Создание дорожной фрезы (холодное фрезерование) на базе МТЗ-80
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Вµнии
, где (50)
Мизг=Ws=3877,3H
Определим толщину полосы
(51)
принимаем S=10мм
(52)
5.5 Расчет долговечности подшипников
Рис.40
s=3877,3 Н- результирующее сопротивление фрезерованию.
Результирующее сопротивление фрезерованию Ws определяем по положению крайнего зуба на барабане фрезы (самый тяжелый расчетный случай).
Определим усилие в ступице барабана фрезы Р2 из уравнения:
(53)
Определим реакцию, возникающую в подшипнике Д из уравнения:
(54)
Для выбора подшипников необходимо предварительно определить диаметр выходного конца вала:
где (55)
-среднее значение допускаемого напряжения.
Принимаем диаметр выходного вала 30мм.
Окончательно принимаем шарикоподшипник радиальный двухрядный сферический ГОСТ 5720-75, номер 1605 с диаметром внутреннего кольца d=25мм, внешнего кольца D=62 мм, шириной В=24 мм и динамической грузоподъемностью С=24000 Н.
Затем определим эквивалентную нагрузку Рэ
Она будет составлять:
, где (56)
= 73794Н -радиальная нагрузка на подшипник;a=0- осевая нагрузка на подшипник;
Кб=1,2 коэффициент безопасности;
х=1- для радиального подшипника;=1- вращается внутреннее кольцо;
Кт=1- температурный коэффициент (рабочая температура подшипника до 1000С).
Рэ=114308,21,21=5169,8Н
Расчетная долговечность в млн. оборотов L или Lh в часах определяется по динамической грузоподъемности С и величине эквивалентной нагрузки:
(57)
Необходимая долговечность обеспечена.
5.6 Уточненный расчет вала барабана
Перед началом расчета вала следует упростить схему расчета, и вследствие этого мы будем иметь трехступенчатый вал.
Вал барабана фрезы по теоретической схеме имеет длину 2,5 метра, что является экономически и технологически (с точки зрения изготовления с нужной точностью вала такой длины) очень не целесообразно и учитывая то, что основная масса вала не несет нагрузки установим один полувал в месте воздействия нагрузок (см. рис.41)
Рис.41.
Вал, изображенный на рисунке имеет три ступени, но наиболее нагружена только одна ступень. В этой ступени мы проверим его на изгиб и на кручение.
А-А- сечение места посадки подшипника.
Для начала отсчета принимаем, что вал изготовлен из стали 45. Считаем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения- по нулевому (пульсирующему)[7].
Предел выносливости:
дорожный покрытие фреза техника
В опасных сечениях действуют максимальные изгибающие моменты и крутящий момент Мкр.
Рассмотрим сечение А-А: концентрация напряжений вызвана напрессовкой внутреннего конца подшипника на вал.
- эффективный коэффициент нормальных напряжений, который равен: =1,66 (по рекомендациям [7]).
- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений:
=1,2
-масштабный фактор для нормальных напряжений, равный:
=0,76
- масштабный фактор для касательных напряжений, равный:
=0,65
Далее определяем отношение этих коэффициентов:
Момент инерции равен:
, где (58)
d=60-диаметр вала под подшипник.
6. Расчет экономической эффективности
.1 Выявление конструктивных и эксплуатационных преимуществ новой техники
Разработанная конструкция фрезерного оборудования на базе МТЗ-80 позволяет расширить его эксплуатационные и функциональные возможности, увеличить парк рабочей техники имеющейся у организации занимающейся ремонтом дорожного покрытия, связанными с фрезерованием асфальтобетонного покрытия, а также повысить коэффициент эксплуатации, вследствие снижения простоя техники.
Полагаем, что данная конструкция позволит повысить рентабельность и конкурентоспособность предприятий имеющих относительно небольшие заказы на выполнение работ.
6.2 Выбор базового варианта
В данном проекте производится разработка навесного фрезерного оборудования на базе МТЗ-80. Прототипом для данной разработки послужило фрезерное оборудование, устанавливаемое на тракторе МТЗ-80.
6.3 Расчет капитальных вложений
В объемах капиталовложений учитываются непосредственные капиталовложения и затраты, необходимые для создания и использования техники. Капитальные затраты по базовой и новой технике включают в себя оптовую цену и затраты на доставку техники:
(59)
где оптовая цена техники, руб.
коэффициент, учитывающий затраты на доставку техники.
Оптовая цена базовой техники трактор МТЗ-80 (в ценах от 01.01 2005 г.).
Цена модернизированной машины:
(60)
где стоимость заменяемых сборочных единиц, руб.
стоимость новых сборочных единиц, руб.
Стоимость базовой машины:
(61)
Определим стоимость заменяемых и новых сборочных единиц.
Стоимость заменяемых сборочных единиц (см. табл.1):
(62)
масса заменяемых механизмов и металлоконструкции, кг.
стоимость 1 кг. заменяемых механизмов и металлоконструкции, руб.
Стоимость новых сборочных единиц (см. табл.1):
(63)
масса заменяемых механизмов и металлоконструкции, кг.
стоимость 1 кг заменяемых механизмов и металлоконструкции, руб.
Стоимость заменяемых сборочных единиц: