Расчет экскаватора-погрузчика

Технические характеристики экскаватора-погрузчика. Напорное усилие, тяговый баланс и баланс мощности погрузчика. Определение усилий на зубьях ковша обратной лопаты. Описание гидросистемы машины. Расчет производительности погрузочного оборудования.

Рубрика Транспорт
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 03.07.2012
Размер файла 65,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Экскаватор-погрузчик предназначен для механизации земляных работ в грунтах 1-4 категории и выполнения погрузочных работ небольших объемов на рассредоточенных объектах. Машина имеет два постоянных вида рабочего оборудования: экскаваторное и погрузочное. Экскаватор может работать в умеренном климате при температуре от -40 до +40 0С. В зависимости от монтажа обратная лопата может работать как прямая. Всего же машина может быть оснащена 12 видами сменного рабочего оборудования и рабочих органов.

Ковшом обратной лопаты с геометрической вместимостью 0,17 м3 отрывают небольшие котлованы, ямы с отвесными стенкам, траншеи для подземных коммуникаций, неглубокие каналы оросительных систем.

Ковшом с геометрической вместимостью 0,17 м3 разрабатывают мелкие забои, возводят насыпи, производят погрузку.

Профильным ковшом очищают мелиоративные системы.

Грейферным ковшом отрывают колодцы, очищают траншеи и каналы, выполняют погрузку различных материалов и пород.

Погрузочный ковш с геометрической вместимостью 0,76 м3 используют для легких зачистных работ и погрузки мусора, снега и других материалов низкой плотности.

Крановую подвеску применяют при погрузке и разгрузке штучных грузов, на укладке труб и установке столбов.

Вилами пользуются при погрузке металлической стружки, органических удобрений, соломы, силоса, а также штучных, штабелированных и других грузов.

Гидромолот и зуб-рыхлитель используют для вскрытия асфальтового покрытия. Кроме того, зубом-рыхлителем можно взламывать корку мерзлого грунта толщиной до 300 мм. Гидромолотом вскрывают бетонные покрытия, дробят камни и мерзлый грунт. Гидромолотом, оборудованным трамбовочной плитой, уплотняют насыпные грунты.

Челюстной ковш с вилами, выполняет: копание и погрузку материалов, планировку, засыпку выемок, захват и подъем штучных и длинномерных (труб, бревен) грузов, зачистные работы. Прочность ковша увеличена добавлением коробчатых балок в области верхней и нижней кромок ковша.

Обратной лопатой со смещенной осью копания отрывают траншеи вблизи зданий и сооружений.

С помощью захвата грузят бревна и другие штучные материалы.

1. Техническая характеристика

Двигатель:

Д65М1Л

Мощность, кВт………………………………..44,1

число цилиндров……………………………….4

рабочий объем цилиндров, л…………………4,94

номинальное число оборотов, об/мин……...2000

объем ковша прямой лопаты, м3…………….0,76

объем ковша обратной лопаты, м3…………. 0,17

Масса:

Конструкционная, кг………………………....5150

Эксплуатационная, кг………………………..5500

Трансмиссия

Муфта сцепления - фрикционная, сухая, однодисковая, с дополнительной муфтой независимого вала отбора мощности. Коробка передач - восьмискоростная, с реверсом на все передачи. Тормоза ленточные, сухие. Стояночный тормоз осуществляется приводом на основные колеса.

Передний ведущий мост - с автоматическим включением и выключением.

экскаватор погрузчик усилие гидросистема

2. Расчетная часть

2.1 Напорное усилие погрузчика

Напорное усилие погрузчика по двигателю:

где Ne max - наибольшая эффективная мощность двигателя

Vp - рабочая скорость внедрения погрузчика

- расчетное буксование

- КПД трансмиссии

GП - вес погрузчика

f - коэф. сопротивления качению

Напорное усилие по сцепному весу:

где - коэф. сцепления движителя с опорной поверхностью

2.2 Тяговый баланс и баланс мощности погрузчика

На тяговом режиме работы погрузчика сумма всех сопротивлений:

где WBH - сопротивление внедрению ковша в штабель

Wf - сопротивление качению колес

Wh - сопротивление при движении на подъем

где KBH - удельное сопротивление внедрению (20 кПа для известняка)

KФ - коэф. формы ковша

В - ширина ковша

LВН - глубина внедрения

a - коэф. учитывающий плотность и абразивность материала

С - коэф. крупности (1,25 для кусков 200 мм)

где f - коэф. сопротивления качению

G - вес погрузчика

- угол наклона поверхности движения к горизонту

Расчет ведется при работе погрузчика на горизонтальной площадке.

