Обзор назначения и принципа действия гидропривода опрокидывания ковша скрепера. Выбор рабочей жидкости с учетом климатических условий эксплуатации гидросистемы. Определение проходных сечений и диаметров всех трубопроводов, толщины стенки и размеров труб.
Аннотация к работе
Строительные и дорожные машины предназначены для выполнения работ и создания строительной продукции заданного качества, регламентируемого определенными нормами или техническими условиями. Создание строительно-дорожных машин - процесс творческий, требующий глубоких знаний, практических навыков и интуиции. Разработать эффективную конструкцию машины возможно тогда, когда в процессе анализа найденных компромиссных вариантов разработчик преодолеет целый ряд противоречивых требований. Так, например, конструкция должна быть прочной и одновременно легкой, иметь малый вес и обладать высокой надежностью, долговечностью.Скреперы предназначены для послойного копания грунтов в материковом залегании, их транспортирования и отсыпки в земляные сооружения с планированием слоями равномерной толщины. Скреперы применяют для разработки талых грунтов I и II групп, в том числе грунтов с каменистыми включениями. При работе на непереувлажненных суглинках, лессах, черноземах и почвах с примесями гравия и гальки скреперы загружаются с "шапкой" и разгружаются полностью; эти же грунты, но высохшие и отвердевшие, а также глины, солончаки и дресву необходимо предварительно разрыхлить плугами или рыхлителями, чтобы обеспечить нормальную загрузку скреперов. При сухих сыпучих песках скреперы загружаются на 60-70 % геометрической вместимости.Гидравлическая система служит для разгрузки скрепера путем поворота (опрокидование) ковша. Рабочая жидкость подается от насоса (ГМ) через распределитель (Р) в гидроцилиндр (ГЦ) в любую из полостей (зависит от того, поднимаем или опускаем ковш).Рабочая жидкость подбирается таким образом, чтобы вязкость не принимала максимально/минимально допустимых значений.На гидроцилиндры во время подъема действуют силы тяжести и силы инерции. Общая статическая нагрузка, приходящаяся на 1 цилиндр, где кг - масса ВИМ; Для того, чтобы найти численное значение ускорения зададим закон изменения скорости: Рисунок 2 - Закон изменения скорости В соответствии с нормальным рядом зададим высоту подъема рамы 200 мм. Силу инерции при разгоне также можно определить используя формулуДиаметр поршня может быть определен по значению расчетной нагрузки и расчетному давлению без учета потерь Учитывая дальнейшую проверку на потерю устойчивости, коэффициент запаса по преодолению инерционных нагрузок, коэффициент утечки, снижение производительности насоса и паспортные данные машины примем мм. В качестве уплотнителей поршня и штока используем эластомерные материалы - шевронные манжеты. Сила трения для резинотканевых манжет уплотнений из шевронных манжет определяется по формуле: , где - высота манжеты; - количество манжет; Давление жидкости в полостях гидроцилиндра с учетом сил трения в уплотнительных узлах поршня при установившемся движении определяется согласно уравнению: , где - давления в поршневой и штоковой полостях соответственно;Расчетный расход жидкости Q, подаваемый в поршневую полость гидроцилиндра, определяется по скорости перемещения рамы и площади поршня . Более точную подачу насоса можно определить как: , где - объемный кпд насоса, цилиндра и золотника. м3/с или 12 л/мин. м3/с или 9 л/мин. , где - допустимая скорость движения жидкости; при давлении 10 МПА примем м/с. м. В соответствии с нормальным рядом примем , тогда скорость движения жидкости будет равна м/с. При ориентировочных расчетах толщина стенки трубопровода определяется по величине расчетного давления и допустимого напряжения растяжения : , где - допустимое напряжение растяжения, примем 80 МПА;Составим эквивалентную схему рабочего хода (рис. Таким образом для обеих линий коэффициент гидравлического трения определяется как , , . Длину линии всасывания примем 0,15 м, линии нагнетания - 3 м, слива - 3,5 м. Потери на каждом гидроэлементе определяются как , где - паспортное значение минимальной потери на гидроаппарате; Определив точное значение потери давления в сливной линии, найдем фактическое усилие на штоке гидроцилиндраОпределим устойчивость штока гидроцилиндра. Критическое усилие, воспринимаемое штоком; -длина гидроцилиндра со втянутым штоком; по аналогии с существующими конструкциями предварительно примем м. м м Момент инерции штока также определяется по зависимости При ориентировочных расчетах толщина стенки гильзы определяется по величине расчетного давления и допустимого напряжения растяжения : , где - допустимое напряжение растяжения, примем 80 МПА;Он должен быть выбран таким образом, чтобы в случае аварии обеспечить двусторонний аварийный ход. Обычно для фиксации рабочих органов используют гидрозамки. Гидрозамок монтируется непосредственно на гидроцилиндр для избегания повышения давления в линии нагнетания.Определим объемные потери рабочей жидкости в гидросистеме , где - объемные потери в насосе, гидроцилиндре и золотнике соответственно. м3/с. м3/с. м3/с. м3/с.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Краткое описание, назначение и принцип действия проектируемой машины
2. Описание работы гидросистемы машины
3. Обоснование и выбор рабочей жидкости с учетом климатических условий эксплуатации гидросистемы
4. Построение механической характеристики исполнительного механизма
5. Определение параметров гидроцилиндра
6. Установление расхода в гидросистеме и потребная производительность насоса
7. Определение проходных сечений и диаметров всех трубопроводов
8. Обоснование и выбор всех элементов гидроаппаратуры
9. Нахождение потери напора в магистралях: на прямых участках, местные сопротивления, на гидроаппаратуре и обоснование необходимого давления насоса
10. Выбор типоразмера насоса привода насоса
11. Прочностной расчет гидроцилиндра
12. Результаты расчетов по выбору гидроаккумуляторов
13. Выбор устройства для фиксирования исполнительных механизмов в нужном положении