Расчет гидропривода механизмов одноковшового экскаватора - Курсовая работа

С конструктивной точки зрения гидропривод позволяет реализовать большие передаточные числа от ведущего звена источника энергии к рабочим механизмам и органам машин без применения громоздких и сложных по кинематике устройств; обеспечить простое преобразование вращательного движения в поступательное; иметь независимое расположение источника энергии и рабочих механизмов, а также осуществлять удобное и независимое регулирование скоростей рабочих движений в широком диапазоне. С технологической точки зрения улучшаются условия заполнения ковша при копании на большой глубине за счет возможности реализовать большие усилия копания, а также за счет поворота ковша относительно рукояти в конце процесса копания. Экономические преимущества являются следствием конструктивных и технологических преимуществ, которые позволяют в конечном итоге повысить темпы строительных и других видов работ и снизить стоимость разработки грунта или перемещения груза.Схемой предусматривается возможность работы с обратной лопатой, погрузчиком и грейфером. В состав ее входят два насоса, два гидрораспределительных блока, гидрораспределители поворота грейфера и следящей системы поворота колес, гидромоторы поворота платформы и передвижения экскаватора, а также гидроцилиндры: рукояти, стрелы, ковша обратной лопаты, поворота грейфера и поворота колес. От секций А и Б насоса рабочая жидкость параллельными потоками подается в гидрораспределительные блоки соответственно и от них на питание гидродвигателей. При включении любого из золотников гидрораспределительного блока потоки жидкостей от секций А и Б разъединяются и питание блока производится только от насоса Б. гидравлический привод одноковшовый экскаватор При работе с грейфером рабочие гидролинии резервной секции Р2 используются для управления гидроцилиндром подъема (опускания) верхней части составной стрелы, секция Р6 - для управления гидроцилиндром челюстей грейфера, а гидрораспределитель поворота грейфера - для управления гидроцилиндром поворота грейфера.Мощность первичного двигателя определяется из условия обеспечения процесса копания с заданной скоростью. Максимальную продолжительность копания определяем по формуле: (2.1) tk = 6,3 = 6,3 = 5,16 с, (2.2) где q - вместимость ковша м3. Параметры, определяющие энергоемкость копания, принимаем следующими: Ауд = 2,2 Н. м/м3; кн/кр = 1,0; ?сум = 0,56; квых = 0,9; кн = 0,85. где Ауд - удельная энергоемкость, Ауд = (2,2-2,5) •103 Н•м/м3; кн/кр - отношение коэффициента наполнения к коэффициенту разрыхления; ?сум - расчетный суммарный коэффициент полезного действия привода и рабочего оборудования (?сум = 0,52-0,64 - при использовании насосов с регуляторами мощности); квых - коэффициент снижения выходной мощности двигателя; кн - коэффициент использования мощности насосной установки. Радиус ковша определяем по формуле: или Rk = (1,5-1,6) = 1,55 = 1,17 м;Принимаем: Рн = 20 МПА; насоса ?н = 0,85; ?п. н = 0,9; Рмах = 32 МПА; Рмах p = 0,9•32 = 29 МПА; диапазон регулирования n = 2,0.Высота пяты стрелы уо = 1,22.1,3 = 1,59 м; Расстояние от пяты стрелы до оси поворота платформы хо = 0,32.1,3 = 0,42 м; Расстояние от шарнира поворота стрелы до оси поворота платформы хс = 0,67.1,3 = 0,87 м; Расстояние от пяты стрелы до шарнира штока цилиндра стрелы l1 = 1,5.1,3 = 1,95 м; Расстояние от шарнира штока цилиндра стрелы до оси поворота рукояти l2 = 2,32.1,3 = 3,01 м;Длина рабочего хода поршня гидроцилиндра рукояти: хр = 1k = 0,82 м; (5.1) Принимаем: vшт = 0,25 м/с; ? = 1,65. Минимальное время копания: tmin = (?·xр) /vшт = (1,65 • 0,82) /0,25 = 5,4 с. (5.2) где ? - отношение площади и полости цилиндра F1 к площади штоковой полости F2. Работа копания поворотом рукояти: Ар = Ауд ·q· (кн/кр) = 260•0,55 = 143 КН•м.(5.8) где k - коэффициент, учитывающий отношение полного угла поворота ковша к рабочему углу его поворота при наполнении, k = 1,2-1,3. Pmax = (0,95• 260•0,55) /1,2 = 113,2 КН, где Rk - радиус окружности, описываемой лезвием среднего зуба, м. = 32/2=16 МПА. где рмах - давление настройки предохранительного клапана n - диапазон регулирования насоса. коэффициент полезного действия механизма поворота ковша, включая коэффициент полезного действия гидроцилиндра. Принимаем по ГОСТ 6540-68 гидроцилиндр поворота ковша с диаметром, равным диаметру гидроцилиндра рукояти 1.1-140х800.Работа, затрачиваемая на подъем рабочего оборудования. Из расчета геометрических размеров рабочего оборудования имеем: хс=0,87 м; ус=1,21 м; хо=0,42 м; уо=1,59 м; ОА=l1=1,95м; ?c’ = 500, ?c’’ = 450. Параметры, определяющие величину хода поршня подъема стрелы: Диаметр цилиндра подъема стрелыВыбираем открытую схему с насосами, автоматически регулируемыми по суммарному давлению. Во время поворота платформы поток от одного насоса используется для питания гидромотора поворота, другой насос в это время может питать один из гидроцилиндров рабочего оборудования. Угловая скорость вращения платформы в конце разгона: (6.7) где ?0 - угол поворота платформы, принимаемый 1,57 рад (900). (6.12) где ?с = ?гм·?мп - сумм

Содержание

Введение

1. Выбор гидравлической схемы и ее описание

2. Определение мощности первичного двигателя

3. Определение параметров насосной установки

4. Определение геометрических размеров рабочего оборудования

5. Определение энергоемкости операций и подбор силовых гидроцилиндров

5.1 Копание поворотом рукояти

5.2 Копание поворотом ковша

5.3 Подъем рабочего оборудования

6. Расчет механизма поворота

6.1 Расчет параметров механизма поворота

Литература

Основным типом машин для производства земляных работ и перемещению грузов являются одноковшовые экскаваторы и краны с гидравлическим приводом. По сравнению с канатным приводом они имеют ряд преимуществ конструктивного, технологического и экономического характера.

С конструктивной точки зрения гидропривод позволяет реализовать большие передаточные числа от ведущего звена источника энергии к рабочим механизмам и органам машин без применения громоздких и сложных по кинематике устройств; обеспечить простое преобразование вращательного движения в поступательное; иметь независимое расположение источника энергии и рабочих механизмов, а также осуществлять удобное и независимое регулирование скоростей рабочих движений в широком диапазоне.

С технологической точки зрения улучшаются условия заполнения ковша при копании на большой глубине за счет возможности реализовать большие усилия копания, а также за счет поворота ковша относительно рукояти в конце процесса копания. Это способствует повышению производительности экскаватора.

Экономические преимущества являются следствием конструктивных и технологических преимуществ, которые позволяют в конечном итоге повысить темпы строительных и других видов работ и снизить стоимость разработки грунта или перемещения груза.

Указанные преимущества гидравлического привода обусловили широкое его распространение в машинах различного назначения, и в первую очередь, в землеройных. Поэтому успешная эксплуатация таких машин требует достаточно высокого уровня подготовки по гидравлическим приводам. Этой цели и служит предусмотренная учебным планом курсовая работа по проектированию гидравлической системы одноковшового экскаватора.

Исходные данные: q = 0,55м 3;

Рабочее оборудование - обратная лопата