Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

Проектування та розрахунок піскорозкидувача

ID: 198350
Дата закачки: 03 Февраля 2019
Продавец: Рики-Тики-Та (Напишите, если есть вопросы)
Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Курсовая
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
Зміст.
Вступ.
1. Обгрунтування теми проекту.
1.1. Огляд машин для зимового утримання доріг.
1.2. Огляд піскорозкидачів.
1.3. Постановка завдання проектування.
2. Вибір основних параметрів для розрахунку.
2.1. Розрахунок параметрів диска.
2.1.1. Визначення швидкості частки матеріалу.
2.1.2. Визначення ширини посипання.
2.1.3. Визначення продуктивності.
2.1.4. Визначення потужності диска.
2.1.5. Вибір гідромотора.
2.1.6. Вибір насоса.
2.1.7. Вибір діаметру труби гідролінії.
2.2. Розрахунок конічного редуктора.
2.2.1. Визначення моменту, що крутить.
2.2.2. Визначення ККД редуктора.
2.2.3. Вибір матеріалу зубчастих коліс.
2.2.4. Визначення параметрів зубчастого зачеплення.
2.2.5. Перевірочний розрахунок на вигин зубів.
2.2.6. Орієнтовний розрахунок валів.
2.2.7. Перевірка міцності валів.
2.2.8. Підбір з\'єднань шпон.
2.2.9. Підбір підшипників кочення.
2.3. Розрахунок клиноременной передачі.
2.3.1. Визначення довжини ременя.
2.3.2. Визначення швидкості ременя.
2.3.3. Визначення числа ременів.
2.3.4. Перевірка ременя на довговічність.
Список використовуваної літератури.
Специфікація.
 
Вступ

Вже побудовані дороги слід містити, тобто робити ряд операцій, спрямованих до збереження їх у хорошому стані. Зміст і ремонт доріг відносяться до спеціальної служби, яка забезпечена призначеними для цієї мети машини.
У одну з груп дорожніх машин входять машини для утримання і ремонту доріг. Нині в нашій країні розроблений і випускається комплекс комунальних машин для прибирання і санітарного очищення міст.
Щорічно росте номенклатура цих машин, що випускаються заводами ВПО "Союзкоммунмаш" Міністерства будівельного, дорожнього і комунального машинобудування.
У комплекс машин входять для прибирання і санітарного очищення міст :
машини і устаткування для літнього прибирання вулиць і площ міст і селищ(підмітально-прибиральні і поливомоечные машини);
машини і устаткування для зимового прибирання вулиць і площ міст і селищ(розкидання матеріалів антиожеледі, снігоочисні машини і устаткування, снігонавантажувачі);
машини і устаткування для прибирання тротуарів, дворових
територій і внутрішньоквартальних проїздів(універсальні жнива, тротуароуборочные машини);
машини і устаткування для санітарного очищення міст(вакуумні і плососные машини і сміттєвози)
Розвиток машин і устаткування для прибирання міст передбачає підвищення одиничної потужності, широке застосування гідроприводу. створення принципово нових робочих схем. питомих показників матеріаломісткості і енергоємності, що забезпечують зниження, а так само підвищення ресурсу і надійності роботи.
Створені і серійно випускається гамма машин для прибирання міст на спеціальному шасі KamA3- 53213, підвищеній вантажопідйомності(13,5); КО- 504, КО- 505 і КО-415А з параметрами, що не поступаються кращим зарубіжним аналогам.

