Курсовая с практикой на тему Проектирование экскаватора на колесном ходу

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………… 6

1 НАЗНАЧЕНИЕ, КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ МАШИНЫ…………………………………………………………………………………………………………….. 8

2 АНАЛИЗ ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………… 14

2.1
Патент RU 68538 Е02F9/22…………………………………………………………….. 14

2.2
Патент RU 2149952 Е02F3/38………………………………………………………….. 15

2.3
Ковшовые рабочие органы с газовоздушной смазкой………………………… 17

3 ВЫБОР ПРОТОТИПА, ОПИСАНИЕ
КОНСТРУКЦИИ, ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ  СХЕМ  МАШИНЫ 
И ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВОЧНЫХ  РЕШЕНИЙ  ПО 
ПРЕДЛОЖЕННОЙ   МОДИФИКАЦИИ………………………………………………. 19

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
МАШИНЫ И РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ………………………………………………………………………………. 21

4.1
Определение мощности первичного двигателя…………………………………. 21

4.2 Определение
параметров насосной установки…………………………………… 23

4.3
Определение геометрических параметров рабочего оборудования экскаватора………………………………………………………………………………………………………… 26

4.4 Подбор силовых гидроцилиндров……………………………………………………. 28

4.4.1
Копание поворотом рукояти гидроцилиндром…………………………….. 28

4.4.2
Копание поворотом ковша………………………………………………………… 30

4.4.3
Подъём рабочего оборудования…………………………………………………. 32

5 РАСЧЕТ ГИДРОСИСТЕМЫ МЕХАНИЗМА
ПОДЪЕМА СТРЕЛЫ…… 36

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСС ЭЛЕМЕНТОВ
ЭКСКАВАТОРА………………….. 43

7 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ЭКСКАВАТОРА…………………….. 44

8 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНА
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ РАБОТЕ МАШИНЫ………………………….. 46

8.1 Определение устойчивости экскаватора…………………………………………… 46

8.2
Требования безопасности при эксплуатации экскаватора…………………… 50 8.3
Охрана окружающей среды при эксплуатации экскаватора………………… 52

8.4
Мероприятия по энерго- и ресурсосбережению………………………………… 53

9 
МЕТРОЛОГИЯ  И  СТАНДАРТИЗАЦИЯ  ПРИ 
ПРОЕКТИРОВАНИИ МАШИН…………………………………………………………………………………………………………… 54

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………….. 57

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………….. 58

Введение:

Основной
задачей капитального строительства есть образование и обновление основных
фондов, предназначенных для развития производства, решение социальных задач и повышения
эффективности строительного комплекса.

Особое
внимание в этой связи должно отводиться оснащению областей строительного
комплекса передовой техникой и образование на этой основе строительных машин и
оборудования, значительно повещающих технический уровень строительства,
позволяя резко сократить использование ручной работы и обеспечить комплексную
механизацию всех стадий строительного процесса. Указанные мероприятия позволяют
существенно понизить стоимость строительства и поднять его качество.

Одноковшовые
экскаваторы продолжают занимать ведущие места среди машин для земельных работ и
их технико-эксплуатационные показатели в значительной мере определяются типом
привода, усовершенствованием конструкции, качеством изготовления и
организационно-техническим уровнем эксплуатации.

В настоящее
время выпускают широкую гамму одноковшовых экскаваторов ІІ-VІ размерных групп с
гидравлическими, механическими, гидромеханическими и электромеханическими
приводами. Широкое использование гидропривода главным образом изменяет
конструктивные и эксплуатационные показатели одноковшовых экскаваторов и
существенно повышает их уровень, поэтому в последнее время внимание отводится
развития производства экскаваторов с гидроприводом.

К основным
тенденциям развития гидравлических экскаваторов следует отнести:

повышение в
производительности новых экскаваторов, понижение удельной материалоемкости и
удельной энергоемкости машин;

значительное
улучшение показателей надежности и технического об-служивания;  повышение универсальности за счет увеличения
видов сменного рабочего оборудования и номенклатуры сменных рабочих органов до
40 наименований;

разработка и
применения унифицированных составляющих частей и комплектующих изделий для их
использования в новых машинах;

создание
машин нового типа — экскаваторов-манипуляторов с комплектом быстросъемных
рабочих органов для комплексной механизации работ в строительстве;

автоматизация
рабочих операций и управления силовой установкой; • усовершенствование систем управления и образования комфортных
условий для работы машиниста;

внедрение
микропроцессорной техники и диагностических средств с соответствующим
устройством отображения информации. В данном
курсовом проекте рассматривается возможность усовершенствования зубьев ковша,
т.е. создание ковша активного действия, коэффициент трения зубьев о грунт
которого уменьшается за счет использования газовоздушной смазки.

