Самоходный каток вибрационный среднего типа
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
ксцентриситет, т.е. радиус вращения центра тяжести массы дебаланса (исходя из конструкции вибровальца).
Отсюда найдем массу дебаланса:
Статический момент дебаланса:
Для дебаланса выбираем Сталь 3.
Технические характеристики Стали 3:
Плотность стали - (7,7-7,9);
Предел прочности стали при растяжении - 38-42 кг/мм2
Зная плотность и массу, можем найти объем дебаланса.
Ширину дебаланса b также берем конструктивно:=400 мм.
Диаметр дебаланса находим, пользуясь формулой, объема цилиндра:
Расчет виброизоляции
При расчете резиновых изоляторов определяют высоту резины, поперечные размеры и число виброизоляторов.
Высоту резинового слоя примем равной:
Для прямоугольных амортизаторов:
Тогда:
Площадь поперечного сечения амортизатора:
Суммарная площадь поперечного сечения амортизаторов
Где:- масса подрессорной части, кг
Количество амортизаторов:
2.2 Тяговый расчет
Определяем общее сопротивление передвижению катка:
;
где W1 - сопротивление передвижению катка как тележки, с учетом преодоления уклонов;2 - сопротивление от преодоления сил инерции при трогании катка с места;3 - сопротивление движению катка на поворотах, возникающее вследствие затрудненности вращению вальцов катка при их повороте.
W4 - сопротивление от трения в подшипниках
Определяем сопротивление передвижению катка как тележки:
где f = 0,05 коэффициент сопротивления перемещению катка;
i = 0,08 - уклон;
кб = 1,1 коэффициент учитывающий увеличение коэффициента сопротивления качению при работе с вибратором
W1=63700Ч(0.05+0.08)Ч1.1=9109,1 Н
Определяем сопротивление от преодоления сил инерции при трогании катка с места:
где V = 2,2 км/ч = 0,61 м/c - рабочая скорость движения катка;
t = 2 c-время разгона;
Определяем сопротивление движению катка на криволинейных участках:
к1G1;
где к1 = 0,2 - коэффициент сопротивления для плотной поверхности;
4 - сопротивление от трения в подшипниках
W4=k*G
Таким образом, общее сопротивление передвижению катка будет:
Определим силу тяги катка по сцеплению:
где ?сц =0,5 - коэффициент сцепления;
Для нормальной работы катка необходимо, чтобы выполнялось условие:
Проверяем выполнение условия для нормальной работы катка:
31850?17659.85
Таким образом, силы тяги хватает для нормальной работы катка.
2.3 Баланс мощности
Мощность необходимая для работы катка определяется по формуле:
где N1 - мощность необходимая на привод хода;
N2 - мощность необходимая для привода вибратора;
Мощность необходимая на привод хода определяется по формуле:
где ?общ - общий КПД привода;
Общий КПД привода определяется по формуле:
?общ = ?ред ?ром ?г.пр;
где ?ред = 0,9 - КПД редуктора привода хода;
?ром = 0,95 - КПД редуктора отбора мощности;
?г.пр = 0,8 - КПД гидропривода;
?общ = 0,9 0,950,8 = 0,68;
Таким образом, мощность на привод хода будет:
Мощность, необходимая для привода вибратора:
где: Nпк - мощность необходимая для сообщения уплотняемому материалу колебаний;
Nпт - мощность необходимая на преодоление сил трения в опорах;
Nр - мощность необходимая для разгона дебалансов;
Мощность на поддержание колебаний определяется по формуле:
где a = 0,7 мм - амплитуда колебаний;
? - угловая скорость вращения;
? = 120 - коэффициент вязкости уплотняемого материала;
Угловую скорость определяем по формуле:
где n = 3300 об\мин - частота вращения вала вибровозбудителя;
с-1;
Таким образом мощность на поддержание колебаний будет:
кВт;
Определяем мощность, необходимую на преодоление трения в цапфах:
где f = 0,06 - коэффициент трения качения подшипников;= 58,310 кН - вынуждающая сила;
r = 60 мм радиус вала;
Определяем мощность, необходимую для разгона дебалансов:
где I - момент инерции;= 2с - время разгона дебалансов;
Таким образом:
Двигатель, установленный на прототипе, не обеспечивает необходимую мощность. Для проектируемого катка выбираем:F4L913 56 2350
Количество цилиндров двигателя: 4, шт.;
Эксплуатационная мощность: 64, кВт; Частота оборотов двигателя: 2350, об/мин; Крутящий момент / обороты: 264/1450, Нм (об/мин).
2.4 Расчет производительности катка
В=1500 мм - ширина укатываемой полосы
а=200 мм - величина перекрытий следа предыдущего прохода
vср=2 км/ч - средняя скорость движения
n=8 - Число проходов катка по одному месту n=8
Тогда:
Тогда: .
3. Прочностные расчеты
.1 Расчет на прочность деталей подвески направляющего вальца
Производится по наибольшим усилиям, возникающим при наезде края направляющего вальца на препятствие. Схема сил действующим в этом случае показана на рис. 3.1. Толкающее усилие, передаваемое на направляющий валец от рамы катка, принимаем равным усилию, развиваемому двигателем катка при движении.
Тогда это усилие окажется равным (в кН)
,
где N - мощно