Мощность двигателя из условия заполнения ковша за заданное время
По дисциплине « Материаловедение и технология материалов »
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛА
Разработал студент группы ЗМ – 31 Н. В. Козловский
Содержание Введение..................................................................................................….3 1 Составление гидравлической схемы и её описание.........................…4 2 Определение мощности первичного двигателя.....................................6 3 Определение параметров насосной установки.................................….8 4 Определение геометрических параметров рабочего оборудования...9 5 Определение энергоёмкости операций и подбор силовых гидроцилиндров......................................................................................10 5.1 Копание поворотом рукояти................................................................10 5.2 Копание поворотом ковша...................................................................11 5.3 Подъём рабочего оборудования..........................................................13 6 Расчёт механизмов поворота..................................................................13 Литература...................................................................................................17
Приложение 1: гидравлическая схема экскаватора, ф. А 3. Приложение 2: расчётная схема экскаватора, выполненная в масштабе 1:40, ф. А 3 Приложение 3: гидрокинематическая схема механизма поворота платформы, ф. А3.
ВВЕДЕНИЕ
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 счёт 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
1 Выбор гидравлической схемы и ее описание Применяемые схемы подразделяются на одно- и многопоточные. Однопоточные схемы находят применение только на неполноповоротных экскаваторах вместимостью ковша до 0,3 м3. С целью сокращения продолжительности цикла путём совмещения рабочих операций принимаем двухпоточную систему. Схемой предусматривается возможность работы с обратной лопатой, погрузчиком и грейфером. В состав её 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. Основные механизмы приводятся в движение от двухсекционного автоматически совместно регулируемого аксиально-поршневого насоса. Второй насос (шестеренный, нерегулируемый) используется для питания гидроцилиндров 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. Исключение составляет рабочая секция Р7, имеющая раздельное от всех остальных секций питания за счет использования промежуточной секции . Включение в действие того или иного механизма экскаватора производится с помощью соответствующих трехпозиционных золотников. В положении, показанном на рисунке, все золотники находятся в нейтральном положении. В этом случае обе секции насоса подают полный поток к гидрораспределительному блоку. При включении любого из золотников гидрораспределительного блока потоки жидкостей от секций А и Б разъединяются и питание блока производится только от насоса Б. Полный поток может подаваться также и в гидроцилиндр рукояти при приведении его в действие от гидрораспределительной секции Р7. Но при необходимости совмещения операций он может быть включен и через золотник секции РЗ. В этом случае потоки разъединяются и это дает возможность совмещать движение рукояти с движением стрелы или же ковша обратной лопаты. 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. Слив рабочей жидкости в бак от всех гидродвигателей производится через золотник. С помощью этого золотника поток может направляться либо в охладитель, если в этом имеется надобность, либо минуя его на параллельно установленные фильтры. При их засорении поток может перепускаться через предохранительные клапаны в бак мимо фильтров. Число фильтров, установленных в сливной линии, определяется необходимостью обеспечить минимальное сопротивление движению жидкости. Напорные гидролинии обеих секций насоса 1 и насоса 13 защищены от давлений, превышающих допускаемые, с помощью предохранительных клапанов. Кроме того, в напорных гидролиниях секций А и Б насоса 1 установлены еще и обратные клапаны. В рабочих гидролиниях моторов , а также гидроцилиндров установлены предохранительные и обратные клапаны. Первые из них служат для защиты по допускаемому давлению. Через вторые может осуществляться подпитка или же перепуск рабочей жидкости из одной гидролинии в другую при срабатывании предохранительного клапана. Для контроля настройки предохранительных клапанов в напорных гидролиниях установлен манометр, который поочередно может подключаться к напорным линиям секций А и Б насосов. В сливной гидролинии давление может контролироваться с помощью манометра.
2 Определение мощности первичного двигателя Мощность первичного двигателя определяется из условия обеспечения процесса копания с заданной скоростью. Максимальную продолжительность копания определяем по формуле:
tk = 6,3 = 6,3 = 5,16 с, (2.2)
где q – вместимость ковша м3. Принимаем tk = 5,2с. Параметры, определяющие энергоемкость копания, принимаем следующими: Ауд = 2,2 Н.м/м3; кн/кр = 1,0; ηсум = 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; ηсум – расчетный суммарный коэффициент полезного действия привода и рабочего оборудования (ηсум = 0,52-0,64 – при использовании насосов с регуляторами мощности); квых – коэффициент снижения выходной мощности двигателя; кн – коэффициент использования мощности насосной установки. Мощность двигателя из условия заполнения ковша за заданное время
Ne = (2,2∙105·0,55∙10-3)/(5,2∙0,55∙0,9∙0,85) = 55,3 кВт.
Радиус ковша определяем по формуле:
или Rk = (1,5-1,6) = 1,55 = 1,17 м;
bк = 1,5q1/3 – 0,26 = 1,5 1/3 – 0,26 = 0,97 м. (2.5)
принимаем bк = 1м, Rk = 1,2 м. bk – ширина режущей кромки ковша.
Максимальная сила копания
Масса экскаватора:
m = Р mах/μg = 95,79/0,7∙9,81 = 13,9 т.
где Рmax - максимальное горизонтальное усилие, возникающее при работе экскаватора; μ - коэффициент сцепления ходового устройства с грунтом, μ = 0,7.
Принимаем двигатель СМД – 14Н, для него: Nе = 59 кВт и n = 1800 об/мин. Удельный эффективный расход топлива q = 0,252 кг/кВт∙ч Масса m = 675 кг
3 Определение параметров насосной установки Принимаем: Рн = 20 МПа; насоса ηн = 0,85; ηп.н = 0,9; Рmах = 32 МПа; Рmax p = 0,9∙32 = 29 МПа; диапазон регулирования n = 2,0.
Подача насосной установки: -при насосах постоянной подачи:
Qн = (60Neηп.н.ηн)/рн = (60∙59∙0,9∙0,85)/20 = 135,4 л/мин; (3.1)
- при насосах переменной подачи:
Qн = (60nNeηп.н.ηн)/Рmах р = (60∙2∙59∙0,9∙0,85 )/29 = 187 л/мин (3.2)
Принимаем регулируемый сдвоенный аксиально- поршневой насос типа 223.20...156. Для него Q =156,2 л/мин; рн = 20 МПа; рmах = 32 МПа; nн=1500 об/мин. Присоединение насоса к двигателю предусматривается через редуктор с передаточным отношением
i=nд/nн=1800/1500=1,2. (3.3)
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (720)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |