Разработка привода и системы управления путевой машины (стр. 1 из 4)

ФАЖТ РФ

Разработка привода и системы управления путевой машины

Курсовая работа по дисциплине «Приводы и системы управления путевой машины»

Пояснительная запискa

Руководитель: Разработал: студент

__________ ___________

(подпись) (подпись)

________________ ________________

(дата проверки) (дата сдачи на проверку)

Краткая рецензия:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________ ___________________________

(запись о допуске к защите) (оценка, подписи преподавателей)

2008

Содержание

1 Обзор приводов и систем управления путевых машин. Обоснование принятых схем и решений

2 Расчет параметров транспортера

3 Расчет параметров привода транспортера

4 Разработка принципиальной гидравлической схемы машины

5 Расчет параметров и подбор элементов гидропривода

6 Расчет параметров и подбор механических компонентов привода и электродвигателей

Список использованных источников

1 Обзор приводов и систем управления путевых машин. Обоснование принятых схем и решений

Выбор типа привода является одной из важнейших задач, которое необходимо решать при создании путевой машины. Тип привода определяется: характером загрузки привода, кинематикой перемещения, скоростью и другими характеристиками рабочего органа; условиями эксплуатации, механических воздействий, ресурсов и экономичности.

На путевых машинах применяются три типа привода: гидравлический, электрический и пневматический.

Наиболее распространен гидравлический привод. У гидропривода небольшие габариты и масса гидроагрегатов, простая конструкция защиты узлов от перегрузок, он легко управляется; может передавать большие усилия и мощности, обладает малой инерцией, высокой приемистостью, имеет небольшое время запаздывания при исполнении командных сигналов, малые маховые массы гидродвигателей вращательного действия (10-12% маховых масс электродвигателей той же мощности). Эти приводы широко применяются на путевых машинах, вытесняя пневмо- и электроприводы.

Недостатки гидропривода: большая жесткость внешних характеристик, требует высокой точности изготовления элементов (возможны утечки рабочей жидкости), проникновение воздуха в рабочую жидкость с нарушением равномерного движения гидроагрегатов.

Существуют объемные и гидродинамические гидроприводы, В первых в качестве выходного звена используют гидроцилиндры (путеукладчики, шпалоподбивочные машины и др.) и гидродвигатели. Гидродинамические приводы применяются для передачи и изменения крутящего момента в ходовых трансмиссиях мотовозов и дрезин.

Наиболее распространенные объемные гидроприводы по системе питания насосов – открытые, закрытые и комбинированные.

Открытая система проста, обеспечивает хорошие условия для охлаждения и отстоя жидкости, но в ней возможна кавитация, в нее проникает воздух; она имеет большие габариты. У закрытой системы давление при всасывании выше атмосферного, что предотвращает кавитацию и позволяет использовать скоростные малогабаритные насосы. Исключено попадание воздуха в систему. Закрытая система сложнее; в ней хуже охлаждается рабочая жидкость. В комбинированной системе часть отработавшей жидкости в гидродвигателе сливается в резервуар, а другая часть вместе с жидкостью, подаваемой подпиточным насосом, поступает в основной насос.

Электрический привод широко применяют на путевых машинах. Используют двигатели переменного и постоянного тока. Наиболее распространены электродвигатели переменного тока асинхронные с короткозамкнутым ротором. Для поступательного перемещения рабочих органов путевых машин широко используют сочетание электродвигателя, редуктора (червячного, конического, цилиндрического) и винта. Такой привод установлен на электробаластерах, выправочно-подбивочно-отделочных машинах, щебнеочистительных машинах. Его достоинства – простота, надежность, реверсивность, компактность при большой нагрузочной способности, возможность обеспечения большой точности перемещений, а также автоматизации управления рабочим органов. Недостатки – большие потери на трение и низкий К.П.Д., невозможность применения при больших скоростях перемещения.

Пневматический привод применяют на снегоочистительных, снего- и землеуборочных машинах, стругах, путеизмерителях, рельсошлифовальных вагонах. На прицепных машинах, перемещаемых локомотивом, сжатый воздух и пневмоприводу поступает от компрессора локомотива, в результате чего на путевой машине нет силовой установки и компрессора, что упрощает и удешевляет конструкцию машины, облегчает уход и обслуживание. На самоходных машинах устанавливают компрессор.

Пневмосистема путевой машины состоит из подводящих воздухопроводов, соединенных с локомотивом, предохранительных клапанов, кранов управления, разводящих трубопроводов, пневмоцилиндров и пневмодвигателей. Пневмопривод прост и дешев. Его недостатки – громоздкость исполнительных механизмов и малая скорость движения поршня.

Принимая во внимание вышеизложенное, а также ориентируясь на исходные данные и условия работы, выбор останавливаем на гидравлическом приводе. Это позволит выполнить все поставленные для разработки условия, а также достаточно просто увяжется с системой управления.

Под системой управления понимается совокупность устройств и схемных решений для разрешения вопросов управления приводами и их защитой от нерабочих нагрузок. В задании оговорено, что следует предусмотреть защиту: 1) при наезде рабочим органом (транспортером) на препятствие; 2) от включения транспортера, если он не установлен в рабочее положение.

2 Расчет параметров транспортера

Цель расчета:

- определение производительности транспортера;

- расчет параметров и выбор ленты, барабана и роликоопор.

Условия расчета:

- гидроцилиндр изменения угла наклона транспортера закрепляется на его середине;

- угол наклона транспортера при переводе из транспортного положения в рабочее (max) равен

;

- Транспортер имеет желобчатое сечение с углом наклона боковых роликов 20˚.

Рисунок 1 – Схема для определения параметров транспортера

Производительность транспортера Q,

[2]:

, (1)

где

скорость путевой машины, 230 м/с ; А – площадь вырезаемого балласта:

, (2)

где в – ширина вырезки балласта, в=1,8м ; h – глубина вырезки балласта, h=0,75м.

.

Производительность П, т/ч [2]:

(3)

где

- плотность щебня с загрязнителями, .

Ширина ленты при транспортировании насыпных грузов В, м [ ]:

, (4)

где

- скорость ленты, предварительно принимаем по [2], ; k=240 – коэффициент, зависящий от угла естественного откоса груза [2]; =0,9 – коэффициент, зависящий от угла наклона транспортера.

м.

Принята стандартная ширина ленты В=1200мм.

Принята конвейерная лента: Лента – 2.1 – 1200 – 4 – БКНЛ – 100 – 6 – 2 ГОСТ 20 – 85(лента типа 2.1 общего назначения с шириной 1200мм, с четырьмя прокладками из ткани БКНЛ – 100, с толщины резиновой обкладки рабочей поверхности

мм и нерабочей мм).

Уточнена скорость ленты

, м/с:

, (5)

где В – ширина ленты по расчету, м;

- стандартная ширина ленты, м.

м/с.

Диаметр барабана

, мм [ ];

, (6)

где к=140 – коэффициент для определения диаметра приводного барабана; z- число прокладок в ленте.

мм.

Принят стандартный диаметр барабана

мм по ГОСТ 22644.

По насыпной плотности щебня, ширине ленты и области применения принята роликоопора [ ]: Роликоопора Ж 120 – 159 – 20 ГОСТ 22645 – 77 (роликоопора верхняя желобчатая типа Ж для ленты шириной 120 см, с диаметром ролика 159 мм и углом наклона бокового ролика

).