1. Обгрунтування теми проекту
1.1. Для повної механізації роботи за зимовим змістом автомобільних доріг використовується комплекс різноманітних машин. Сюди відносяться снігоочисники, валоразбрасыватели, снігонавантажувачі, льдоскалыватели і піскорозкидачі.
Снігоочисники експлуатуються майже в течії усього зимового сезону. Снігонавантажувачі застосовуються переважно в місцях тих, що обмежують можливість перекидання снігу снігоочисниками на значну відстань від проїжджої частини дороги. Вони використовуються так само для прибирання снігових валів з узбіччя дороги. Застосовуються в основному на ділянках доріг, що проходять в населених пунктах.
Скалыватели руйнують і видаляють лід з сильно ущільненої і такої, що примерзнула до покриття сніг з проїжджої частини асфальтобетонних доріг.
Піскорозкидачі використовуються для посипання піском обмерзлих доріг. Обмерзання дороги різко знижує зчеплення коліс автомобіля з поверхнею дороги, внаслідок чого порушується стійкість машини, знижується швидкість і безпека руху. Якщо на сухому асфальтобетонному покритті коефіцієнт зчеплення коліс автомобіля дорівнює 0,6-0,7 на обмерзлому покритті він знижується в 10 разів.
Для боротьби з обмерзанням, поверхню покриття посипають
хлористим натрієм або хлористим кальцієм. Найбільш поширеним способом боротьби з обмерзанням є посипання покриття піском, дрібним гравієм, висівками, кам\'яною дрібницею і іншими абразивними матеріалами. Щоб розсипані матеріали не відкидалися убік колесами автомобіля і не здувалися вітром, їх змішують з хлористим натрієм або хлористим кальцієм. Ці солі притягують до себе вологу, розчиняються, і на частках матеріалів утворюється плівка розсолу, що має температуру замерзання нижче, ніж у води.
Для розсипу піску і інших абразивних матеріалів використовується піскорозкидач.
1.2. Робоче устаткування піскорозкидача монтується в
задній частині автомобіля і складається з горизонтального диска
що обертається на вертикальній осі. Бункер для піску має похилі стінки, а на дні є отвір, до якого примикає піддон. Розкидаючий диск і вібратор наводиться в дію від гідромоторів. Тиск робочої рідини в гідроприводі розкидаючого диска створюється гідронасосом.
Стаціонарні піскорозкидачі випускаються наступних типів:
Розкидання універсальне КО-104А призначений для розподілу по поверхні дорожнього покриття пескосоляной суміші або реагентів антиожеледі, вживаних при зимовому змісті доріг в районах з помірним кліматом. У літній час переобладнуване розкидання можна використати як самоскид для перевезення сипких вантажів. Спеціальне устаткування машини змонтоване на шасі автомобіля ГАЗ-53А, додатково встановлюється гідропідйомник для перекидання кузова і механізм закривання борту.
Розкидання КО- 105 призначене для розподілу матеріалів антиожеледі, для згрібання і змітання якого щойно випав снігу з вдосконалених дорожніх покриттів. Спеціальне устаткування машини змонтоване на шасі автомобіля ЗИЛ-130АН і складається з розкидаючого і підмітального устаткування, гідросистеми і приводу.
Розкидання причіпною універсальною КО-705УРА є змінним причіпним устаткуванням для розподілу
по поверхні дорожнього покриття технологічних матеріалів антиожеледі.

1.3. Ремонт і зміст доріг грають велику роль в забезпеченні нормального технічного стану. Проте незважаючи на виняткову важливість, ці роботи не забезпечені повною мірою засобами механізації, і деякі види їх виконуються вручну або малоефективним устаткуванням. Це змушує багато дорожніх організацій проектувати і виготовляти потрібне устаткування власними силами.
Є піскорозкидач змонтований на шасі автомобіля КрАЗ- 255. У цьому проекті на бункер встановлюється шиберная заслінка відсікач для закривання вихідного вікна транспортера, призначене для регулювання кількості технологічного матеріалу, що поступає, з бункера в піддон. Регулювання висоти вікна в сукупності з регулюванням руху вібратора дозволяє широко змінювати щільність посипання технологічними матеріалами. Під\'їм і опускання шибера відсікача робиться за допомогою ручного приводу того, що складається з тягового гвинта, троса, направляючих і кріпильних деталей.

2. Вибір основних параметрів для розрахунку.
2.1 Розрахунок параметрів диска
Параметри диска піскорозкидача розраховуємо виходячи з таких параметрів:
а) номінальна частота обертання диска 450 мин- 1 або 7,5 про/сік
б) діаметр диска 0,65 м
Вибираємо насос НШ50-2 з параметрами:
робочий об\'єм - 50 см3
подання - 86,9 л/мін
тиск нагнітання - 14 МПа
об\'ємний ККД - 0,92
діапазон частоти обертання 1400-1920 про/мін
2.1.1 Знайдемо відносну швидкість частки матеріалу уздовж ребра, коли вона зійде з диска.
Vr = r(n - f) w

де w = 2(n=47,1c-1 - кутова швидкість диска.
r = 0,325 м - радіус диска
f = 0,4 - коефіцієнт тертя

V2 = 0,325(1,08-0,4) 47,1 = 10,4 м/с.

