Мощность двигателя, необходимая для
передвижения
где
- скорость передвижения экскаватора
по площадке.
Мощность двигателя:
Рн - номинальная сила тяги на крюке, Н ;- масса трактора, кг;- коэффициент сопротивления качению;н1 - номинальная скорость движения на первой основной передаче, км/ч;
- механический КПД трансмиссии,
определяемый по эмпирической формуле;э - коэффициент эксплуатационной нагрузки
двигателя;= 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения тел.
Мощность двигателя совпадает с прототипом.
Вывод: Максимальная мощность
соответствует прототипу, тяговое усилие выполняется. Машина будет двигаться без
пробуксовки как по горизонтальной плоскости, так и под углом 20 градусов.
Статический расчет экскаватора
Целью этого пункта является расчет устойчивости экскаватора в определенных условиях. В данном случае приняты условия: оборудование в рабочем положении.
Восстанавливающий момент определим
по выражению:
- сила тяжести трактора
- сила давления ветра, действующая
на подветренную площадь экскаватора S = 5,4
.
- распределенная ветровая нагрузка.
Опрокидывающий момент определим по
выражению
- условие устойчивости выполняется.
В этом пункте определяем
теоретическую производительность, для того что бы определить максимальную
рабочую скорость, и техническую производительность. [4]
Птеор=q
Техническая производительность: [4]
П
(м3/ч), n=
=200, Тц=
вместимость ковша, n-число циклов за час работы, Тц -продолжительность одного рабочего цикла.
Коэффициент наполнения ковша kн
Группа
грунта
Тип
привода
механический
гидравлический
1
0.9
0.9
2
0.8
0.85
3
0.7
0.8
4
0.65
0.74
Коэффициент разгрузки kраз
Тип
поворота
Средний
угол поворота, град
20
40
60
80
100
120
140
механический
1,15
1,05
1,0
1,02
1,1
1,2
1,35
гидравлический
1,15
1,05
1,0
1,05
1,08
1,15
1,35
Определяем сменную эксплуатационную производительность
экскаватора: [3]
Пэ = Кв Кв - коэффициент использования экскаватора по
времени;
Кв= 8.
Вывод: По полученным данным видно сколько
кубоментров экскаватор разрабатывает в смену, т.к. в моем экскаваторе ковш по
объему лишь 0,2 м3, то производительность немного упала.
Прочностной расчет рабочего
оборудования
Отчет по анализу напряжений
Цель: Определение максимальных напряжений
действующих на рабочее оборудование экскаватора. Для этого мы воспользовались
программой AutodeskInventorPro 2013.
Физические параметры
Материал
По
умолчанию
Плотность
1
г/см^3
Масса
23,1331
кг
Площадь
2350830
мм^2
Объем
23133100
мм^3
Центр
масс
x=-149,933
мм y=-370,447 мм z=325 мм
Примечание: физические значения могут отличаться
от физических значений, используемых в АМКЭ, описанных ниже. Общая цель и параметры:
Цель
проектирования
Одноточечный
Тип
моделирования
Статический
анализ
Дата
последнего изменения
20.12.2012,
15:33
Обнаружить
и устранить моды жесткого тела
Нет
Дополнительные параметры:
Средний
размер элемента (дробное значение от диаметра модели)
0,1
Минимальный
размер элемента (дробное значение от среднего размера)
0,2
Коэффициент
разнородности
1,5
Макс.
угол поворота
60
град
Создать
изогнутые элементы сетки
Да
Материал(-ы)
Имя
Легированная
сталь
Общие
Массовая
плотность
7,85
г/см^3
Предел
текучести
250
MПа
Окончательный
предел прочности растяжения
0
MПа
Напряжение
Модуль
Юнга
205
ГПа
Коэффициент
Пуассона
0,3
бр
Модуль
упругости при сдвиге
78,8462
ГПа
Тепловое
напряжение
Коэффициент
расширения
0,000012
бр/C
Теплопроводность
44,5
Вт/( м К )
Удельная
теплоемкость
475
Дж/( кг C )
Имена
деталей
Деталь1
Рабочие условия
Сила:1
Тип
нагрузки
Сила
Вектор
X
0,000
Н
Вектор
Y
-5000,000
Н
Вектор
Z
0,000
Н
Выбранные грани
Рис. 8
Зависимость фиксации:1
Выбранные грани
Рис. 9
Результаты
Сила и момент реакции в зависимостях
Имя
зависимости
Сила
реакции
Реактивный
момент
Величина
Компонент
(X,Y,Z) Компонент
(X,Y,Z)
Зависимость
фиксации:1
5000
Н
0
Н
2458,06
Н м
0
Н м
5000
Н
0
Н м
0
Н
-2458,06
Н м
Результат
Имя
Минимальная
Максимальная
Объем
23133100
мм^3
Масса
181,595
кг
Напряжение
по Мизесу
0,0000526247
MПа
8,22265
MПа
1-ое
основное напряжение
-1,59249
MПа
6,39242
MПа
3-е
основное напряжение
-7,86265
MПа
1,55874
MПа
Смещение
0
мм
0,229191
мм
Коэфф.
запаса прочности
15
бр
15
бр
Напряжение
XX
-4,70273
MПа
4,80026
MПа
Напряжение
XY
-2,34129
MПа
3,01707
MПа
Напряжение
XZ
-4,28317
MПа
4,29263
MПа
Напряжение
YY
-3,10991
MПа
3,71022
MПа
Напряжение
YZ
-1,24593
MПа
1,24879
MПа
Напряжение
ZZ
-7,86142
MПа
5,64026
MПа
Смещение
по оси X
-0,0207563
мм
0,0183596
мм
Смещение
по оси Y
-0,228255
мм
0,0000770673
мм
Смещение
по оси Z
-0,0684615
мм
0,0684607
мм
Эквивалентная
деформация
0,000000000267202
бр
0,0000353861
бр
1-ая
основная деформация
-0,000000000111518
бр
0,0000290007
бр
3-я
основная деформация
-0,0000393368
бр
-0,000000000141795
бр
Деформация
XX 0,0000215207
бр
Деформация
XY
-0,0000148472
бр
0,0000191327
бр
Деформация
XZ
-0,0000271616
бр
0,0000272215
бр
Деформация
YY
-0,000011967
бр
0,0000112152
бр
Деформация
YZ
-0,000007901
бр
0,00000791917
бр
Деформация
ZZ
-0,000039329
бр
0,0000289107
бр
Напряжение по Мизесу
Рис .10
1-ое основное напряжение.
Рис. 11
3-е основное напряжение
Рис. 12
Смещение
Рис. 13
Коэфф. запаса прочности
Рис. 14
Напряжение XX
Рис .15
Напряжение XY
Рис. 16
Напряжение XZ
Рис. 17
Напряжение YY
Рис. 18
Напряжение YZ
Рис. 19
Напряжение ZZ
Рис. 20
Смещение по оси X
Рис. 21
Смещение по оси Y
Рис. 22
Смещение по оси Z
Рис. 23
Эквивалентная деформация
Рис. 24
-ая основная деформация
Рис. 25
-я основная деформация
Рис. 26
Деформация XX
Рис. 27 Рис. 28
Деформация XZ
Рис. 29
Деформация YY
Рис. 30
Деформация YZ
Рис. 31
Деформация ZZ
Рис. 32
В ходе работы мы рассчитали тяговый расчет,
статический расчет, баланс мощности, определили нужный гидроцилиндр, определили
производительность и провели прочностной расчет. По полученным данный
рассчитываемый трактор - ЭТЦ-165 максимально получился похожим на прототип,
вследствие чего можно сделать вывод, что расчеты были произведены верно. По
результатам прочностного расчета можно видеть, что деталь выдержит те нагрузки,
которые будут приходится на нее в результате работы.
экскаватор схема расчет
Техника безопасности при работе на
экскаваторе
Машинист экскаватора может быть допущен к работе
только на той машине, по которой прошел обучение. В удостоверении, выданном
машинисту экскаватора, должно быть указано, на какой марке экскаватора он
допущен к работе.
Машинист экскаватора должен:
знать инструкцию по технике безопасности для
машиниста экскаватора, а также инструкцию завода изготовителя данного
экскаватора по монтажу и эксплуатации машины;
знать устройство экскаватора, устройство и
назначение его механизмов и приборов безопасности;
владеть навыками, нужными для управления
механизмами экскаватора и ухода за ними; перед тем как перейти к
самостоятельному управлению экскаватором, машинист, окончивший курс обучения,
не менее 1 месяца должен проработать на экскаваторе под руководством опытного
машиниста и ознакомиться со всеми условиями, в которых работает данный
экскаватор, а также необходимыми мерами предосторожности;
если экскаватор работает с крановым или
грейферным оборудованием, знать факторы, влияющие на устойчивость экскаватора,
и причины потери устойчивости;
знать ассортимент и назначение горючего и
смазочных материалов, применяемых для данного экскаватора;
при комплексной механизации производственного
процесса знать правила безопасной работы на всех машинах, участвующих в
комплексе. Это необходимо потому, что машинист экскаватора отвечает за
соблюдение правил техники безопасности всеми рабочими, обслуживающими
экскаватор.
Машинист экскаватора и весь персонал,
обслуживающий механизмы, участвующие в комплексе, должны пройти вводный
инструктаж и инструктаж на рабочем месте по технике безопасности, который
следует повторять не реже 1 раза в 3 месяца и при каждом переходе этих рабочих
на новое место работы или при изменении условий их труда.
Машинист экскаватора и весь обслуживающий
персонал машины должны быть обеспечены, спецодеждой и защитными средствами
согласно действующим нормам и обязательно применять их во время работы. Без
соответствующих спецодежды и защитных средств обслуживающий персонал
экскаватора к работе не допускается.
Машинисты одноковшовых экскаваторов, работающих
с оборудованием, па которое распространяются Правила устройства и безопасной
эксплуатации грузоподъемных кранов (крюком или грейфером), в тех случаях, когда
стрела, а также крюк или грейфер подвешены па канате, должны быть обучены и
аттестованы квалификационной комиссией с обязательным участием представителя
местного органа Госгортехнадзора.
У всех машинистов экскаваторов, их помощников,
слесарей, электромонтеров, стропальщиков (при работе экскаваторов с крановым
оборудованием) следует периодически не реже одного раза в 12 месяцев, а также
при нарушении правил техники безопасности проверять знание этих правил. Все
виды инструктажа и проверки знаний по технике безопасности следует оформлять
соответствующими документами-журналами проведения инструктажа, протоколами и т.
п. [5]
Список использованной литературы
1.
Строительные машины для механизации мелиоративных работ. Учебник под редакцией
Сурикова В.В.
2.
<http://www.uresurs.ru/dorozhno-stroitelnaja-tekhnika/ehskavator-eho-2621/>
.http://edu.dvgups.ru/METDOC/EKMEN/ETR/EK_PRED/METOD/SUMENKOVA/WEBUMK/frame/2.htm
.http://edu.dvgups.ru/METDOC/ITS/STRPRO/TMAGSTR/METOD/ZEM_RAB/Kech_zem4.htm
.
http://exkavator.ru/articles/user/~id=7607
м3 /смену,