Проектирование экскаватора ЭО-2621 А - Курсовая работа

Масса металлоконструкции строительно-дорожных и подъемно-транспортных машин (СД и ПТМ) значительна и в некоторых случаях достигает 40% массы машины. Во всех случаях проектирования металлоконструкций конструктора сталкиваются с задачей экономии металла при обеспечении достаточной прочности, надежности и долговечности всей конструкции в целом. В мобильных машинах экономия металла приводит к экономии энергоресурсов, так как снижается сопротивление перемещению машин, что в настоящее время весьма актуально изза высоких цен на топливо, удельная стоимость которого в стоимости продукции иногда достигает 60%. Машины для землеройных работ работают в сложных условиях связанных с высокой степенью нагруженности, они постоянно находятся под воздействием как статических (собственный вес, вес материала) нагрузок, так и динамических возникающих при передвижении машины по неровной опорной поверхности и при взаимодействии рабочего оборудования с обрабатываемой средой.Их используют при строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений, автомобильных и железных дорог, аэродромов, гидротехнических систем и нефтепроводов, в карьерах при добыче строительных материалов и других полезных ископаемых. Кроме того, экскаватор может быть оснащен по специальному заказу погрузочным ковшом емкостью 0,5 м3, крановой подвеской, вилами, оборудованием грейфера и обратной лопаты со смещенной осью копания. Для повышения устойчивости экскаватора в работе используют выносные опоры 20, которые крепят к раме 8. С помощью двух гидроцилиндров 22 опоры могут быть опущены на грунт или во время движения машины подняты вверх. Принципиальная гидравлическая схема навесного экскаватора 30-2126А (рис.1.2) включает гидробак 1, нерегулируемые насосы 2 и 3, секционные распределители 4 и 5, моноблочный распределитель 6, гидроцилиндр 7 подъема и опускания: стрелы, гидроцилиндр 9 рукояти, гидроцилиндры 10 рабочего оборудования, гидроцилиндры 11 и 12 выносных опор, гидроцилиндр 13 подъема и опускания бульдозерного отвала.Основными параметрами являются: размеры базовой части экскаватора, параметры рабочих зон, линейные размеры и массы рабочего оборудования. Основные размеры экскаваторных движителей назначают из условий обеспечения их передвижения в заданных режимах, а так же устойчивости при экскавации грунта. Для пневмоколесных движителей основными размерами являются его база L и K, ширина колес В (Рис. Проектируемой машиной является экскаватор второй размерной группы, а их конструктивной особенностью является то, что они монтируются на пневмоколесных тракторах ЮМЗ-6К, поэтому основные размеры движителя принимаем по технической характеристике базовой машины: L=2,45 м; Размеры показаны на рисунке 2.2.Определим усилие на штоке гидроцилиндра стрелы. Гидроцилиндр испытывает наибольшее нагружение, когда стрела максимально опущена, рукоять вытянута, а ковш наполнен грунтом (Рис. Выражая Рцс (усилие на штоке гидроцилиндра стрелы), получаем: , где Gc, Gцс, Gцр, Gp, Gцк, Gk г - веса элементов рабочего оборудования, причем Gk г - вес ковша с грунтом, КН; Наибольшая нагрузка действующая на шток гидроцилиндра возникает при копании рукоятью (зубья ковша лежат на продолжении рукояти), когда шток гидроцилиндра полностью втянут (Рис. Выражая Рцс (усилие на штоке гидроцилиндра стрелы), получаем: , где b1, … , b6 - плечи действия соответствующих сил, м;Тяговый расчет проводится для оценки тяговых качеств машины с заданными конструктивными параметрами для определенных условий эксплуатации. Тяговые качества машины в прямолинейном движении оценивается на основании определения сопротивления передвижению. На машину действуют следующие силы: R - сила сопротивления передвижению, КН; Рисунок 2.11 - Силы, действующие на экскаватор при движении Сила сопротивления передвижению - сопротивление передвижению машины как тележки, определяется по формуле: ,(2.37) где G - вес экскаватора, КН;Мощность двигателя расходуется на привод насосов гидросистемы, поэтому мощность расходуемую в рабочем режиме найдем как сумму мощностей насосов: ,(2.42) где Ntp - требуемая мощность, КВТ;При расчете на устойчивость принимаем следующие положения: 1 устойчивость во время копания грунта; Устойчивость при копании грунта проверим для нескольких положений. Первый случай: рабочее оборудование устанавливаем таким образом, чтобы плечи от действия весовых нагрузок были максимальны, ковш наполнен грунтом (Рис. Второй случай: ковш выходит из забоя плечи максимальные, ковш заполнен грунтом (Рис. Проверим устойчивость при движении машины поперек уклона (Рис.Стандартизация - установление и применение правил с целью упорядочивания деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности. В развитом машиностроении большое значение имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости. Стандарты основываются на объединении достижений науки, техники, практического опыта и определяют основы

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Назначение и область применения

1.2 Патентный анализ

2. Общий расчет

2.1 Выбор и обоснование главных параметров

2.2 Расчет гидросистемы

2.3 Тяговый расчет

2.4 Баланс мощности

2.5 Расчет устойчивости

3. Метрология и стандартизация

4. Экономический раздел

4.1 Расчет сметной стоимости машино-часа

4.1.1 Принципы расчета стоимости машино-часа эксплуатации машин, механизмов и оборудования

4.1.2 Годовой эксплуатационный фонд рабочего времени

4.1.3 Расчет амортизационных отчислений

4.1.4 Затраты на оплату труда рабочих, управляющих машиной

4.1.5 Расчет затрат на энергоносители и сопутствующие материалы

4.1.6 Затраты на техническое обслуживание техники

4.1.7 Затраты на перебазировку техники

4.1.8 Накладные расходы на плановые накопления

4.1.9 Налоги, отчисления и определение планово-расчетной стоимости

4.2 Расчет стоимости одного метра кубического разработки грунта

4.3 Расчет экономической эффективности и срока окупаемости разрабатываемой системы

Список использованных источников

Важнейшим направлением развития строительно-дорожного машиностроения является повышение производительности машин, в том числе за счет роста их типоразмеров и мощности. Масса металлоконструкции строительно-дорожных и подъемно-транспортных машин (СД и ПТМ) значительна и в некоторых случаях достигает 40% массы машины. Во всех случаях проектирования металлоконструкций конструктора сталкиваются с задачей экономии металла при обеспечении достаточной прочности, надежности и долговечности всей конструкции в целом. В мобильных машинах экономия металла приводит к экономии энергоресурсов, так как снижается сопротивление перемещению машин, что в настоящее время весьма актуально изза высоких цен на топливо, удельная стоимость которого в стоимости продукции иногда достигает 60%. Важной задачей перед эксплуатационниками, изза низкого обновления техники, стала задача продления срока службы старых металлоконструкций. Решение этих проблем требует нового подхода к проектированию и поиску новых эффективных, оригинальных технических решений.

Машины для землеройных работ работают в сложных условиях связанных с высокой степенью нагруженности, они постоянно находятся под воздействием как статических (собственный вес, вес материала) нагрузок, так и динамических возникающих при передвижении машины по неровной опорной поверхности и при взаимодействии рабочего оборудования с обрабатываемой средой. Поэтому одним из подходов для повышения надежности машины и продления ее срока службы является применение систем разгрузки. Эти системы позволяют обеспечить снижение динамической нагруженности, как при статическом, так и при динамическом нагружении машины. Это в свою очередь ведет к увеличению усталостной прочности, а значит и к повышению срока эксплуатации машины.

Именно целью разработки такой системы для экскаватора второй размерной и является тема данного курсового проекта. Систему разгрузки предстоит разработать для наиболее нагруженного элемента рабочего оборудования экскаватора, коим является стрела.