Конструктивная разработка устройства погрузчика на базе тракторе К-700А

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида погрузчика на базе тракторе К-700А на формате А1 с указанием габаритных размеров и обозначением позиций сборочных единиц:

• Портал;
• Стрела;
• Рычаги;
• Ковш нормальный;
• Гидросистема навесного оборудования;
• Трактор "Кировец К-700А"

2. Рабочие чертежи деталей погрузчика А1:

• Портал погрузчика;
• Втулка из стали 25 ГОСТ 1050-88;
• Стальная пластина рычага;
• Палец из стали 40 ГОСТ 1050-88

На чертежах выставлены размеры, посадки, сварные швы, шероховатости, радиусы скруглений, фаски и указаны технические требования:

3. Чертежи деталей А1:

• Стрела погрузчика;
• Шайба из стали Ст 3 ГОСТ 380-94;
• Вкладыш из стали 25 ГОСТ 1050-88;
• Палец стальной

4. Сравнительная экономическая характеристика и экономическая эффективность проекта А1 со следующими показателями:

• Производительность;
• Расход топлива при одинаковом объёме выполненных работ;
• Стоимость годового количества израсходованного топлива при одинаковом объёме выполненных работ;
• Затраты на изготовление - 300 тыс. руб.;
• Экономия топлива - 132397,2 руб./год;
• Экономия топлива при одинаковом объёме выполненных работ - 34,2 кг;
• Срок окупаемости - 2,3 года

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 28 страницах, где выполнен анализ существующих конструкций.

Приведена классификация погрузочно-разгрузочных машин по процессу работы; по ходовому оборудованию. Рассмотрены существующие погрузочно-разгрузочные машины: погрузчик ТО-25, погрузчик ТО-19А, погрузчик-экскаватор ПЭ-0,8Б, погрузчик одноковшовый фронтальный ТО-7, погрузчик ТО-11. Выполнено сравнение характеристик погрузчиков.

Погрузчик одноковшовый 4т фронтальный на тракторе К-700А предназначен для погрузки минеральных, органических удобрений и других материалов в транспортные средства, а также для выполнения землеройно-транспортных работ на грунтах I и II категории.

Погрузчик представляет собой базовый трактор К-700А с погрузочным оборудованием, установленным на задней полураме трактора. Управление гидравлическое, производится машинистом из кабины трактора. Погрузочное оборудование состоит из следующих частей: портала, стрелы, рычажного механизма, ковша нормальной емкости, гидравлической системы.

Портал - несущий узел погрузочного оборудования. Это сварная конструкция, состоящая из двух боковин, соединенных между собой поперечными связями коробчатого сечения. К стойкам портала приварены кронштейны с отверстиями, в которые вварены втулки для пальцев крепления стрелы, пальцев крепления гидроцилиндров поворота ковша, пальцев крепления гидроцилиндров подъема стрелы. Все пальцы имеют осевые и радиальные каналы, по которым через масленку нагнетается смазка в шарнирные соединения. К пальцу приварен рычаг, который при помощи упоров и болта фиксирует палец от поворота и осевого смещения. На полураме трактора портал крепится шестью болтами и шпильками. Между полурамой и порталом установлены резиновые прокладки. Для восприятия продольных усилий от рабочего оборудования приварены упоры.

Стрела - основной подъемный элемент погрузчика. При помощи гидроцилиндров подъема она поворачивается вокруг неподвижного пальца на портале. На переднем конце стрелы на пальцах подвешен ковш, который при помощи гидроцилиндров поворота и рычажного механизма может поворачиваться относительно стрелы. Правая и левая балки стрелы - жесткие сварные конструкции, соединенные между собой поперечиной. Для придания жесткости связь между балками и поперечиной усилена косынками. На концах балок стрелы вварены опорные втулки, в которых установлены износостойкие вкладыши. В средней части балок вварены втулки для размещения пальца крепления головок штока цилиндров подъема стрелы и втулки для цапф крепления рычагов.

