Разработка загрузчика сеялок на базе автомобиля ГАЗ-53 (конструкторская часть дипломного проекта)

Содержание

3. Конструкторская разработка
3.1 Анализ существующих конструкций измельчителей соломы зерноуборочного комбайна
3.2 Анализ объекта разработки
3.3 Расчет конструкторской разработки
3.3.1 Энергетический расчет
3.3.2 Расчет клиноременной передачи на привод барабана
3.3.3 Расчет вала барабана
3.3.4 Выбор подшипников
3.3.5 Проверочный расчет шпоночного соединения
3.3.6 Расчет клиноременного ремня на прочность


3 КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА
УНИВЕРСАЛЬНОГО ЗАГРУЗЧИКА СЕЯЛОК

3.1 Анализ научно-патентной информации
При возделывании зерновых и зернобобовых культур одной из самых трудоемких операций является операция погрузки зерна и удобрений в сеялку. Для уменьшения себестоимости и для повышения производительности в производстве выпускают зернозагрузчики на базе других транспортных средств.

Загрузчик семян на базе самоходного шасси Т-16М
SU 3964735. Внедрено в апреле 1986.И. Г. Синцов. УДК 631.33(рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Загрузчик семян на базе самоходного шасси Т-16М
1-рама; 2-кузов; 3-шнек; 4-ВОМ

Загрузчик сеялок семенами и удобрениями на базе автомобилей ГАЗ-53А, КамАЗ, ЗИЛ

SU 4004396. УДК 631-33.02. Изобретено тульским ЦТТИ, И. В. Леонов(рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Загрузчик сеялок семенами и удобрениями на базе автомобилей
1-выгрузной шнек; 2-гидромотор; 3-рама; 4-кузов; 5-кабина

Загрузчик сеялок семенами и удобрениями на базе автомобилей ГАЗ-53А

SU 1147613. №796011. Авторы И.У. Азимжанов, Н. А. Тагинцев.(Рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 - Загрузчик сеялок семенами и удобрениями на базе ГАЗ-53А
1-выгрузной шнек; 2-рама; 3-кузов; 4-кабина

Загрузчик сеялок семенами и удобрениями на базе автомобилей ГАЗ-53А

SU 1588591. Авторы М. Н. Фатеев, О. В. Тимошкин и другие. Патент Франции №2380164.

Рисунок 3.4 - Загрузчик сеялок семенами и удобрениями на базе ГАЗ-53А
1-выгрузной шнек; 2-рама; 3-кузов; 4-кабина; 5-передний рычаг; 6-гидроцилиндр; 7-задний рычаг

Загрузчик сеялок семенами и удобрениями на базе автомобилей ГАЗ-53А

SU 774981. В. И. Романов. УДК 629.114.3 (Рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 - Загрузчик сеялок семенами и удобрениями на базе ГАЗ-53А
1-выгрузной шнек; 2-рама; 3-кузов; 4-кабина; 5-гидроцилиндр

Для уменьшения ручного труда, повышения производительности в дипломном проекте конструирую загрузчик сеялок семенами и удобрениями одновременно, на базе бортового автомобиля марки ГАЗ-53А, которую также можно использовать для перевозки зерна от комбайнов во время уборочных работ и механизированной разгрузке зерна на зернотоке.

3.2 Выбор технологической схемы, описание схемы и принципа работы
Конструкторская разработка предлагает применение загрузчика сеялок на базе автомобиля ГАЗ – 53А. Переоборудование заключается в следующем: к коробке передач автомобиля устанавливают раздаточную коробку, от которой через карданный вал вращения передается на шкив 4 (см. рисунок 3.6). Со шкива 4 через ременную передачу вращение передается на шкив 7, который находится на одном валу с двухрядной звездочкой 11 на другом конце вала. С двухрядной звездочки через цепную передачу вращение передается на звездочки 6 горизонтальных шнеков, которые в свою очередь приводят в действие наклонный шнек.

Рисунок 3.6 – Общая схему устройства привода

Шкив 4 закреплен на карданном валу с помощью шпоночного соединения. Промежуточная опора 10 болтовым соединением крепиться на двутавре 2. Горизонтальные шнеки 3 хомутами закреплены на двух двутаврах в специальных посадочных местах. Для сохранения жесткости конструкции по краям бункера 1 крепятся уголки 5. Для обслуживания промежуточной опоры, цепных и ременной передачи, а также подшипниковых узлов имеется специальный люк 9. Наклонные шнеки 8 имеют возможность перемещаться вокруг оси горизонтальных шнеков, а также переводятся в транспортное положение.
Устройство включает в себя раму к которой крепятся горизонтальные шнеки, опора промежуточного вала, бункер. Карданный вал крепится также к раме автомобиля. Наклонные шнеки шарнирно соединены с горизонтальными шнеками. Шкив ременной передачи и двухрядная звездочка крепятся на вала на промежуточной опоре.
Промежуточный вал с опорой находятся в середине кузова на осевой линии автомобиля на раме под бункером.
Наклонные шнеки относительно горизонтальных расположены под углом 300.
Существенным элементом является рама выполненная из двутавра I22, с вырезными полукруглыми выемками для шнеков. Бункер сварен из листовой стали в виде двух желобов. Валы шнеков выполнены из трубы.
Карданный вал выполнен шарнирно. Шкив ременной передачи на промежуточной опоре и двухрядная звездочка закреплены жестко на одном валу. Горизонтальные шнеки закреплены жестко на раме болтовым соединением.
Частота вращения вала раздаточной коробки принята 1000 об/мин. Посредством ременной и цепной передачи получаем частоту вращения шнеков 200 об/мин. Для сохранения производительности наклонного шнека, также как и у горизонтального шаг витков его уменьшаем. Принимаем производительность каждого шнека 15 т/ч.

3.3 Поиск аналога и выбор прототипа
Из всех рассмотренных технических решений, в качестве прототипа выбираем зернозагрузчик сеялок на базе ГАЗ-53А. AS 4004396 № 239-89 УДК 631-3302.
Автомашина ГАЗ-53А с навешиваемым на заднюю часть борта наклонным шнеком. Привод шнека состоит из гидромотора соединенного шлангами высокого давления с гидросистемой автомобиля, редуктора, цепной передачи.

3.4 Обоснование кинематической схемы загрузчика
В схеме привода загрузчика применяем характерную цепную и ременную передачи.
Карданная передача необходима для снятия крутящего момента с коробки передач и передачи его на приводной шкив.
Применение ременной передачи обосновывается плавной и бесшумной ее работой, простой конструкцией, возможностью работы на больших скоростях. При применении ременной передачи отпадает необходимость применять предохранительные муфты.
Цепные передачи отличаются высокой тяговой способностью по сравнению с ременной. Возможность передачи момента от одной ведущей звездочки к нескольким другим одновременно.
Применение винтовых транспортеров обусловлено их простой конструкцией, беспыльной работой, а также тем, что в сельском хозяйстве они получили широкое применение.