9. Розрахунок механізму обертання платформи

ДІІТ ЗО.1001.9 15 ПЗ

По заданій масі т. екскаватора; прийнявши кут рад. повороту та вивантаження та прийнятою гідро кінематичною схемою механізму необхідно вибрати гідромотор і визначити параметри механічної передачі.

Малюнок 9.1 Механічна передача механізму повороту платформи

Головним опором обертанню поворотної платформи є момент сил інерції всієї платформи разом з робочим обладнанням. При збільшенні швидкості обертання додаткові моменти опорів від вітрового навантаження, ухилу платформи та сил інерції обертаючих елементів приводу враховуємо за допомогою коефіцієнта при розгоні, при гальмуванні .

Н·м

де, - момент інерції поворотної платформи відносно вісі обертання, кг/м²;

- кутове прискорення

с^-2;

- момент зчеплення з ґрунтом,

Н·м;

- коефіцієнт обмеження моменту.

Максимальна кутова швидкість визначається для двохперіодного поворотного руху, за умови, що кути розгону та гальмування дорівнюють між собою:

звідки

с^-1,

Час повороту

с.

Розрахункова потужність гідромотору

Вт=4,515 кВт.

де - коефіцієнт корисної дії редуктора, .

- коефіцієнт корисної дії зубчатого вінця, .

На основі розрахункових значень ( ) з довідника вибираємо гідромотор марки 210.16, який має наступні характеристики:

1). Робочий об’єм: 28,1 см³;

2). Тиск: номінальний – 16 МПа,

максимальний – 25 МПа;

3). Частота обертання: номінальна 2240 об/хв.,

максимальна - 4000 об/хв.;

4). Потужність: 6 кВт;

5). Крутний момент: номінальний 24 Нм,

6). ККД: об’ємний 0,96,

механічний (насоса) 0,92,

механічний гідромотора 0,93,

загальний насоса 0,82;

Передаточне число механізму повороту

Приймаємо , де - крутний момент гідромотору.

Розрахункова кількість обертів вала гідромотора

об/хв.,

Приймаємо об/хв.

Тиск при якому буде працювати гідромотор

МПа

де - робочий об’єм гідромотору;

- ккд гідромотору.

Витрата масла гідромотором

м³/с.

Передаточне число зовнішньої передачі

,

де - передаточне число зубчатої передачі, .

10. Розрахунок приводу рушія

Одноківшеві екскаватори під час копання залишаються нерухомими. Пересування ковша до місця вивантаження здійснюється за рахунок обертання поворотної платформи. Тому тяговий розрахунок здійснюється тільки для транспортного режиму. Гідравлічні екскаватори на пневмоколісному ході мають швидкість пересування м/с ( км/год). Вони здатні долати підйоми з кутом нахилу до горизонту .

Малюнок 10.1. Схема дій зовнішніх сил на ходове колесо.

Малюнок 10.2. Схема розташування та дій зовнішніх сил

на машину під час підйому.

Вихідні дані для розрахунку: т, с, , м/с.

Сумарний опір пересування екскаватора

;

де - опір перекочуванню коліс:

Н,

де - коефіцієнт питомого опору перекочуванню (з врахуванням долання сил тертя рушія);

- опір руху на ухил:

Н,

- опір від вітрового навантаження:

Н,

де - сила тиску вітру, приймаємо Н/м²;

- сумарна площа екскаватора, на яку діє вітер;

- опір прискоренню при розгоні

Н.

Таким чином сумарний опір пересування екскаватора

Н

Потрібна потужність гідромотору при русі з місця на підйом:

Вт = 133,1 кВт.

Можлива швидкість рівномірного руху екскаватора на підйом:

м/с,

де - потужність вибраного дизельного двигуна;

- коефіцієнти корисної дії насоса, гідромотору та редуктора відповідно.

Виходячи з необхідності зменшення габаритних розмірів редуктора механізму пересування не за потужність, а за крутним моментом.

Нм

де - коефіцієнт зчеплення;

Задамся загальним передаточним відношенням редуктора

Нм,

З врахуванням коефіцієнту запасу момент на валу гідромотора

Нм.

На основі розрахункових значень вибираємо гідромотор марки 210.25, який має наступні характеристики:

1). Робочий об’єм: 107 см³

2). Тиск: номінальний 18 МПа,

максимальний 25 МПа.

3). Частота обертання: номінальна 1400 об/хв.,

максимальна 2500 об/хв.

4). крутний момент: номінальний 270 Нм,

максимальний 425 Нм.

5). ККД: об’ємний 0,95,

механічний (насоса) 0,92,

механічний (гідромотора) 0,93,

загальний (насоса) 0,87.

де - радіус ходового колеса.

Тиск при якому працює гідромотор:

МПа.

Частота обертання валу гідромотору при заданій швидкості руху

с^-1

Витрати масла гідромотором:

м³/с.

Необхідна подача насосної установки при одночасній роботі двох гідромоторів:

м³/с.

На основі підрахованих значень вибираємо регульований насос подвійної дії марки 323.32, який має наступні характеристики: робочий об’єм (225+225)·10^-6м³, тиск номінальний 16 МПа, максимальний 32 МПа, частота обертання 1120 об/хв., потужність 132 кВт, крутний момент 575 Нм, ККД = 0,84.

Подача насосної установки:

м³/хв..

По подачі насосної установки і тиску знаходимо розподілювачі, клапани, фільтри, та інші елементи гідро обладнання.

Сила тяги по зчепленню коліс з ґрунтом при русі на підйом з кутом

Н,

де - коефіцієнт зчеплення коліс з ґрунтом.

Сила тяги по гідромотору

Н.

Порівнявши складові основного рівняння руху зробивши висновок про можливість руху. Якщо рух неможливий дамо пораду, щодо забезпечення руху.

Умова виконується – рух можливий без буксування.