Рычажный механизм обеспечивает поворот ковша. Состоит из двуплечевого рычага, свободно закрепленного на балке стрелы, качающегося на цапфе. Верхним плечом при помощи пальца он соединен с головкой гидроцилиндра, а нижним - с тягой. Тяга соединена посредством пальца с проушиной ковша. При движении поршня гидроцилиндра конец рычага перемещается вперед, а тяга назад, в результате чего ковш запрокидывается на себя и происходит наполнение ковша. При перемещении поршня назад тяга перемещается вперед и опрокидывает ковш, происходит выгрузка материала.

Ковш осуществляет черпание и перемещение материалов. Состоит из задней стенки, двух боковых стенок, передней стенки с козырьком, переднего ножа с зубьями, двух боковых ножей и проушин. Задняя стенка имеет скругление для меньшего трения ковша о грунт. С помощью проушин и пальцев ковш соединяется со стрелой и тягами рычажного механизма.

Гидросистема предназначена для осуществления движения рабочих органов и их управления. В нее входит фильтр, бак для рабочей жидкости, насос НШ-100, гидрораспределитель, клапан предохранительный, гидроцилиндры привода двухчелестного ковша; гидроцилиндры поворота ковша, муфты поворотные; гидроцилиндры подъема стрелы, клапан замедлительный, трубопроводы и рукава высокого давления.

Нормальная и надежная работа всех механизмов погрузчика обеспечивается применением топлива, смазки и других материалов, указанных в эксплуатационной документации на погрузчик и на трактор К-700А. Выполнение технического обслуживания в срок обязательно.

Приведены правила подготовки погрузчика к работе, правила обкатки рабочего оборудования без нагрузки, правила измерения параметров и проверки давления в гидросистеме.

Работа с погрузочным оборудованием заключается в наборе материала в ковш, транспортирование и выгрузки его в транспортное средство или отвал. Рабочий цикл погрузчика включает: подъезд к штабелю; врезание и набор материала; отъезд с заполненным ковшом; подъем ковша в транспортное положение; транспортирование материала к месту выгрузки; подъем ковша на высоту выгрузки; выгрузка; возвращение к месту загрузки ковша.

Рассмотрены способы заполнения ковша: раздельный способ черпания, совмещенный способ, совмещенный способ черпания с подъемом стрелы.

В зависимости от конкретных условий работы возможны следующие схемы производства работ по погрузке материала в транспорт: с разворотом погрузчика на 50-60º; с частичным разворотом под различным углом; челночным способом; с частичным разворотом при движении погрузчика назад и загрузкой двух транспортных средств; установка транспорта по V-образной схеме; с разворотом погрузчика на 90-180º.

Приведены правила и порядок работ при штабелевке материала.

Техническое обслуживание заключается в проведении мероприятий, обеспечивающих надежную работу погрузчика и предупреждающих износ. Рассмотрен перечень работ ежесменного технического обслуживания, технического обслуживания № 1, № 2, № 3, сезонного технического обслуживания. Приведены указания по уходу за гидроцилиндрами.

Периодичность ремонтов погрузочного оборудования принята в соответствии с периодичностью ремонтов базового трактора. Объем работ регламентируется перечнем обязательных работ и дефектной ведомостью.

В зависимости от срока хранения, консервация может быть кратковременной и длительной. Хранение погрузчика производится в закрытом помещении или под навесом. Приведены правила подготовки погрузчика к кратковременной консервации.

Приведен расчет цапфы на прочность

Вычислен изгибающий момент в опасном сечении цапфы - 174580 Н*см, допустимый запас прочности, напряжение - 72,4 МПа и запас прочности в сварном соединении – 3,4. Прочность цапфы стрелы и ее сварного соединения достаточна.

Выполнен расчет уха гидроцилиндра

Применение разработанного погрузчика позволяет получить грузоподъемность на 1 т больше, производительность на 36,72 т/смену, расход топлива в год меньше на 9593,92 кг, экономический эффект - 132397,2 руб. Срок окупаемости составляет 2,3 года.

Для разгрузки, погрузки и транспортировки кормов разработан усовершенствованный погрузчик на базе К-700А, который позволяет повысить производительность погрузочно-разгрузочных работ и обеспечивает больший угол разгрузки ковша. Определены основные параметры стрелы, проведены расчеты деталей на прочность.

В программе: Компас 3Dv