек=2778 кгс.
L -длина рабочей части конвейера в м; L=236 м.
v1- скорость конвейера в мс; v1=1.17 мс.
Сопротивление при подъеме снега (Н):
Сопротивление (Н) возникающее при движении конвейера:
где mк- масса цепи конвейера со скребками;
f- коэффициент сопротивления движения конвейера; f =
Мощность необходимая для преодоления всех перечисленных выше сопротивлений передается от двигателя погрузчика с помощью коробки отбора мощности. Эта мощность (кВт):
где - коэффициент учитывающий сопротивление в подшипниках звездочек конвейера =125;
- к.п.д. трансмиссии от двигателя к питателю; 1=0.8
- к.п.д. трансмиссии от двигателя к конвейеру. 2=0.9
Кроме тогопри работе снегопогрузчика возникают следующие сопротивления которые преодолеваются тяговым усилием развиваемым ведущими колесами.
Сопротивление врезанию лопаты в вал снега (Н):
где h’cp- средняя высота срезаемого лопатой слоя снега в м. Сопротивление перемещению лопаты (в Н)
где mл- масса лопаты приходящаяся на дорожное покрытие
f3-коэффициент трения металла о дорожное покрытие; f3= 0.9
i - уклон местности выраженный через синус угла наклона. i= –007
Сопротивление перемещению машины (Н):
где mм- полная масса снегопогрузчика в кг;
fкач- Коэффициент сопротивления перемещению машины; fкач = 0.42.
Мощность необходимая для привода ведущих колес машины
где - к.п.д. передачи от двигателя к ведущим колесам; = 0.85
Суммарная мощность необходимая для обеспечения работы снегопогрузчика:
2 Производительность снегопогрузчика
Техническая производительность в (м3ч) имеет место при непрерывной погрузке снега из бесконечного вала и выражается так:
где bв- средняя ширина погружаемого вала или ширина захвата машины если последняя меньше ширины вала в м;
hcp- средняя высота погружаемого вала в м.
При определении эксплуатационной производительности принимают во внимание конечные размеры снежного вала по длине и перерывы в работе вызываемые необходимостью затраты времени на маневрирование при подъездах и отъездах автомобилей от снегопогрузчика. Различают эксплуатационную производительность при полной и частичной обеспеченности машинами для погрузки снега.
Эксплуатационная производительность (м3ч) при полной обеспеченности машинами под погрузку выражается зависимостью:
где t’ман- продолжительность маневрирования автомобилей при подъезде к погрузчику и отъезде в с; t’ман= 30 с.
пм- количество машин погружаемых в течение 1 ч;
Кв- коэффициент использования снегопогрузчика во времени равный075÷085.
Эксплуатационная производительность(в м3ч) принеполной обеспеченности машинами под нагрузку определяется по формуле:
где tинm- продолжительность простоев снегопогрузчика в связи с ожиданием машин под погрузку в с. tинm= 900 с.
Важнейшее значение дляэффективного использованияснегопогрузчиков имеет установление количества машин выделяемых под погрузку т. е. Пэ= nм ·Пм.
Производительность автомобилей на вывозе снега (в м3ч):
где V - объем снега перевозимого автомобилем в м3; V = 10 м3.
tпогр - продолжительность погрузки одного автомобиля с учетом простоев в связи с перерывами в работе снегопогрузчика в с;tпогр = 490 с.
tпер- продолжительность переездов автомобиля от места погрузки к месту разгрузки и обратно в с; tпер =3600 c.
tразгр- продолжительность разгрузки автомобиля в с; tразгр =90 с.
t”мaн- продолжительность маневрирования автомобиля при разгрузке в с; t”мaн= 20 с.
Количество машин под погрузку:
3 Механизм нагребания
Мощность привода погрузчиков с нагребающими лапами определяется довольно сложно и почти не освещена в технической литературе. Во время нагребания конец лапы врезается в вал срезает его перемещает поперек и вдоль лопаты с подъемом до люка для ленточного транспортера. Кроме того срезается груз на дороге ножом лопаты при движении погрузчика.
Для определения мощности привода лап воспользуемся формулой из которой исключим член учитывающий расход мощности на холостой ход транспортера и введем в нее член учитывающий мощность затрачиваемую на сопротивления при зачерпывании лапами груза из вала. При этом примем следующие допущения:
работа парных лап создает непрерывность потока груза поступающего на ленточный транспортер.
Скорость перемещения снега вверх по лопате равна окружной скорости лапы на среднем радиусе ее относительно центра перемещаемого валика снега примерно равном м.
насыпного груза отнесенного к 1м длины транспортера (кгм):
Массу груза отнесенную к 1 м длины транспортера определим по формуле в которую подставим скорость (в мс):
где n - число ходов лапы в 1 мин.
Производительность погрузчика по массе получают умножением заданной объемной производительности на объемную массу груза ρ 04 тм³.