Сопротивление преодолеваются окружной силой движителя Рк,

Поэтому, приравнивая Рк=, получаю

На преодоление сопротивления внедрению расходуется часть силы тяги движителя, т.е. свободная сила тяги Тс. Тогда, пологая, что Wк=Тс, получается:

Напорное усилие по двигателю Тн=66,9кН

Зависимость между мощностью двигателя Ne и мощностью, подводимой к движителю Nк:

где - механический КПД трансмиссии привода колесного движителя

где NT - тяговая мощность, расходуемая на внедрение ковша в штабель

Nf - тяговая мощность, расходуемая на преодоление сопротивления

качению

Nб - тяговая мощность, расходуемая на буксование движителя

Nh - тяговая мощность, расходуемая на преодоление сопротивления подъему

где VД - действительная скорость ведущих колес (0,8VT)

где VT - теоретическая скорость ведущих колес

Подставляю значения в общее выражение баланса мощности:

(л.с.)

Вывод: коэффициент запаса мощности =1,053

коэффициент запаса тяги =1,56

2. На транспортном режиме работы погрузчика сумма всех сопротивлений:

где - сопротивление воздуха движению

где - коэф. обтекаемости =0,06-0,07

F - площадь лобового сопротивления ширина колеи х высоту машины

++

Баланс мощности на транспортном режиме

где - мощность на преодоление сопротивления воздуха движению

При движении на высшей передаче буксованием можно пренебречь ()

Подставляю значения в общее выражение баланса мощности:

37,7(л.с)

(л.с.)

Вывод: Машина работоспособна.

2.3 Определение усилий на зубьях ковша обратной лопаты

Копание грунта поворотом рукояти

При копании грунта поворотом рукояти ковш перемещается по траекториям малой кривизны при слабом изменении толщины стружки и большом пути движения кромки ковша.

Тонкая стружка, продвигаясь по днищу ковша, изгибается и ломается, постепенно заполняя ковш рыхлым грунтом. В конце копания стружка вынуждена внедрятся в рыхлый грунт, уже имеющийся в ковше.

Сила копания при послойном заполнении ковша определяется как сумма трех составляющих сил:

Рк=Р+Рзпр

где Р - сила резания

Рз - сопротивление заполнению ковша грунтом

Рпр - сопротивление призмы волочения

Для определения касательной составляющей сопротивления грунта копанию, в этом случаи, пригодна зависимость:

где С - число ударов динамического плотномера

h - толшина срезаемой стружки, см

B - ширина ковша, м

- угол резания, град

z - коэф. учитывающий схему установки зубьев на вертикальном профели

- коэф. учитывающий технологию разработки грунта

Расчетная толщина стружки одинаковой по всей дуге траектории ковша определяют по формуле:

где q - емкость ковша, м3

lр - длина рукояти, м

lк - длина ковша, м

- угловое перемещение рукояти за одну операцию копания, для обратных лопат

- угловое перемещение рукояти

Силу сопротивления заполнению можно найти как:

=164500*0,69*0,1=11540Н

где - удельное сопротивление стружки продольному сжатию

где С - число ударов динамического плотномера

Сопротивление призмы волочения зависит от технологических факторов: откоса забоя, направления движения ковша (вверх или вниз). Приближенно его можно определить по формуле:

где q - объем призмы, м3

- плотность рыхлого грунта, кг/м3

- коэф. внешнего трения грунта о грунт

Ориентировочно объем призмы можно принять равным 0,3…0,4 от геометрической емкости ковша.

Рк=

Копание грунта поворотом ковша.

