- •Пояснительная записка
- •Консультанты:
- •(Нпи) имени м.И.Платова»
- •Задание
- •Содержание
- •Реферат
- •1 Общая часть
- •1.1 Обоснование актуальности темы проекта
- •1.2 Техническое задание
- •1.2.1 Наименование и условное обозначение
- •1.2.2 Область применения
- •1.3 Характеристика изделия
- •1.4 Цель и назначение разработки
- •1.5 Технические требования
- •Требования к транспортированию
- •2. Специальная часть
- •2.1 Разработка принципиальной структурно-компоновочной схемы редуктора
- •2.2 Расчет на прочность и выносливость основных силовых элементов трансмиссии подсистемы привода исполнительного органа
- •3 Горно-эксплуатационная часть
- •3.1 Выбор сопряженного оборудования, взаимодействующего со спроектированным комбайном
- •3.2 Определение рациональных режимных параметров
- •3.3 Определение необходимого штата персонала
- •4 Технологическая часть
- •4.1 Описание и назначения конструкции детали
- •4.2 Определение типа производства
- •4.3 Проектирование заготовки
- •5. Энергетическая часть
- •5.1. Обоснование схемы электроснабжения
- •5.2. Определение силовых нагрузок
- •5.3. Расчёт мощности ктп участка
- •5.4. Расчет электрической сети
- •6 Экономическая часть
- •6.1 Расчет эксплуатационных расходов
- •6.2 Электроэнергия
- •6.3 Капитальный ремонт оборудования
- •6.4 Эксплуатационные расходы
- •6.5 Годовой экономический эффект от увеличения темпов проведения подготовительных выработок
- •6.6 Расчет договорной стоимости и годового экономического эффекта
- •7 Охрана труда
- •7.1 Анализ горно-эксплуатационных и горнотехнических условий применения комбайна
- •7.2 Анализ опасных и вредных факторов
- •7.3 Нормативные требования по безопасности проходческого комбайна кпд
- •7.4 Требования к безопасности труда
Требования к транспортированию
Транспортирование комбайна должно производиться в соответствии с требованияАш и нормативными документами изготовителя.
Условия транспортирования комбайна в части воздействия механических факторов - Ж по ГОСТ 23170-73, в части воздействия климатических факторов - 7 (Ж1) по ГОСТ 15150-69.
Хранение комбайна в сборе должно соответствовать условиям группы 5 (ОЖ4) ГОСТ 15150-69.
Условия хранения запчастей, сменных частей, а также снятых с комбайна частей, должны соответствовать группе 1(Л) ГОСТ 15150-69 при отсутствии в окружающей среде кислотных, щелочных и других агрессивных примесей.
2. Специальная часть
2.1 Разработка принципиальной структурно-компоновочной схемы редуктора
Руководствуясь вышеизложенными в подразделе 1.1 подходами, нами разработана структурно-компоновочная схема подсистемы привода исполнительного органа (ПИО) проектируемого проходческого комбайна КПДМ на базе более мощного (в сравнении с мощностью приводного электродвигателя базовой машины) приводного электродвигателя ЭКВ4-150, кинематическая схема редуктора которой приведена на рис.2.1
Кроме указанных подходов при разработке данной кинематической схемы так же были заложены следующие положения:
- дублирование в структуре проектируемого редуктора части кинематической цепи редуктора ПИО базового проходческого комбайна (от исполнительного органа до конической передачи);
- установление общего передаточного числа проектируемого редуктора на уровне соответствующего показателя базового комбайна.
Рисунок
2.1- Кинематическая схема редуктора
подсисиемы ПИО проходческого комбайна
КПДМ
На приведенной кинематической схеме основными элементами являются: 1 – электродвигатель, 2 – торсионный вал, 3- 12 зубчатые колеса13- исполнительный орган, выполненный в виде двух аксиальных коронок, I, III, IV,VII- валы, II, VI- оси.