После соответствующих подстановок формула для расчета мощности
(в кВт.) для нагребания груза примет вид:
где H Lr -расстояния соответственно по высоте и горизонтали от кромки
ножа до начала люка в верхнем листе лопаты скребкового
транспортера м; с учетом волочения снега поперек лопаты Lr
рекомендуется удвоить;
fc - коэффициент трения снега по стали для общих условий fc = 008;
Азач - работа затрачиваемая на зачерпывание 1 кг массы снега Н·мкг
Азач = 8 ÷ 10 Н мкг;
-КПД механизма четырехзвенника =0.95.
В полученной формуле первым ее членом учитывают мощность затрачиваемую на подъем снега с дороги до люка для скребкового транспортера вторым - на волочение груза и третьим - на зачерпывание.
4 Скребковый транспортер
Желоб. Сечение желоба определяют по производительности снегопогрузчика увеличенной на 10% чтобы он успевал убирать груз подаваемый лапами. Площадь поперечного сечения желоба (в м²):
где П - производительность погрузчика мч;
т - скорость цепи у скребкового транспортера мс.
Соотношение сторон желоба выбирают конструктивно.
Элементы транспортера. Практика показывает что для движения сплошного потока снега в желобе шаг скребков должен быть не более
- 08 м а высота скребка не менее половины высоты желоба. Скребки крепят к втулочно-роликовой цепи болтами. Цепь рассчитывают по методике применяемой для расчета ковшового элеватора многоковшового погрузчика.
Мощность привода N2 (в кВт) можно определить по формуле в которой во втором члене для условий волочения снега общий коэффициент сопротивления необходимо заменить на коэффициент fc внешнего трения снега по стали (для средних условий fc= 008) и =003 мс:
Масса цепи со скребками отнесенная к 1 м длины цепи в (кг):
где mс - масса скребка кг;
mц - масса цепи отнесенная к 1 м длины ее кг.
5 Прочностной расчёт
Информация о материалах
Название материала:Сталь 45
Предел текучести [МПа]
Модуль упругости нормальный [МПа]
Коэффициент Пуассона
Температурный коэффициент линейного расширения [1C]
Теплопроводность [Вт(м*C)]
Предел прочности при сжатии [МПа]
Предел выносливости при растяжении [МПа]
Предел выносливости при кручении [МПа]
Информация о нагрузках
Распределенная сила: Распределённая сила:2
X = 0; Y = 0; Z = 5000
Информация о закреплениях
Закрепление: Закрепление:2
Закрепление: Закрепление:3
Закрепление: Закрепление:4
Конечно-элементная сетка
Параметры и результаты разбиения
Максимальная длина стороны элемента [мм]
Максимальный коэффициент сгущения на поверхности
Коэффициент разрежения в объеме
Количество конечных элементов
file:C:UsersAdminDesktopрасчет_filesрасчет_Mesh.jpg
Инерционные характеристики модели
Центр тяжести модели [м]
Моменты инерции модели относительно центра масс [кг*м^2]
Реактивный момент относительно центра масс [Н*м]
Суммарная реакция опор [Н]
Абсолютнoе значение реакции [Н]
Абсолютнoе значение момента [Н*м]
Результаты статического расчета
Минимальное значение
Максимальное значение
Эквивалентное напряжение по Мизесу
file:C:UsersAdminDesktopвроде%20правильно_filesвроде%20правильно_SVM.jpg
Суммарное линейное перемещение
Коэффициент запаса по текучести
Коэффициент запаса по прочности
Проведен сравнительный анализ аналогов существующих в настоящее время погрузчиков непрерывного действия; приведено описание проектируемых конструкций уровень унификации и стандартизации.
Выполнен расчет основных параметров лапового погрузчика непрерывного действия а именно: тяговым расчет (расчет сопротивления) расчет по балансу мощности расчет производительности и прочностной расчёт детали.
Рассчитаны основные параметры конвейера механизма нагребания.
Результатом курсового проекта является проектирование погрузчика непрерывного действия и разработка питателя для кусковых и насыпных грузов.
Погрузочно-разгрузочные машины: Учебник для вузов жд транспорта И.И. Мачульский. М.; Желдориздат2000.— с.476.
Кузьмин А.В. Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин.—2-е издание переработано и дополнено.— Мн.; Высшая школа 1983.— 350 с.
Базанов А.Ф. Самоходные погрузчики . М.; Машиностроение 1979—386с.
Погрузчики . Под редакцией Г.П. Ефимова. Машиностроение1985240 с.
Решетов Д.Н. Детали машин М.; Транспорт 1989—655 с.
Дорожно-строительные машины Под ред. А. М. Щемелева. – Мн.: УП «Технопринт» 2000. – 515 с.
Коэффициенты трения. Справочное пособие Под ред. И. В. Крагельс-кого. – М.: Машгиз 1962. – 220 с.
Справочник конструктора дорожных машин Под ред. И. П. Бородачева. – М.: Машиностроение 1973. – 504 с.
Проектирование гидропривода машин для земляных работ Под ред. А.М. Щемелева – Могилев: ММИ 1995 – 322 с.
Врублевская В. И. Детали машин и основы конструирования. Курсовое проектирование: учеб. пособие В. И. Врублевская В. Б. Врублевский – Гомель: УО «БелГУТ» 2006. – 433 с.