Учитывая, что при копании грунта ковшом экскаватора сопротивление призмы волочения мало по сравнению с усилием резания и им можно пренебречь, силу копания Рк найдем в виде суммы сил:

Рк=Р+Рн

где Р -сила резания

Рн - сопротивление наполнению ковша грунтом

Изменение касательной составляющей Р силы резания грунта в функции угла поворота физически обусловлено изменением глубины копания h. Поэтому логично предположить, что известные для “послойного” резания зависимости Р=f(h) будут справедливы и для вращательного резания при условии подстановки в них закона h=F().

где R1 - радиус от оси поворота ковша до зуба, см

Максимальная сила резания:

Максимальное сопротивление наполнению Рн max можно вычислить по эмперической формуле:

Рн max=

Рн max=

где К'=10 кН/м3

Рк=156368+20395= 176763Н

Работа копания поворотом ковша относительно рукояти вычисляется как интеграл момента Мк силы копания по углу :

Энергоемкость копания Е определяется как отношение работы копания к объему грунта в ковше:

кН м/м3

Потребная для копания мощность равна отношению работы копания ко времени поворота ковша в грунте:

кН м/с

Мощность двигателя экскаватора равна:

кВт

где - суммарный КПД

2.4 Описание гидросистемы

Рабочая жидкость - масло гидравлическое ВМГЗ по ТУ 38-101470-74 (SAE 10W/30), позволяющее эксплуатировать машину при любых сезонных условиях.

Гидросистема состоит из двух параллельных насосов, гидрораспределителя погрузчика, исполнительных гидроцилиндров, гидрораспределителя экскаватора, бака, фильтра, обратных, предохранительных и перепускных клапанов, всасывающей и напорной магистралей.

Система является двухпоточной. Рабочая жидкость от двух насосов подается в две напорные гидролинии и нагнетается в гидрораспределитель 1 и 2, и в зависимости от положения рычагов управления в гидроцилиндры механизмов или через фильтр на слив в бак. установлены следующие гидроцилиндры:гидроцилиндр подъема стрелы погрузчика, ковша погрузчика, поворота стрелы экскаватора, аутригера, рукояти и ковша экскаватора. Золотники гидрораспределителей после включения принудительно возвращаются в нейтральное положение. Масло из насоса Н1 поступает непосредственно в гидрораспределитель погрузчика в тот же гидрораспределитель жидкость поступает от насоса Н2, через разгрузочный клапан 4. разгрузочный клапан 4 при необходимости возвращает масло в бак. При нейтральном положении золотников гидрораспределителя погрузчика, рабочая жидкость проходит в гидрораспределитель 2 экскаватора. На сливе в бак рабочая жидкость проходит через фильтр. Для предотвращения кавитации в гидроцилиндрах подъема погрузчика в линию возврата встроен обратный клапан. Этот обратный клапан повышает давление в возвратной линии блоков клапанов экскаватора и погрузчика.

2.4 Расчет производительности

Определение производительности погрузочного оборудования.

Теоретическая производительность:

где VK - номинальный объем ковша (м3)

- объемная масса разрабатываемого материала (т/м3)

- расчетный коэффициент наполнения ковша

Тц - время рабочего цикла (с)

КР - коэффициент разрыхления материала

где - время наполнения ковша

- время рабочего хода

- время маневрирования транспорта

- время опорожнения рабочего органа

- время холостого хода

- суммарное время переключения передач

где - время первоначального внедрения в штабель

- время поворота ковша из положения копания, до полного запрокидывания или подъема стрелы

где SP - расстояние рабочего хода

VX - скорость движения погрузчика при холостом ходе

VР - скорость рабочего хода

Эксплуатационная производительность:

где Тс - время работы за смену с учетом технического обслуживания и подготовки погрузчика к работе

Ки- коэффициент использования погрузчика в течении смены с учетом подачи автотранспорта, подготовки площадки, междусменной передачи машины

Определение производительности экскаваторного оборудования.

Теоретическая производительность:

где КР - коэффициент влияния разрыхления грунта

КН - коэффициент наполнения ковша

q - геометрическая емкость ковша

n=60/tц - конструктивно возможное число рабочих циклов в 1 мин

Теоретическая продолжительность цикла:

где - продолжительность копания

- продолжительность поворота на выгрузку

- продолжительность выгрузки

- продолжительность поворота в забой

По справочнику принимаем tц=27с

n=60/tц=2

=57м3/ч

Эксплуатационная производительность:

где КВ - коэффициент, учитывающий использование экскаватора по времени

КМ - коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста

=57*0,9*0,93=50м3/ч

Список литературы:

1. Базанов А.Ф. ”Подъемно-транспортные машины” Москва. Стройиздат.1969г

2. Базанов А. Ф.” Самоходные погрузчики” Москва. МАШГИЗ. 1955г

3. Базанов А.Ф. Забегалов Г.В. “Самоходные погрузчики” Москва. Машинистроение 1979г

4. Башта Т.М. “техническая диагностика гидравлических приводов”. Москва. Машиностроение. 1989г

5. Беспалов Н.А. “ Дорожно - строительные машины и оборудование.” Москва. Машиностроение. 1980

6. Борисов Н.Л.” Гидравлические системы строительных и дорожных машин.” Киев. Будiвельник. 1966г.

7. Бородачев И.П. “Справочник конструктора дорожных машин.” Москва. Машиностроение. 1973

8. Векслер В.М. Муха Т.И.” Проектирование и расчет перегрузочных машин” Ленинград. Машиностроение. 1971

9. Волчек Я.А. “ Самоходные погрузчики “. Москва. Машгиз. 1963г

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Выбор и расчет основных параметров погрузчика. Расчет гидросистемы погрузочного оборудования. Определение производительности и продолжительности рабочего цикла погрузчика. Разработка стрелы погрузчика путем расчета ее методом конечных элементов.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 17.12.2013

  • Расчет параметров базовой машины и технологического оборудования колесного погрузчика. Построение кинематической схемы механизма поворота ковша. Расчет усилий на штоках гидроцилиндров привода поворота ковша (захвата). Прочностной расчет сварного шва.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.09.2012

  • Расчёт профиля и номинальной вместимости основного ковша, сопротивлений при черпании материала ковшом погрузчика. Расчет механизма подъема стрелы. Выбор гидроцилиндров поворота ковша и подъема стрелы. Расчет производительности фронтального погрузчика.

    курсовая работа [506,6 K], добавлен 22.04.2014

  • Анализ видов навесного оборудования. Быстросъемное соединительное устройство замены рабочего оборудования. Гидравлическая система управления. Предложения по автоматизации рабочих процессов экскаватора–погрузчика. Конструирование виброуплотняюшей плиты.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 15.06.2014

  • Определение линейных размеров и масс узлов экскаватора. Силовая установка и выбор привода двигателя. Расчет гидромеханизмов обратной лопаты. Производительность и себестоимость разработки грунта. Устойчивость экскаватора при оборудовании обратной лопатой.

    курсовая работа [334,5 K], добавлен 13.05.2015

  • Назначение и общее устройство машины "DRESSTA", ее техническая характеристика. Упрощенный технологический процесс ремонта системы питания фронтального погрузчика. Вычисление стоимости машино-смены. Восстановление деталей ковша, расчет его параметров.

    дипломная работа [3,7 M], добавлен 15.04.2014

  • Расчёт автопогрузчика с заданной грузоподъёмностью, максимальной скоростью передвижения и высотой подъёма груза. Расчет механизмов и узлов вилочного погрузчика, его устойчивость. Определение мощности и внешней скоростной характеристики двигателя.

    курсовая работа [876,8 K], добавлен 15.03.2011

  • Устройство фронтального погрузчика Komatsu WA380, его техническая характеристика и принцип действия. Упрощенный технологический процесс ремонта гидрооборудования привода ковша. Восстановление подрезного ножа наплавкой, расчет гидроцилиндра ковша.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 15.04.2014

  • Принципы формирования сервисных услуг. Технические характеристики фронтального одноковшового погрузчика ТО-28А. Технология составления карты технического уровня и качества машины. Формирование и оптимизация операций технического обслуживания погрузчика.

    курсовая работа [5,5 M], добавлен 25.08.2011

  • Предварительный выбор одноковшового экскаватора. Определение условий разгрузки ковша. Расчет забоев одноковшовых экскаваторов с рабочим оборудованием "Обратная лопата" Э0–3322Д. Выбор монтажного крана. Этапы расчета производительности экскаватора.

    курсовая работа [90,5 K], добавлен 21.06.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.