Параметры основных элементов разработанной кинематической схемы приведены в таблицах 2.1 , 2.2, а на рис.2.2 представлен общий вид и присоединительные размеры приводного электродвигателя ЭКВ4-150.
Таблица 2.1-Параметры основных элементов кинематической схемы
№ позиции |
Наименование |
Параметры |
1 |
Тип приводного электродвигателя
|
ЭКВ4-150 ТУ У31.1-00217159-061-2005 |
2 |
Зубчатая муфта (торсионный вал) |
55×35,5×11Н ГОСТ 6033-80 |
3 |
Вал-шестерня |
Z = 17; m = 9мм |
4 |
Паразитная шестерня |
Z = 29; m = 9мм |
5 |
Колесо |
Z = 47; m = 9мм |
6 |
Вал-шестерня |
Z = 17; m = 11мм |
7 |
Колесо |
Z = 37; m = 11мм |
8 |
Шестерня |
Z = 22; m = 12мм |
9 |
Колесо |
Z = 50; m = 12мм |
10 |
Вал-шестерня |
Z = 14; m = 16мм |
11 |
Паразитная шестерня |
Z = 41; m = 16мм |
12 |
Вал-шестерня |
Z = 29; m = 16мм |
13 |
Исполнительный орган |
|
Таблица 2.2 – Техническая характеристика электродвигателя ЭКВ4-150
Наименование параметра |
Значение |
Номинальная мощность (в режиме S1), кВт |
150 |
Номинальное напряжение, В |
1140 |
Номинальный ток, А |
100 |
Синхронна частота вращения, об/мин |
1500 |
Номінальное скольжение, % |
1,9 |
Номінальная частота вращения ротора, об/мин |
1470 |
Начальный пусковой ток, А |
908/525 |
Пусковий вращающий момент, Нм |
2437 |
Максимальный вращающий момент, Нм |
2437 |
Номинальний вращающий момент, Нм |
975 |
Номінальний ККД, % |
92,5 |
Cos φ |
0,82 |
GD2р, Нм2 |
44,7 |
Маса, кг |
720 |
Рисунок 2.2- Общий вид и присоединительные размеры электродвигателя ЭКВ4-150
Величина передаточного числа редуктора составит:
Рассчитаем
показатели частоты вращения и крутящего
номинального момента на валах редуктора
по соответствующим формулам:
где к – номер передачи;
-
КПД, характеризующий
потери крутящего момента в элементах
сопрягаемых валах редуктора.
Результаты этих расчетов сведем в табл. 2.3.
Таблица 2.3 – Показатели частоты вращения и крутящих моментов на валах редуктора
Позиция валов |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
|||||
Позиция колес |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
Передаточное отношение |
1,7 |
1,62 |
2,18 |
2,28 |
2,93 |
0,71 |
||||||
Частота вращения, об/мин |
1470 |
864,7 |
533,8 |
244,9 |
107,4 |
36,7 |
51,6 |
|||||
Номинальный крутящий момент, Н.м |
955,5 |
1592 |
2550 |
5503 |
12421 |
36029 |
25325 |
|||||
Одним
из основных режимных параметров,
определяющих область использования
проходческого комбайна (прежде всего
по крепости разрушаемых пород) является
величина средней скорости резания Vср
(данный параметр предлагается привязывать
к вершинам резцов, расположенных на
среднем диаметре исполнительного
органа). Если для очистных комбайнов
величина скорости резания может
составлять 3-4 м/с, то для проходческих
комбайнов, которые должны обрабатывать
смешанные проходческие забои при наличии
в их сечении до 80% пород с
и абразивностью а= 15-18 мг, такие скорости
резания будут неприемлемыми, поскольку
в указанных условиях будет иметь место
интенсивный износ режущего инструмента.[3]
Исходя из опыта проектирования
проходческих комбайнов, величина средней
скорости резания должна составлять не
более 1,5-2 м/с. Применительно к
модернизируемому образцу проходческого
комбайна величина средней скорости
резания (на резцах с
)
составит:
.
