Анализ существующих конструкций с различными типами интенсификаторов. Тяговый расчет и построение тяговых характеристик скрепера. Расчет гидромеханизмов, элеватора и металлоконструкции тяговой рамы. Технико-экономические показатели для скрепера.
Аннотация к работе
Выпускная квалификационная работа содержит 3 чертежа формата А1, пояснительную записку на 5 листах формата А4, включающую 21 рисунка, 11 таблиц, 31 литературных источника, СКРЕПЕР, ЭЛЕВАТОРНАЯ ЗАГРУЗКА, ТОЛКАЧ, ТЕОРИЯ РЕЗАНИЯ, СИЛА ТЯГИ, ТЯГОВАЯ РАМА, ЕМКОСТЬ КОВША, СКРЕБОК, ЗАСЛОНКА, КОВШ. Эффективность спроектированной машины по сравнению со скрепером прототипом Д-116 достигается путем переноса центра тяжести ковша в сторону приводных колес. при заполнении отсека ковша, расположенного перед элеватором.Волков писал - «Развитие строительных и дорожных машин (СДМ) всегда направлено на повышение их качественных показателей: экономических, сводящихся к минимизации стоимости выполняемых машинами работ: социальных, обеспечивающих безопасность и улучшение условий труда людей, работающих с машинами; экологических, уменьшающих вредное воздействие машин на окружающую природу». Передовой опыт технологии и организации земляных работ показывает, что по сравнению с распространенным комплексом "экскаватор - самосвал" применение самоходных скреперов позволяет в 2 раза поднять производительность труда и в 2 - 4 раза снизить стоимость выработки при одновременном снижении расхода топлива и экономии других ресурсов. Отраслью строительного и дорожного машиностроения проводится работа по усовершенствованию конструкций скреперов, улучшению технико-экономических показателей, повышению единичной мощности, гидрофицированию управления, увеличению надежности и ресурса в эксплуатационных условиях, облегчению технического обслуживания и ремонта, улучшению условий труда машиниста и эргономических показателей. В последнее время значительное внимание уделяется повышению эффективности скреперов за счет активации процесса загрузки ковша, которая позволяет увеличить коэффициент его заполнения, снизить энергоемкость процесса копания, увеличить ресурс использования тягача. однако наряду с положительными качествами такой способ заполнения ковша имеет и недостатки - малая надежность и долговечность загружающего устройства. С этой целью введен электростартерный запуск или управление пусковым двигателем дизеля из кабины; снижены усилия на органах управления; применены удобные подрессоренные сидения, регулируемые по высоте и массе машинистов, остекленные кабины с круговой обзорностью; существенно снижены шум и вибрация на рабочем месте; установлены вентиляция, отопительные приборы, кондиционеры, аптечки, термос.Основным недостатком традиционных самоходных скреперов, ковши которых заполняются за счет реализации тягового усилия, наряду с высокой эффективностью, простотой конструкции и надежностью, является необходимость использования "трактора - толкача" при наборе грунта. В связи с этим увеличивается себестоимость разработки грунта, появляется зависимость технологического процесса от толкача, простои в ожидании толкача, невозможность автономного использования скрепера. Применение механизированной загрузки грунта в ковш является одним из путей повышения эффективности скреперов, обеспечивающих возможность набора грунта без применения толкача и высокую степень заполнения ковша при работе в различных грунтовых условиях. Скреперы с загрузкой скребковым элеватором получили наибольшее распространение в мировом скреперостроении (до 50% выпуска). У скреперов этого типа, за счет силы тяги ведущих колес осуществляется только передвижение машины и срезание стружки грунта.Определение оптимальных параметров рабочих органов и рабочего оборудования, при которых обеспечивается минимальная энергоемкость процесса копания, минимальное динамическое воздействие на землеройную машину или максимальная производительность машины, требует нахождения критериев оптимальности, получения математической модели, описывающей наиболее полно процесс взаимодействия рабочих органов с грунтом, и выявления ограничений, которые необходимо учитывать при решении указанной задачи. Процесс минимизации удельного усилия копания в общем случае зависит: от минимизации коэффициента RФ формы рабочего органа, т.е. выбора рабочего органа оптимальной формы при Sсжmin и Smax для данного рабочего органа; оптимизации угла a резания и соотношения параметров срезаемой стружки b/h; минимизации коэффициента приведения Rпрmin=sп/so , то есть выбора оптимальной для данного рабочего органа схемы взаимодействия с грунтом. Минимальная удельная работа Aymin , копания может быть достигнута за счет: минимального среднего усилия копания Р, минимальной длины lk пути копания и максимального объема V фунта (для ковшовых рабочих органов - в ковше; для рабочих органов отвального типа - перед отвалом; для рабочих органов грейдеров-элеваторов и стругов - грунта, попадающего на транспортирующее устройство). Минимальный коэффициент Rдmin динамичности обусловлен формой рабочего органа (для роторных экскаваторов и числом рабочих органов на роторном колесе); формой и размерами срезаемой стружки; особенностями металлоконструкции рабочего оборудования и кинематики землеройной машины и приводом.
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ СКРЕПЕРОВ С ЭЛЕВАТОРНОЙ ЗАГРУЗКОЙ
1.1 Анализ существующих конструкций с различными типами интенсификаторов
2. ОБЩИЙ РАСЧЕТ СКРЕПЕРА
2.1 Определение основных параметров скрепера
2.2 Тяговый расчет скрепера
2.3 Построение тяговых характеристик
3. РАСЧЕТ ЭЛЕВАТОРА
3.1 Выбор типа цепи для проектируемого элеватора
3.2 Тяговый расчет элеватора
4. РАСЧЕТ ГИДРОМЕХАНИЗМОВ
4.1 Расчет механизма подъема-опускания ковша
4.2 Расчет механизма задней стенки
4.3 Расчет механизма сдвижного днища
4.4 Расчет механизма подъема заслонки
4.5. Принципиальная гидравлическая схема скрепера с элеваторной загрузкой
5. РАСЧЕТ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ ТЯГОВОЙ РАМЫ
5.1 Расчет усилий действующих на металлоконструкцию тяговой рамы
6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
6.1 Построение графиков технико-экономических показателей для различных видов скреперов в зависимости от емкости ковша
6.2 Определение зависимости производительности П от емкости ковша q