Окружна швидкість диска

Vn = (r = 47,1(0,325 = 15,3 м/с

Абсолютна швидкість з якою частка матеріалу зійде з диска

Знайдемо кут ( на який обернеться диск за час руху по ньому частки. Для цього визначимо середню швидкість частки.

де V0 = 0 - початкова швидкість частки

час руху частки по диску

де r0 - внутрішній радіус ребра

Кут повороту

2.1.2. Визначимо ширину посипання

Після того, як частка зійде з диска, вона окрім швидкості Va матиме так само швидкість Vм машини, і відносно

поверхні дороги її швидкість дорівнюватиме геометричній сумі.

де Vм = 8,3 м/с - робоча швидкість машини

Дальність польоту частки

де м/с - проекція Vа на вісь x.
y = 0,8 м - відстань між дорогою і диском
g - прискорення вільного падіння

тобто ширина посипання складе 8 м.

2.1.3. Технічна продуктивність піскорозкидача

Пn = B(Vм

де B = 8м - ширина посипання
Пn = 8(8,3 = 66,4 м2/з

Продуктивність диска

Пд = Пn (Н
де Н = 0,3 кг/м2 - норма розсипу матеріалу

Пд = 66,4 (0,3 = 19,9 кг/з

2.1.4. Знайдемо потужність потрібну для роботи диска піскорозкидача. Потужність витрачається на повідомлення швидкості переміщуваного матеріалу(N1) і на подолання сили тертя матеріалу об дно і ребра диска(N2)

N = N1 + N2

де Va - абсолютна швидкість сходу частки матеріалу з диска
 - ККД приводу

 = 2 рем((кін((4рад

 рем - 0,97 - ККД одного ременя
 кін - 0,97 - ККД конічної зубчастої передачі
 радий - 0,99 - ККД пари підшипників кочення

 = 0,9720,970,994 = 0,88

Потужність N2 визначаємо по формулі

N = 3,9 + 2 = 5,9 кВт

2.1.5. Вибираємо аксіально-поршневий гідромотор Г15-24Н з номінальною частотою обертання n = 960 про/мін і потужністю N = 6,4 кВт. Для того, щоб забезпечити частоту обертання диска піскорозкидача n = 450/мін гідромотор повинен мати частоту обертання n = 900/мін

Витрата робочої рідини при цьому

де Vм = 0,08(10-3 м3 - робочий об\'єм гідромотора
nм = 900 про/мін - частота обертання гідромотора
 Vм = 0,96 - об\'ємний ККД гідромотора

Тиск в гідросистемі на вході в гідромотор

де, - н(м - момент, що крутить, на валу гідромотора

Vн = 0,08(10-3 м3 - робочий об\'єм гідромотора

2.1.6. Вибираємо насос
Початковими даними для цього є подання, рівне витраті робочої рідини в гідромоторі і тиск нагнітання, величина якого має бути більша P = 5,4 МПа.
Визначуваний необхідний робочий об\'єм насоса

де Q = 1,25(10-3 м3/з - витрата робочої рідини
 Vм = 0,92 - об\'ємний ККД насоса(типу НШ)
nм - частота обертання насоса
Частота обертання насоса nм при частоті обертання провідного валу коробки передач h = 1720 про/м і передатне відношення від валу двигуна до валу насоса i = 1,04

2.1.7. Визначимо внутрішній діаметр труби напірної гідролінії.

де Q = 1,25(10-3 м3/з - витрата робочої рідини
Vд - швидкість руху робочої рідини

Для напірної гідролінії швидкість Vд не повинна перевищувати 6 м/с. Приймаємо Vд = 5 м/с

Приймаємо d = 18 мм(по ГОСТ8734-75)
Визначимо товщину стінок труби

де P = 14 МПа - максимальний тиск робочої рідини

d = 18 мм - внутрішній діаметр труби
 д = 400 МПа - напруга матеріалу труби, що допускається, на розрив Ст 20

Враховуючи можливість механічних ушкоджень приймаємо ( = 1 мм

Визначимо діаметр зливної гідролінії

де Q = 1,25(10-3 м3/з - витрата робочої рідини
Vд - швидкість руху робочої рідини
Для зливної гідролінії Vд не має бути більший 2 м/с.

