Проект модернизации одноковшового экскаватора с целью повышения производительности и экономической эффективности (стр. 14 из 14)

Прочностные расчеты демпфирующей звездочки.

При работе демпфирующей звездочки составляют конструкции, полезный крутящий момент от горизонтального вала к ведущему колесу гусеницы будет передаваться через выступы венца звездочки на впадины ступицы. При этом выход из строя выступов венца возможен из следующих причин: среда, сжатие, выступов и изгиба. Кроме того, возможно разрушение резьбовых соединений креплений ступицы и крышки.

Расчет на срез выступов.

Расчет на срез выступов ведем по рисунку 17.2. Возникающие касательные напряжения в сечении выступа определяется по формуле:

при этом должно выполняться условие:

– передаваемый крутящий момент, даНсм;

– диаметр ступицы, см;

– ширина выступа, см;

h – высота выступа, см;

– толщина, см.

Требуемое условие выполняется

Расчет на снятие выступов.

Нормальное напряжение, возникающее в сечении выступа и расчета снятия, определяется по формуле:

;

При соответствующем выполнении условия

Расчет на изгиб (рисунок 17,3).

Момент сопротивления выступа определяется по формуле:

Изгибающий момент:

;

Нормальное напряжение от изгиба:

Расчет болтовых соединений (рисунок 17,4).

Нормальное давление на рабочую поверхность впадин ступицы определяется по формуле:

Разрывное усилие по формуле:

Рисунок 17.2 – Схема выступа

Рисунок 17.3 Схема выступа

Таблица 17.4 – Схема крепежного соединения

где Р – передаваемое полезное усилие;

Р=14000 даН;

– угол наклона рабочих поверхностей упругих элементов к оси вращения звездочки, ;

N – нормальное давление на одну сторону упругого элемента, даН;

R – разрывное усилие, даН.

Выбор диаметра болта.

Площадь болта равна:

По статистическим нагрузкам минимальный диаметр болта должен составлять: d=26 мм.

Выбор марки резины.

Ля дальнейших расчетов необходимо выбрать марку резины способную работать при больших нагрузках и активно воздействий внешней среды. В качестве такой резины были выбраны две марки: МКТЩ‑6 и ЛЖ‑220.

Резина МКТЩ‑6 предназначена для работы при воздействии атмосферных осадков, тепло-морозо-кислото-щелочностойкие, толщина 6 мм, повышенной твердости, твердость по Шору равна 65–80 единиц.

Резина ЛЖ‑220: тепло-морозо-кислото-щелочностойкая, толщина 6 мм, твердость по Шору 67–92 единиц, предназначена для работы в качестве подкладок и прокладок в верхнем строении железнодорожного полотна при возведении значительных нагрузок и внешней среды.

Для конкретного выбора марки были проведены испытания резины на сжатие на разрывной машине. Для этого были изготовлены образцы упругих элементов с реальными размерами. Испытания проводились до достижения максимальной допустимой стенки сжатия равной 2,2 мм образец резины МКТЩ‑6 деформировался более интенсивно, чем образец из резины ЛЖ‑220, однако при дальнейшем возрастании нагрузки интенсивность деформации у первого образца стала снижаться и при нагрузке 1650 кг составила 1,96 мм, когда как ля второго образца интенсивность деформации не изменилась и осталась линейной, а при перегрузке 1650 кг составила 2,2 мм. Таким образом необходимо провести эксплуатационные испытания, которые позволяет более конкретно определить наиболее работоспособную марку резины.

Заключение

В результате проведенной модернизации одноковшового экскаватора ЕК‑12 было разработано рабочее оборудование – обратная лопата.

Проведенная модернизация позволила увеличить производительность экскаватора на 17,2%.

Разработанные мероприятия позволили так же снизить себестоимость работ и получить расчетный годовой экономический эффект 125876 тысяч рублей.

В проекте также освящены вопросы организации работ, охраны труда и экологии.