Конструктивная разработка экскаватора одноковшового 6 размерной группы

Перечень чертежей:

1. Общий вид экскаватора одноковшового 6 размерной группы (на формате А1) с обозначением позиций, указанием габаритных размеров и технических характеристик:

• Эксплуатационная масса - 63,3 т;
• Вместимость ковша - 3,2 м³;
• Двигатель 4А2ВОВ6, мощность - 2х75 кВт;
• Наибольшая скорость передвижения – 1,5 км/ч;
• Наибольшее усилие копания - 307 кН;
• Наибольший радиус копания – 10,3 м;
• Наибольшая высота выгрузки – 5,95 м

2. Чертеж гусеничной тележки (А1) представлен в трех проекциях с разрезами, с указанием посадок, шероховатостей, с техническими требованиями:

• Размеры приведены для справок.
• Провисание гусеничной ленты между поддерживающими катками не более 40 мм.
• Ролики опоры смазать смазкой Литол 24 ГОСТ 21150-75, через масленки, масса смазки 15 кг. Допускается применять смазки: ЦИАТИМ 203, ЦИАТИМ 208 ГОСТ 16422-79. Смешивание смазок разных марок не допустимо. Зубчатый венец смазать графитовой смазкой СКа 2/6-ГЗ ГОСТ3353-80.
• Редукторы приводов ходов заполнить маслом трансмиссионным ТАП 15В ТУ 38-101176-74 до уровня верхней контрольной пробки.
• Момент затяжки болтов поз 11...13 1150...1250 Н м (115...125 кгс м).
• Установку и крепление опоры произвести так, чтобы знаки начала и конца закалки дорожек качения полуобойм зубчатого венца опоры находились:

а) для зубчатого венца в сторону привода по оси тележки;

б) для наружных полуобойм в сторону одного из балконов платформы

3. Транспортные схемы работы экскаватора (А1):

• Лобовая широкая проходка с погрузкой грунта в автотранспорт, перемещающийся по подошве забоя;
• Боковая проходка с погрузкой грунта в автотранспорт

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 66 страницах, где выполнены:

• Обоснование проекта

Базовая машина для разработки - гидравлический экскаватор ЭО - 6123. Предназначен для земляных работ в грунтах I - IV категорий, разработки взорванных скальных и мерзлых грунтов преимущественно в условиях карьеров при добыче полезных ископаемых, в строительстве. Экскаватор ЭО-6123 - универсальная машина с электроприводом от внешней сети напряжением 380 В, снабженная рабочим оборудованием: прямой лопаты с поворотными и раскрывающимся ковшами и обратной лопаты. При отсутствии питающей электросети экскаватор дополняют дизель-генераторной установкой. Предусмотрены сменные ковши геометрической вместимостью 1,6 и 3,2 м³, а также удлиненная рукоять.

• Формула изобретения

Трак гусеничной цепи карьерного гидравлического экскаватора, содержащий основание в виде прямоугольной пластины, толщина которой переменна, с внутренней стороны - максимальная в средней части в зоне привалочной плоскости и минимальная у боковых торцов, на кромках которых выполнены буртики. На внешней поверхности основания трака расположены два грунтозацепа, между которыми в средней части основания симметрично выполнены сквозное отверстие трапецеидальной формы и две пары отверстий для болтового крепления к звеньям гусеничной цепи, отличающийся тем, что трак снабжен двумя ребрами жесткости, состоящими из прямолинейного и дугообразного участков, расположенных на внешней поверхности симметрично поперечной оси симметрии трака между грунтозацепами равноудаленно от них на прямом участке и отверстиями для болтового крепления на дугообразном, причем ширина прямолинейных участков ребер жесткости более чем в 1,4 раза превышает ширину дугообразных, а переход от наибольшей толщины основания к наименьшей выполнен под углом 10°-30° относительно привалочной плоскости.

• Тяговый расчёт

Необходимое шаговое усилие определяется по формуле уравнения движения экскаватора. Представлены схема наветренной поверхности и схема разворота экскаватора.

Результаты расчета тягового усилия представлены в виде таблицы:

Определены максимальный преодолеваемый угол уклона пути – 40,6º, крутящий момент на валу гидромотора при развороте на горизонтальном участке – 927 Н*м и максимальная скорость передвижения – 2,3 км/ч.

• Расчет на прочность узлов и деталей редуктора экскаватора

Представлена кинематическая схема редуктора.

Определено время чистой работы механизма хода - 896 часов и максимальный момент на гидромоторе при давлении 28МПа – 917 Нм. Построен график загрузки привода хода при 896 часах работы.

Найдено эквивалентное число циклов нагружения первого вала – 3,76*10⁶, эквивалентное число оборотов – 1330 об/мин.

Выполнен расчет контактных напряжений при действии максимальной нагрузки, расчёт зубчатых пар на контактную выносливость, расчет на контактную прочность при действии максимальной нагрузки, расчет зубьев на выносливость при изгибе, расчет зубьев на прочность при изгибе максимальной нагрузкой.

Результаты расчетов сведены в таблицу:

• Геометрические характеристики сечений

Расчет геометрических характеристик произведены с помощью вычислительной программы.

Представлены схемы геометрических характеристик сечений 1-1, 2-2, 3-3.

По 4-м расчетным случаям приведены схемы нагрузок при работе экскаватора, схемы реакций на натяжных катках, на ведущих и натяжных колесах, схема разворота экскаватора вокруг застопоренной гусеницы, схема нагрузок, действующих на раму.

Найденные значения напряжений во всех расчетных случаях по всем сечениям сведены в таблицу:

Определены коэффициенты безопасности по статической прочности для сечения 1-1: 6,71, для сечения 2-2: 2,04, для сечения 3-3: 3,73.

Рассмотрена работа экскаватора на угол гусениц. Положение рабочего оборудования 2-6-2. Определены реакции в задних опорных рамках. Приведена схема давления на раму роликов опорно-поворотного круга. Найдена распределенная нагрузка 151540 Н/м, изгибающий момент в сечении 4-4 – 1191200 Нм. Сечение 4-4 изображено на рисунке. Геометрические характеристики сечения 4-4:

Определены напряжения в сечении 4-4 нижние волокна: напряжение растяжения – 90 МПа, напряжение сжатия – 94 МПа.

В программе: Компас 3Dv