Разработка рабочего оборудования экскаватора - разрушителя для резки и разрушения арматуры и стального проката

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида экскаватора-разрушителя (А1) приведен в двух проекциях с указанием габаритных размеров, позиций и основными техническими данными и характеристиками:

• Просвет под ходовой рамой - 0,45 м;
• Наибольшее тяговое усилие на гусеницах - 164 кН;
• Наибольшая скорость передвижения - 2,5км/ч;
• Угловая скорость поворотной платформы - 5,6 об/мин;
• Наибольший преодолеваемый уклон твердого сухого пути - 22град;
• Масса эксплуатационная с нормальным звеном гусеничной ленты - 23,5 т;
• Тип и модель двигателя: четырехтактный дизельный - А-01М;
• Наибольшее давление в гидросистеме:

привода рабочего оборудования и хода - 25 МПа;

привода поворотной платформы – 16 МПа;

• Максимальный расход рабочей жидкости - 2х165 л/мин;
• Номинальное напряжение:

в осветительной сети (постоянный ток) - 12В;

в сети вентилятора охладителя и отопления кабины (переменный ток) – 220 В

2. Сборочный чертеж рабочего оборудования экскаватора (на формате А1) с разрезами, обозначением позиций:

• Размеры приведены для справок;
• Трубопроводы не показаны

3. Рабочий чертеж захватно-разрушающего устройства разрушителя (А1) с указанием посадок, сварных швов и технических требований:

• Неуказанные сварные соединения выполнить сплошным швом 8 ГОСТ 5264-80 по всему контуру сопрягаемых элементов;
• Электрод Э42А ГОСТ 9466-75

4. Гидравлическая схема экскаватора (А1)
5. Гидравлическая схема (А1) с обозначением позиций:

• Крановые гидроаппараты;
• Подпорный клапан;
• Насос;
• Гидробак;
• Шестерённые насосы;
• Напорный клапан;
• Манометры;
• Гидрораспределители;
• Предохранительные клапаны;
• Трёх- и четырёхсекционные блоки гидрораспределителя;
• Крановые гидроаппараты управления;
• Центральный коллектор;
• Гидроразмыкатели;
• Гидромоторы;
• Гидроцилиндры;
• Перепускные клапаны;
• Обратные клапаны;
• Промежуточная секция;
• Блокировочный кран;
• Фильтры;
• Радиатор охлаждения рабочей жидкости;
• Отсечные клапаны

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 26 страницах, где выполнены:

• Обзор существующих конструкций

Приведена классификация существующих захватно-разрушающих устройств, предназначенных для размещения на гидравлических экскаваторах: по количеству губок; по количеству гидроцилиндров управления; по способу установки на рукоять экскаватора.

• Описание устройства

Разрушитель используются в качестве сменного рабочего оборудования гидравлического экскаватора для резки и разрушения арматуры, стального проката, балок. Разрушитель выполнен в виде неподвижной и подвижной челюстей, соединенных шарнирно между собой. Подвижная часть снабжена гидроцилиндром. Режущие кромки челюстей снабжены сменными ножами. Предусмотрен вариант крепления гидравлических ножниц к стреле с помощью дополнительного промежуточного шарнирного соединения, обеспечивающего возможность поворота ножниц относительно продольной оси рукояти посредством дополнительного гидроцилиндра.

Разрушитель может быть использован как грейферный захват на погрузочных операциях с возможностью перерезания длинномерных и негабаритных грузов при выполнении работ по слому зданий и сооружений. При помощи специальных накладок, устанавливаемых на режущие части губок, можно использовать разрушитель для захвата вспомогательного оборудования, например, гидромолота или уплотняющих валиков.

• Расчет на устойчивость

Эффективность одноковшовых экскаваторов зависит от способности противодействовать опрокидыванию. В качестве расчетного выбран случай поворота платформы с одновременным опусканием стрелы и рукояти. Результаты расчета, выполненного с помощью программы вычислений, представлены в виде графиков зависимостей коэффициентов устойчивости от угла наклона строительной площадки при различной массе груза.

Согласно выполненным расчетам, критической величиной, характеризующей полное опрокидывание экскаватора, является значение коэффициента устойчивости - 0,2. Устойчивость экскаватора обеспечивается при любых углах, так как значения коэффициентов больше единицы.

Уточненный же расчет показал, что при углах 17° и 3° коэффициент устойчивости <0,2, что указывает на полное опрокидывание экскаватора. Величина коэффициента устойчивости <1 свидетельствует об отрыве от основания опор, не лежащих на ребре опрокидывания. Однако экскаватор не опрокидывается ввиду кратковременного действия динамических нагрузок, он только приподнимается относительно опорной поверхности на угол, не превышающий 2°.

На основании выполненных расчетов построен аппроксимирующий график зависимости предельного угла наклона площадки от массы поднятого груза. На графике видно, что максимально возможная масса груза составляет 2,2 т. при работе на ровной поверхности.

• Тяговый расчет

Окружная сила расходуется на обеспечение рабочего усилия и преодоление сопротивлений передвижению, инерции при разгоне, от уклона местности и повороту. В качестве расчетного принят режим работы машины в случае передвижения к месту погрузки при выполнении погрузочных работ:

Выполнена проверка уравнений тягового баланса. В заданном режиме работы тягового усилия на гусеницах достаточно для преодоления всех возникающих сопротивлений.

• Расчет параметров гидрооборудования

Расчет и подбор гидроцилиндра разрушителя произведен исходя из необходимого усилия на разрушение бетонной конструкции круглого сечения. Приведена расчетная схема для определения усилия на штоке гидроцилиндра.

Выбран стандартный гидроцилиндр с ближайшими большими параметрами: усилие в штоке - 3847,5 кН; диаметр - 140 мм. Исходя из конструктивных соображений, для обеспечения возможности полного смыкания губок ножниц, ход поршня принимается равным 1,0 м

Выполнен поверочный расчет гидронасоса:

Данный насос соответствует заданным условиям работы.

• Проверка прочности оси разрушителя.

Ось выполнена из стали марки 14Г2. Основным видом нагружения является сдвиг, вследствие чего проведена проверка прочности по касательным напряжениям:

Условие прочности на срез выполняется.

Однако соблюдение условия прочности на срез не всегда обеспечивает прочность соединения. Если при передаче давления от губок на ось произойдет обмятие стенок отверстия или оси, то это приведет к расстройству соединения. Поэтому для обеспечения его надежности проведена проверка оси на смятие:

Условие прочности на смятие выполняется.

Спецификация – 7 лист

В программе: AutoCAD, Компас 3Dv