Приймаємо 1 м/с

Приймаємо d = 40 мм

2.2. Розрахунок конічного редуктора

2.2.1. Необхідний момент, що крутить, на веденому валу редуктора визначимо по формулі:

Враховуючи номінальну частоту обертання диска приймаємо наступну схему приводу :
а) передатне відношення ремінної передачі iрем = 1
б) передатне відношення конічної передачі iкон = 2
що приблизно забезпечує привід заданими частотами обертання і необхідним моментом, що крутить
При M2 = 122 Н(м - момент, що крутить, на провідному валу М1 = 61 Н(м

2.2.2. Визначаємо ККД редуктора

 =  кін((2под

 кін = 0,97 - ККД конічної зубчастої пари
 під = 0,99 - ККД пари підшипників кочення

 = 0,970,992 = 0,95

2.2.3. Вибір матеріалу зубчастих коліс і визначення напруги, що допускається

Матеріал шестерні і колеса сталь 40Х, термообробка - нормалізація
Межа міцності (в = 765 МПа. Твердість HB 240.
Визначувана межа витривалості при симетричному циклі зміни напруги вигину

-1 = 0,43 у = 0,43(765 = 329 Мпа

Визначаємо контактну напругу, що допускається

[до] = 2,75 HB Крк

де Крк = 1 - коефіцієнт режиму навантаження

[до] = 2,75(240 = 660 МПа

Визначаємо напругу вигину, що допускається, при отнулевом циклі зміни напруги(зуби працюють однією стороною)

де Крn = 1 - коефіцієнт режиму навантаження
[n] = 1,5 - коефіцієнт запасу міцності
До( = 1,6 - коефіцієнт концентрації напруги

2.2.4. Визначення параметрів зубчастого зачеплення

Визначуваний середній ділильний діаметр шестерні

де КН( = 1,05 - коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження
 bd = 0,4 - коефіцієнт довжини зуба

При передатному відношенні i = 2 мінімальне число зубів для шестерні Z = 13. Приймаємо Z1 = 25, тоді Z2 = = Z1. i = 25(2 = 50
Визначуваний середній модуль зубів

mш = dш1/Z1 = 56/25 = 2,24

Кути нахилу ділильних конусів шестерні (1 і колеса (2

ctg(1 = tg(2 = i = 2

отже (2 = 63(25\'
1 = 2645’
Визначаємо ширину зубчастого вінця

b = (bd(dш1 = 0,4(56 = 22 мм

Визначуваний зовнішній окружний модуль

найближчий стандартний m = 2,5 тоді

Визначаємо ділильні зовнішні діаметри

Визначимо розміри зубів
Висота голівок зубів

hа = hаm
де hа* = 1 - коефіцієнт висоти голівок зубів

hа = 1(2,5 = 2,5 мм

Висота ніжок зубів

hf = (hа* + l0*) m

де l0* = 0,2 - коефіцієнт радіального проміжку зубів

hf = (1 + 0,2) 2,5 = 3 мм

Висота зубів

h = ha + hf = 2,5 +3 = 5,5 мм

Визначаємо зовнішні діаметри вершин dae і діаметр западин dfe для шестерні

для колеса

Визначаємо конусні відстані:
зовнішні:

де (bR = 0,3 - коефіцієнт ширини зубчастого вінця

середнє:

