Перечень чертежей:
На чертеже представлена: кинематическая схема привода насоса, кинематическая схема механизма поворота и кинематическая схема механизма передвижения
На чертеже представлены разрезы рабочего оборудования экскаватора ЭО-4221
Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 37 страницах, где указаны:
Приведена схема размеров базовой части экскаватора, схема размеров в узле ведущей звездочки, таблица размеров модульных тележек тракторного типа с цевочным зацеплением гусеничных цепей.
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Колея |
2,4м |
2 |
Ширина гусеницы |
600 мм |
3 |
Допускаемое давление на грунт |
60 кПа |
4 |
База |
3,25 м |
5 |
Среднее давление гусениц на грунт |
69,93 кПа |
6 |
Габаритная высота гусеницы |
1000 мм |
7 |
Высота оси ведущей звездочки |
480 мм |
8 |
Шаг гусеничных цепей |
202,8 мм |
9 |
Высота цепи с башмаками |
159,5 мм |
10 |
Расстояние от внутренней поверхности до осей шарниров |
65мм |
11 |
Высота грунтозацепов |
26,5 мм |
12 |
Ширина цепи (без башмака) |
250 мм |
13 |
Диаметр ведущей звездочки |
0,771м |
14 |
Число зубьев |
12 |
15 |
Диаметр звездочки |
783,6мм |
16 |
Минимальная габаритная высота гусеницы |
1м |
17 |
Габаритная длина гусеницы |
4,25м |
18 |
Габаритная ширина гусеничного хода |
3м |
19 |
Клиренс под поворотной платформой |
1,12м |
20 |
Диаметр опорно-поворотного устройства |
1400 мм |
21 |
Ширина поворотной платформы |
2,34 м |
22 |
Радиус передней части поворотной платформы |
760мм |
23 |
Радиус хвостовой части поворотной платформы |
3,26м |
24 |
Высота капота силовой установки |
2,37м |
25 |
Высота поворотной платформы |
0,223м |
26 |
Высота пяты цилиндра |
1,24м |
27 |
Радиус пяты цилиндра |
0,87м |
28 |
Высота пяты стрелы |
1,92м |
29 |
Радиус пяты стрелы |
0,24м |
Размер кабины: 1650*1000*1250мм.
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Масса ковша |
1,25т |
2 |
Абсциссу кромки задней стенки |
40,38 мм |
3 |
Расстояние между проушинами |
610 мм |
4 |
Ширина зуба из таблицы |
110мм |
5 |
Число зубьев |
4 |
6 |
Расстояние между зубьев ковша |
270мм |
7 |
Ширина ковша |
1250мм |
Значения коэффициентов пропорциональности и свободных членов приведены в таблице. Приведена схема размеров основного ковша и таблица размерной группы экскаватора.
По осевому профилю рабочей зоны измерениями определены значения:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Кинематическая длина стрелы |
5290 мм |
2 |
Кинематическая длина рукояти |
2580 мм |
3 |
Кинематическая длина ковша |
1500 мм |
4 |
Максимальная глубина копания |
6570 мм |
5 |
Максимальный радиус копания |
9150 мм |
6 |
Максимальная высота выгрузки |
4570 мм |
Рациональным режимом работы экскаватора следует считать такой, при котором частость передвижек будет наименьшей, а их длина наибольшей. По схеме к определению реализуемой зоны и оптимальной глубины копания определены значения оптимальной глубины копания - 2500 мм, при передвижке - 3650 мм.
Расчетным режимом для выбора гидроцилиндра ковша принято копание грунта поворотом ковша при фиксированных стреле и рукояти. Приведена расчетная схема вырезания грунтового сегментного элемента из массива поворотом ковша.
Определены ряд значений сопротивления грунта копанию и соответствующие им углы поворота ковша, по ним построен график зависимости усилия копания от угла поворота ковша.
По полученному графику определено максимальное сопротивление грунта копанию - 112,34 кН и угол поворота ковша – 26,25º.
Механизм поворота ковша состоит из стойки (рукояти), ползунковой пары гильза гидроцилиндра – поршень со штоком, коромысла, тяги и ковша. Представлена конструктивная схема механизма поворота ковша.
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Длина стойки |
365 мм |
2 |
Длина большого плеча коромысла |
760 мм |
3 |
Длина тяги |
490 мм |
4 |
Высота балки рукояти по ковшовому шарниру |
230 мм |
5 |
Высота балки по шарниру соединения рукояти со стрелой |
570 мм |
6 |
Расстояние от нижнего обреза балки рукояти до шарнира крепления стрелы и рукояти |
200 мм |
7 |
Максимальное нагружение ковша возможно на интервале |
27,26 º …79,28º |
8 |
Наименьшее значение передаточное отношение |
0,89 |
9 |
Максимальное усилие на штоке гидроцилиндра |
392,7 кН |
10 |
Максимальное сопротивления |
112,34 кН |
11 |
Максимальное рабочее давление в гидроцилиндре |
10,5 МПа |
По каталогу выбран гидроцилиндр ГЦ-125.80х1250.
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Работа, затрачиваемая на преодоление сопротивлений грунта копания рукоятью |
129,1 кДж |
2 |
Работа, затрачиваемая на преодоление сопротивления сил тяжести элементов рабочего оборудования и грунта в ковше |
24 кДж |
3 |
Объём гидроцилиндра стрелы |
28,93 л |
По каталогу выбран гидроцилиндр ГЦ-180.110х1250.
По схеме для проверки стрелоподъемных гидроцилиндров в нижнем и верхнем положении рабочего оборудования определены:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Суммарный момент сил тяжести относительно оси пяты стрелы |
153,15 кНм |
2 |
Момент сил тяжести и центробежных сил относительно оси пяты стрелы в верхнем положении рабочего оборудования |
262,96 кНм |
3 |
Допустимый момент |
383 кНм |
4 |
Объём стреловых гидроцилиндров для случая с одним гидроцилиндром |
21,98 л |
5 |
Объём стреловых гидроцилиндров для случая с двумя гидроцилиндрами |
11 л |
Принят гидроцилиндр ГЦ-125.80х1250.
Типоразмеры насосов выбирают по энергоемкой операции копания
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Приведенная к насосу регуляторная мощность |
56,55 кВт |
2 |
Номинальная подача |
169,65 л/мин |
3 |
Требуемая частота вращения вала |
1612 об/мин |
4 |
Требуемая мощность двигателя для гусеничного экскаватора |
73,2 кВт |
Выбран регулируемый двухпоточный насос 223.20 с рабочим объемом 109,6 см3 и номинальной подачей 189,4 л/мин.
Выбран двигатель А-41 мощностью 88,2 кВт и частотой вращения 1750 об/мин. Необходимо использовать дополнительный редуктор с передаточным числом 1,0854.
Расчетным принят двухэтапный режим поворота на 90° с разгрузкой грунта:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Постоянный средний момент инерции |
318,9 тм2 |
2 |
Расчетная мощность, приведенная к гидромотору |
17,88 кВт |
3 |
Приведенный к поворотной платформе движущий момент |
21,33 кНм |
4 |
Максимальная угловая скорость |
0,671 с-1 |
5 |
Линейное ускорение на месте машиниста |
0,0125 м/с2 |
6 |
Общая продолжительность вращательного движения на разгрузку |
21,34 с |
7 |
Продолжительность возвратного движения |
18 с |
8 |
Максимальная мощность гидромотора |
17,89 кВт |
9 |
Номинальная мощность гидромотора |
19,39 кВт |
10 |
Давление настройки клапана вторичной защиты |
10,1 МПа |
11 |
значению давление, развиваемое насосом |
11,24 МПа |
12 |
Подача насоса |
30,2 л/мин |
13 |
Частота вращения вала гидромотора |
2603 об/мин |
14 |
Передаточное число трансмиссии привода поворотной платформы |
406 |
Выбран гидромотор аксиально-поршневой нерегулируемый с наклонным блоком 210.12 с номинальной мощностью 9,8 кВт.
Ходовые устройства служат для передвижения машины на новую позицию
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Сопротивление движению по прямолинейной горизонтальной траектории |
13,62 кН |
2 |
Сопротивление движению машины на подъеме с минимальным уклоном |
19 кН |
3 |
Номинальное тяговое усилие |
32,62 кН |
4 |
Сопротивление повороту машины |
163,44 кН |
5 |
Максимальное тяговое усилие на максимальном подъеме |
115,7 кН |
6 |
Максимальное тяговое усилие при повороте |
182,44 кН |
7 |
Предельное значение тягового усилия по условиям сцепления с поверхностью передвижения |
190 кН |
8 |
Мощность, которая может быть реализована ходовым устройством |
25,6 кВт |
9 |
Максимальная теоретическая скорость передвижения |
2,92 км/ч |
10 |
Фактическая скорость передвижения |
2,7 км/ч |
11 |
Суммарная мощность двух гидромоторов |
38,45 кВт |
12 |
Максимальный момент на ведущем колесе |
26,25 кНм |
13 |
Передаточное число привода |
120,46 |
Выбран гидромотор аксиально-поршневой нерегулируемый с наклонным блоком 210,20 с номинальной мощностью – 31,2 кВт.
Расчетом определена теоретическая производительность экскаватора при непрерывной работе в условиях: режим копания, заполнение ковша грунтом, поворот на выгрузку и возврат в забой с угловым перемещением 90°, разгрузка в отвал. Теоретическая производительность экскаватора при заданных условиях равна 68 м3/ч.
Спецификация – 2 лист
В программе: Компас 3Dv