Заключение:

В ходе выполнения данного курсового проекта на основании
представленных исходных данных была проведена модернизация рабочего
оборудования экскаватора. С учетом известной величины вместимости ковша и типа
ходового оборудования за прототип был выбран экскаватор Komatsu.
В процессе выполнения расчётов для базовой машины был подобран двигатель John Deer, с учетом увеличенного номинального давления в
гидросистеме были рассчитаны и подобраны новая насосная установка,
гидроцилиндры управления рабочим оборудованием.

Модернизация рабочего оборудования осуществлялась путём установки
на рукоять стрелы усовершенствованного ковша с забьями активного действия.

Кроме того, в
ходе выполнения курсового проекта были рассмотрены вопросы техники
безопасности, охраны окружающей среды и ресурсосбережения, выполнен статический
расчёт одноковшового экскаватора на устойчивость.

Фрагмент текста работы:

1
НАЗНАЧЕНИЕ,
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ МАШИНЫ Одноковшовым
экскаватором называют землеройную машину, выполняющую операции по отделению
грунта от массива и перемещению его в отвал или транспортные средства в
пределах зоны досягаемости рабочего оборудования.

Рабочий
процесс экскаватора включает в себя следующие операции: резание грунта и
наполнение ковша, транспортирование грунта, разгрузка ковша, возвращение в
рабочее положение и перемещение самого экскаватора.

Одноковшовые
экскаваторы классифицируют по следующим признакам:

1) по
типу ходового устройства:

– гусеничные
(на нормальном и уширенном ходу);

–
пневмоколесные;

– на
специальном шасси;

– на базе
автомобиля или трактора;

2) по количеству приводных
двигателей:

–
одномоторные (привод всех механизмов экскаватора осуществляется от одного
двигателя через механическую трансмиссию или гидрообъемную передачу);

–
многомоторные (привод каждого механизма экскаватора осуществляется от
индивидуального гидравлического или электрического двигателя);

3) по конструкции поворотной
части

–
полноповоротные (поворот платформы с рабочим оборудованием обеспечивается на
360°);

–
неполноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане ограничен
180–270°);

4) по назначению:

–
строительные;

– вскрышные;

– карьерные;

–туннельные и
шахтные;

5) по способу подвески
рабочего оборудования:

– с гибкой
подвеской (при помощи канатных полиспастов);

– с жесткой
подвеской (при помощи гидроцилиндров);

6) по виду исполнения
рабочего оборудования:

– с
шарнирно-рычажным;

– с
телескопическим рабочим оборудованием.

В настоящее
время наибольшее распространение получили полноповоротные строительные
(универсальные) одноковшовые  экскаваторы
с гидравлическим приводом с жесткой подвеской рабочего оборудования на
пневмоколёсном или гусеничном ходовом оборудовании.

Одноковшовые
экскаваторы с гидравлическим приводом представляют собой многомоторные машины с
жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощности от
двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический объемный привод. По
сравнению с механическими, гидравлические экскаваторы имеют более широкую
номенклатуру сменных рабочих органов, число которых постоянно растет, большее
количество основных и вспомогательных движений рабочего оборудования, что
значительно расширяет их технологические возможности и обеспечивает высокий
уровень механизации земляных работ, особенно в стесненных условиях [1].

Гидравлический
привод позволяет: значительно упростить кинематику трансмиссии и рабочего
оборудования; расширить номенклатуру сменного рабочего оборудования; уменьшить
габариты машины; рационально совмещать рабочие операции; максимально
использовать мощность силовой установки; повысить мобильность и универсальность
машин и улучшить качество выполняемых работ, сообщать сменным рабочим органам
движения, позволяющие выполнять земляные работы в труднодоступных местах;
обеспечивать плавность движения и точную ориентацию рабочего органа;
реализовать большие (в 1,5…2 раза) усилия копания; повысить
производительность машин в среднем на 30…35 %; улучшить условия труда
машиниста.