Визначаємо середню швидкість і призначаємо міру точності передачі

де n1 = 960 мин- 1 - номінальна частота обертання провідного валу

цій швидкості відповідає міра точності передачі

Обчислюємо сили, що діють в зачепленні
Окружне зусилля

де N = 6,5 кВт - потужність на провідному валу

Осьове зусилля для шестерні і радіальне для колеса

Радіальне зусилля для шестерні і осьове для колеса

Перевірочний розрахунок на контактну міцність

де Rm = 61,3 мм - середня конусна відстань

K = 1,6 - коефіцієнт навантаження
Kпк = 0,85 -коэффициент пониження навантаження

2.2.5. Перевірочний розрахунок на вигин зубів
Визначимо еквівалентні числа зубів

Їм відповідають величини коефіцієнтів форми зубів

Yэ1 = 0,411 Yэ2 = 0,483

для шестерні

Yэ1[(n]0 = 0,411(206 = 84 Мпа

для колеса
Yэ2[(n]0 = 0,483(206 = 100 Мпа

Перевірку на вигин виконаємо по зубу шестерні як менш міцному

2.2.6 Орієнтовний розрахунок валів

Провідний вал
З умови міцності визначуваний діаметр вихідного кінця валу

де [(до] - 40 МПа - знижена напруга, що допускається, на кручення для Ст 45
Діаметр d1 приймаємо 22 мм
Діаметр d2 для підшипників кочення - 30 мм
Діаметр d3 для посадки шестерні - 25 мм

Ведений вал

Діаметр d1 для посадки диска піскорозкидача приймаємо рівним 25 мм

Діаметр d2 для посадки підшипників - 30 мм
Довжини валів приймаємо конструктивно

2.2.7 Перевірка міцності валів
Провідний вал

Матеріал валу - сталь 45
Міцність перевіримо по гіпотезі найбільшої дотичної напруги.
Визначаємо напругу вигину, що допускається, при симетричному циклі

де (- 1 = 0,43 (в = 0,43(589 = 253 МПа - межа витривалості при симетричному циклі

[n] = 2 - коефіцієнт запасу міцності, що допускається.
k0 =1,5 - коефіцієнт концентрації напруги

Викреслюємо схему вантаження провідного валу і будуємо епюри моментів, що вигинають і крутять

Визначаємо реакції опор в площині ZOY від сил Q і T

Визначаємо реакції опор в площині ZOX від сили P

Визначимо величини моментів, що вигинають, в перерізі A, e і B

ZOY
MB1 = 0

MA1 = YBC1 = - 210(0,072 = - 15 Н(м

Me1 = Q(0,5dm1 = 380(0,5(0,054 = 10,2 Н(м

у площині ZOX

MB2 = Mс2 = 0

MA2 = - XВe1 = - 990(0,072 = 71 Н(м

Момент Mк = М1 = 61, що крутить, Н(м

Визначуваний сумарний момент, що вигинає, і нормальна напруга вигину в небезпечному перерізі А

Визначаємо напругу кручення в найменшому перерізі

,

що менше за те, що зниженого, що допускається

Перевірка міцності веденого валу.
Матеріал валу - сталь 45

Напруга, що допускається, на вигин при симетричному циклі
[n] = 85 МПа

Викреслюємо схему вантаження веденого валу і будуємо епюри моментів, що вигинають і крутять

З = 0,2 Qa((1h) 0,3 = 0,2(4800(47=45120

Вибираємо підшипник 7206 для якого d = 30 мм; D = 62 мм; B = 17 мм;
[C] = 46000; nпред = 6000 про/хв.

Ведений вал Визначуваний реакції опор в площині ZOY від сил T і Q для колеса

Визначаємо реакції опор в площині ZOX від сили P

Визначаємо величини моментів, що вигинають, в перерізах A, e, B
У площині ZOY

MA1 = MB1 = 0

Mc(лев) 1 = Yaa2 = 385(0,017 = 41 Н(м

Mc(прав) 1 = Ybc2 = - 144(0,050 = - 7,2 Н(м

У площині ZOX

MA2 = MB2 = 0

Mc2 = (aQ2 = 690(0,107 = 74 Н

Момент Мк = М2 =122, що крутить, Н(м

Визначуваний сумарний момент, що вигинає, і нормальна напруга вигину в небезпечному перерізі З

Т.к. вал в перерізі З ослаблений канавкою шпони, то при розрахунку зменшимо його діаметр на ((10%

Визначаємо дотичну напругу кручення в перерізі З

що менше за те, що зниженого, що допускається

2.2.8. Підбір і перевірка з\'єднань шпон

Провідний вал
Розмір шпонки вихідного кінця
l x b x h = 25 x b x 6
під шестерню 20 x 8 x 7
Матеріал шпонок Ст 45 [(см] = 150 МПа

