Конструктивная разработка накопителя-перегружателя на базе прицепа 3ПТС-12

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида накопителя-перегружателя прицепного на базе большегрузного тракторного прицепа 3ПТС-12 на формате А1 представлен в трех проекциях с указанием габаритных размеров, обозначением позиций и техническими характеристиками:

• Производительность - 120 т/ч;
• Грузоподъёмность – 12 т;
• Высота выгрузки - 3 м

2. Сборочный чертеж трубы выгрузной А3 с указанием размеров, сварных швов и технических требований:

• Сварные швы выполнять ручной электродуговой сваркой, ширина шва 5 мм;
• Электрод Э42(350) ГОСТ 9467

3. Рабочий чертеж пальца из стали 10 ГОСТ 1050-88 А4 с указанием фасок, радиусов скруглений и шероховатостей

Не указанные предельные отклонения размеров: отверстий - Н14, валов - h14, остальные по ±IT14/2

4. Деталь – втулка А4
5. Чертеж кожуха шнека А4
6. Кольцо из стали 08пс ГОСТ 1050-88
7. Рабочий чертеж кривошипа из Ст3 ГОСТ 380-94: Острые кромки притупить.
8. Стальная крышка шнека А4:

Неуказанные размеры радиусов: наружных - не болee 4 мм, внутренних - не более 3 мм.

9. Экономическая эффективность проекта А1 с показателями для существующего и проектируемого варианта:

• Капиталовложения;
• Затраты труда;
• Удельная энергоемкость;
• Прямые эксплуатационные затраты;
• Годовая экономия;
• Срок окупаемости – 0,2 года

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 39 страницах, где выполнено обоснование разработки. Бункер-перегружатель применяется для приема зерна прямо на ходу с комбайна во время уборки, процесс выгрузки зерна из комбайна не требует его остановки и обеспечивает непрерывность процесса уборки, исключая потери времени; для перевозки к краю поля и пересыпке в автомобиль-зерновоз, удобен при загрузке машины, при хранении зерновых в рукавах; для загрузки посевных комплексов. Применение бункера-перегружателя обеспечивает максимальную загрузку парка комбайнов и исключает простои техники. Накопитель-перегружатель имеет объем бункера в 2-4 раза больше бункера комбайна. Непрерывная работа комбайна через бункер-перегружатель позволяет избежать простоев. Накопитель – перегружатель агрегатируется с тракторами мощностью не менее 80 л.с. Приведены преимущества при применении накопителя-перегружателя.

Выполнен обзор существующих конструкций. Существуют самоходные, стационарные и полустационарные конструкции. Рассмотрен автомобильный вариант накопителя-перегружателя на базе автомобиля-самосвала; накопителя-перегружателя на базе списанного комбайна СК-5; накопитель-перегружатель на базе зерноуборочного комбайна; накопитель-перегружатель на базе прицепа 2ПТС-6 их технические характеристики, преимущества и недостатки.

Накопитель-перегружатель прицепной на базе большегрузного тракторного прицепа 3ПТС-12, состоит из рамы, на которую ставится и закрепляется два бункера вместимостью 8.5 м³. Рама изготавливается из труб прямоугольного сечения. Бункер изготавливается из листового железа толщиной 3 мм. Шнек горизонтальный и выгрузной дорабатываются из списанных зерноуборочных комбайнов СК-5. Представлен вариант конструкции с механическим приводом выгрузного устройства от ВОМ трактора через конический редуктор и цепных передач. Выгрузное устройство, состоящее из двух заслонок, двух выгрузных шнеков монтируется с правой стороны бункера. Выгрузной шнек крепится к борту с помощью специального патрубка с надетым на него крепёжным кольцом, направляющего пальца и гидроцилиндра. Патрубок представляет собой короткий обрезок трубы такого же диаметра, как и шнек, один конец патрубка обрезается специальным образом и приваривается к шнеку, а на другой конец надевается крепёжное кольцо и приваривается ограничительный бурт. Патрубок вставляется в борт до ограничительного бурта, а крепёжное кольцо с помощью 8 болтов прикручивается к борту. Таким образом шнек может вращаться относительно борта, а крепёжное кольцо не даёт ему выпасть. Из транспортного в рабочее положение и обратно шнек переводится с помощью гидроцилиндра, передвигаясь по направляющим салазкам. При вращении горизонтальных шнеков зерно подаётся к выгрузным шнекам, расположенным в средней части прицепа, которые выгружают его в транспортное средство. По мере выгрузки кузов наклоняют в сторону горизонтальных шнеков. Накопитель может принять около 14 т зерна, а производительность выгрузки одновременно двумя элеваторами составляет около 120 т/ч. Борта могут наращиваться до высоты 2.7 м. В бункере ставиться защитный кожух с регулирующими заслонками, привод которых от гидроцилиндра, которыми можно регулировать подачу зерна к горизонтальному шнеку. Накопитель-перегружатель агрегатируется с трактором К-701, К-744, Т-150К с помощью сцепки. Проектируемый накопитель-перегружатель можно использовать как загрузчик сеялок при посеве зерновых и зерно-бобовых, что повышает его эффективность.

На уборке зерновых культур самым большим по массе перевозимого груза является автомобиль-самосвал КамАЗ-55102 грузоподъемностью 10т. Объем бункера накопителя должен быть в пределах 15м3.

Определена производительность накопителя-перегружателя – 18,5 кг/с. Вычислена суммарная мощность для привода шнеков – 5083 Вт, требуемая мощность от ВОМ – 10948 Вт и вращающий момент для привода шнеков – 158 Нм. Принят диаметр вала 35 мм, выбран шарикоподшипник радиальный однорядный 307 средней серии по ГОСТ 8338-75. Приведена кинематическая схема привода шнеков. Общее передаточное число механизма привода составляет 0,8. Муфта на привод от ВОМ выбрана фрикционная дисковая без смазывания по ГОСТ 15622-77.

Выполнен расчет шпонки на смятие и срез:

Выбранная шпонка удовлетворяет условиям работы, так как напряжения смятия и среза ниже допустимых. Выполнен проверочный расчет в инженерной программе ANSYS 9.1.

Осуществлен выбор гидроцилиндра для отвода выгрузного шнека:

Выбран гидроцилиндр по ГОСТ 6540-68 диаметр 100 мм, диаметр штока 40 мм, ход штока 710 мм.

Выполнен расчет горизонтального шнека на кручение в программе ANSYS 9.1. Расчёт показал, что максимальные эквивалентные напряжения 71,1 МПа не превышают допустимых, максимальные перемещения – 0,95 мм.

Определена годовая экономия прямых эксплуатационных затрат – 803200 рублей, срок окупаемости дополнительных капиталовложений – 0,2 года.

Разработан накопитель-перегружатель прицепной на базе большегрузного тракторного прицепа 3ПТС-12. Выполнен обзор существующих конструкций и прочностные расчеты.

Спецификация – 3 лист

В программе: Компас 3Dv