Ведений вал
Розмір шпонки під зубчасте колесо 25 х 8 х 7

2.2.9 Підбір підшипників кочення

Провідний вал

Заздалегідь намічаємо змонтувати вал на радіально-наполегливих конічних підшипниках
Визначаємо сумарні радіальні навантаження

Визначаємо осьове сумарне навантаження і встановлюємо який з підшипників її сприймає
Осьові складові від радіальних навантажень

де ( =12( - розрахунковий кут контакту в підшипниках

Aсум = Q + Sa - Sb = 380 + 910 - 280 =1010 Н

Визначаємо приведені навантаження підшипників і встановлюємо більше навантажений.
Коефіцієнт перекладу осьового навантаження в еквівалентну їй радіальну m = 1,5
Коефіцієнт динамічності До( = 1,5
Температурний коефіцієнт Кт = 1
Сумарне осьове навантаження сприймає віддаленіший від шестерні підшипник

де Кк = 1 - коефіцієнт, що враховує, яке з кілець обертається

Визначуваний необхідний коефіцієнт працездатності для найбільш навантаженого підшипника А

1 = 94,2 с- 1 - кутова швидкість валу
h = 5000 година - бажана довговічність

Сумарні радіальні навантаження

Визначаємо осьове сумарне навантаження

Визначуваний необхідний коефіцієнт працездатності

Вибираємо підшипник 7206

2.3 Розрахунок клиноременной передачі

Для передачі, що розраховується, приймемо клинові ремені нормального перерізу б
Передатне відношення i = 1
Діаметри шківів візьмемо згідно з рекомендаціями ГОСТ1284(3-80
d1 = 140 мм
Міжосьова відстань а0 = 405 м(приймаємо виходячи з конструкції машини)

2.3.1. Довжина ременя

2.3.2. Визначаємо швидкість ременя

2.3.3. Визначимо число ременів

де Кg = 1 - коефіцієнт динамічного навантаження і режиму роботи
До( = 0,98 - коефіцієнт, що враховує вплив кута обхвату
Кl = 1,3 - коефіцієнт, що враховує довжину ременя
Кz = 0,95 - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження
P0 = 2,23 - потужність, що передається одним ременем

2.3.4. Перевіримо режим на довговічність по частоті пробігів в секунду
, що цілком допустимо

Розміри канавок шківів приймемо по ГОСТ 1284-80

Список використаної літератури
1. Н.Я. Харкута «Дорожні машини« Ленінград »Машинобудування« 1976 р.
2. Галузевий каталог «Машини для прибирання міст і будівель громадського значення« Москва 1983 р.
3. Р.И. Голиров «Короткий довідник конструктора« Ленінград »Машинобудування« 1983 р.
4. М.П. Александров «Підйомно-транспортні машини« Москва 1985 р.
5. Н.П. Краснятов «Посібник до рішення прикладів і завдань за технологією і ремонтом машин« Іркутськ 1985 р.
6. Воробйов «Технологія машинобудування і ремонт машин« Москва »Вища школа« 1981 р.
7. Л.А. Гоберман «Основи, теорії розрахунку і проектування СДМ« Москва »Машинобудування« 1988 р.
8. К.М. Велетнів і інші «Економіка і організація виробництва « Ленінград »Машинобудування« 1986 р.
9. В.Г. Хохряков «Вентиляція, опалювання і знепилювання повітря в кабінах автомобілів« Москва »Машинобудування« 1987 р.
10. А.И. Салов
«Охорона праці на підприємствах автомобільного транспорту« Москва »Транспорт« 1985 р.

11. П.П. Лукін і інші «Конструювання і розрахунок автомобіля« Москва »Машинобудування« 1984 р.

12. С.В. Бєлов «Охорона довкілля« Москва »Вища школа« 1991 р.
13. В.П. Малкин «Промислова екологія« Братськ »Панорама« 1990 р.
14. В.Г. Атаманюк «Цивільна оборона« Москва »Вища школа« 1987 р.
15. П.Т. Єгоров і інші «Цивільна оборона« Москва »Вища школа« 1977 р.

Комментарии: Курсова робота повна, все є (креслення, записка, додатки)

Размер файла: 815,8 Кбайт
Фаил: