Задание № 13. Разработка челюстного захвата погрузчика сортиментов на базе трактора типа БЕЛАРУС серии 1000

Содержание
Введение 2
1. Обзорная часть 3
1.1 Назначение и классификация погрузчиков 3
1.2 Основные параметры погрузчиков 6
1.3 Обзор рабочих органов для тракторных погрузчиков 8
1.4 Обзор типовых погрузчиков 12
2 Техническое задание 16
3 Расчетная часть 17
3.1 Описание механизма поворота манипулятора 17
4 Безопасность жизнедеятельности 18
Заключение 20
Список используемой литературы 21

∆b – расстояние между погрузчиком и транспортным средством при перегрузке, равное 150 – 200 мм.L=(2500/2)+200 = 1450 ммОпределение напорного усилия по мощности двигателя, , кН,(2)где – максимальная мощность двигателя, (кВт)- коэффициент сопротивления колесной машины, ,– коэффициент буксования колесной машины, ,– КПД трансмиссии, ,– скорость рабочего хода машины, м/с- максимальное необходимое напорное усилие. кН3)Определяем необходимое напорное усилие по условиям сцепления Тсц, кН движителя с поверхностью пути:Тсц = Gп*φ,(3)гдеφ – коэффициент сцепления 0,6 – 0,9;Тсц = 130*0,9 = 117 кН4) Выглубляющее усилие Nв, кН развиваемое гидроцилиндрами поворота ковша:Nв=(2–3)*Qн,(4)Nв=2*63= 126 кН.5) Подъемное усилие Nп, кН развиваемое гидроцилиндрами поворота ковша:Nп=(1,8–2,3)*Qн,(5)Nп=2*63=126 кН6) Углы запрокидывания ковша или захвата в нижнем положении – γз и разгрузки в верхнем – γр (рис. 1.4) принимаем в соответствии с рекомендациями на с. 33…34 [1].Принимаем: γз = 450 и γр = 5007) Определение параметров челюстного захватаРадиус поворота нижней челюсти от оси отверстия для соединения со стрелой Rч= 1500 ммВысота расположения оси отверстия шарнира для соединения со стрелой hч=100 ммРадиус кривизны нижней челюсти rч=1200 ммКоординаты оси шарнира крепления верхней челюстиhшч=1400 ммLч=1000 ммШирина захвата принимается равной ширине колее трактора Вв =1880 ммУгол подъема вил нижней челюсти ч =5…7 град., принимаем ч =6 град.Угол заострения вил Ч =15….20 град., принимаем Ч =18 град.Угол поворота верхней челюсти должен быть не менее 100…110 град., принимаем 110 град. В полностью сомкнутом положении челюстей должен надежно удерживаться груз диаметром 250 мм (dmin)Рисунок 7– Параметры челюстной захватдля лесоматериалов:1 – рама;2 – подвижная челюсть;3 – гидроцилиндр привода3.2 Расчёт параметров и построение кинематической схемы механизма поворота челюстного захватаРасчёт параметров и построение кинематической схемы механизма поворота челюстного захвата производим в соответствии с разделом 2.1 [1]. Размеры рычажнойсистемы и гидроцилиндра привода должны обеспечить не только поворот челюстного захвата, но и сохранение заданного положения его в пределах всего угла φ поворота стрелы.1) Определяем высоту расположения центра шарнира крепления стрелы к раме базовой машины – Нс, мм:Нс = (0,35…0,45)*Но,(6)Нс = 0,45*4100 = 1845 мм.2) Определяем расстояние от оси шарнира крепления стрелы до наиболее выступающей части базового шасси lв, мм:lв = (0,7…0,8)L,(7)lв = 0,8*1450 = 1160 мм3) Определяем длину стрелы lc, мм:lc = , (8)гдеε – угол наклона радиуса поворота ковша, ε = 500;lc = √(1450–1500*cos500 + 1160)2 + (4100 – 1845)2 = 3425 мм.4) Определяем размеры рычажной системы механизма поворота ковша:lш = (0,48…0,5) lс, мм;lш = 0,5*3425 = 1712 мм,а = (0,11…0,12) lс, мма = 0,12*3425 = 410 ммв = (0,22…0,24) lс ммв = 0,24*3425 = 821 мм,с = (0,27…0,29)lс; ммс = 0,29*3425 = 993 мм,р = (0,13…0,14) lс. ммр = 0,14*3425 = 479 мм,∆=(0,125…0,135)*R0,мм;∆ = 0,135*1500 = 202 мм;5) Определяем ход поршня S, мм:S=S2 – S1, (9)гдеS1 – радиус дуги окружности из точки F проведённой через точкиС`1,С`2,С`3.S2 – радиус дуги окружности из точки F проведённой через точкиС1,С2,С3.S = 1873–1297 = 576 мм;Полученное значение S сравниваем со стандартными значениями по таблице 2.2 [2] и округляем до ближайшего: S =630 мм;3.3 Расчёт усилий на штоках гидроцилиндров привода поворота челюстного захвата1) Усилие на штоках гидроцилиндров привода поворота челюстного захвата Рк, кН:Рк=Sк=к.(Nв.iп + Gк.гр.iк)/Zк,(10)гдек = 1,25 – коэффициент запаса, учитывающий потери;Nв – выглубляющее усилие.Zк = 2 – число цилиндров привода,Рк=Sк=1,25.(126 3,78+ 85 1,89)/2= 318 кНОпределяем вес ковша с грузом Gк.гр, т:Gк.гр=Qн+Gн,(11)гдеQн – номинальная грузоподъёмность погрузчика, кНGн – вес самого ковша, кНGк=(0,2…0,35).Qн,(12)Gк = 0,35*63 = 22 кН,Gк.гр = 63+22 = 85 кН,2) Выбор гидроцилиндров поворота ковшаПо усилию на штокахгидроцилиндров определяем их диаметр и основные размеры по ОСТ22–1417–79.Определяем диаметр гидроцилиндра, Dц,мм:Dц=,(13)где ήц – КПДгидроцилиндра, ήц=0,9 – 0,97;Dц== 144 мм.Проектом принимается диаметр цилиндра Dц=160 мм и ход поршня L=630 мм.По полученному значению диаметра и ход штока принимаем гидроцилиндр, по ОСТ22–1417–79.Основные размеры гидроцилиндра сводим в таблицу.Таблица 1– Основные размеры гидроцилиндра. ммDd, мм при φ=1.6D1d1d2brmaxlmin160100180М48х2707080803.4 Расчет прочности тяги механизма поворота ковшаЭлементы конструкции механизма поворота(коромысла, тяги,шарнирные соединения) рассчитывают по максимальному усилию Sт вгидроцилиндрах поворота ковша.Тяга работает на растяжение (сжатие) и рассчитывается по условиюпрочности на сжатие: (14)где δ – допускаемое напряжение на сжатие (растяжение), МПаF– площадь поперечного сечения тяги, см2Р – усилие в тяге. (Sт), кН.1) Усилие в тяге определяется из условия равновесия захвата относительно оси крепления его к стрелеSт, кН:(15)(16)(17)где Gсц– сцепной вес машины GСЦ=GП=130кН – эксплуатационный вес машиныf– коэффициент сопротивления движению, f=0,1– угол подъема погрузочной площадки нижней челюсти; 7 градусовсц– коэффициент сцепления движителя с поверхностью пути, сц=0,9Ry = 0кН=115 кНкНДля стали 3δ=1600 кг/см2,(18)44 см23) Находим размеры сечения F, см2:F = h*b, (19)где h– высота тяги, h = 9,6 смb– ширина тяги, b = 4,6 смПроверка:2) Расчет оси тяги на срез. Ось тяги работает на срез и рассчитывается по условию прочности на срез:(20)где– допускаемое напряжение на срез, кг/см2F– площадь поперечного сечения оси тяги, см2Р – усилие в тяге. (Sт), кг.(21)(22)смПроверка:4Безопасность жизнедеятельностиК работе на погрузчикедопускаются лица не моложе 18-ти лет, имеющие удостоверения установленного образца на управление машиной данного типа, прошедшие медицинское освидетельствование, инструктаж и обучение по технике безопасности и получившие соответствующее удостоверение. Машинистов, производящих пакетирование деревьев, допускают к работе только после специального инструктажа в соответствии с данными указаниями.Проезд машины под линиями связи или электропередач, также под подвесными тросовыми системами необходимо производить с учетом габарита по высоте погрузчика.При переезде мостов, а также при проезде под дорожными переездами необходимо руководствоваться надписями и знаками о допустимой грузоподъемности и допустимого габарита по высоте.При остановке на уклонах необходимо надежно затормозить ее стояночным тормозом.При обнаружении неисправностей, угрожающих безопасности работ, и невозможность их устранения своими силами необходимо доложить об этом мастеру. Работать на машине, имеющей неисправности запрещается.Работать на машине на склонах при крутизне откоса в продольном направлении более 14˚, а также на сильно заболоченных участках, запрещается.Запрещается перевозить кого-либо на машине, как в машине, так и вне ее, а также использовать гидроманипулятор для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, не связанных с основной работой, приводящих к поломке машины.При длительной стоянке устанавливают навеску в транспортное положение, а именно: захватное устройство опускают на площадку.Рабочие, занятые обслуживанием и ремонтом машин, должны знать устройство и назначение всех частей машины, отдельных сборочных единиц гидравлической аппаратуры, а также правила ухода за ней.Все операции технического ухода и ремонта машины, а также очистку ее от грязи и мусора производить при неработающем дизеле. Перед проведением технического обслуживания или ремонта машины опускают на землю толкатель и захватное устройство погрузчика и отключают привод гидронасосов.Приступая к работе на машине проверяют надежность крепления всех сборочных единиц и деталей машин, а также исправность защитных ограждений, звукового сигнала, средств оповещения и т.д.При выполнении операций, требующих поднятия машины или ее составных частей, применяют проверенные подъемные механизмы. При применении домкратов подкладывают под них надежные подставки из нехрупкого материала и затормаживают машину.ЗаключениеРазработанная в данном курсовом проекте конструкция челюстного погрузчика может быть смонтирована на базе трактора БЕЛАРУС. Применение челюстных погрузчиков на лесосечных работах повышает производительность труда и снижает затраты на содержание машины и позволяет увеличить прибыль.Все вышеперечисленное дает основание предположить, что внедрение проектируемого технологического оборудования экономически целесообразно.Список используемой литературы1. Жаденов В.С, Заикин А.Н. технологическое оборудование лесозаготовительных машин (Теория, конструкция, эксплуатация):Учебное пособие для студентов лесного комплекса.-брянска: БГИТА, 2005. 254с.2. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1983.-301с.3. Воскобойников И.В. Устройство, эксплуатация, ремонт и обслуживание лесозаготовительных машин. - М.: Лесн. пром-ть, 1977 – 192с.4. Кусакин Н.Ф. Устройство и эксплуатация трелевочных тракторов: Учеб. Пособие для профтехучилищ. М.: Лесн. пром-ть, 1985 – 272с.5. Перфилов М.А. Многооперационные лесные машины. - М.: Лесн. пром-ть, 1974 – 208с.6. Зайчик М.И. Проектирование и расчет специальных лесных машин./ Зайчик М.И., Гольдберг А.М., Орлов С.Ф. и др./ - М.: Лесн. пром-ть, 1974 – 208с.7. Кочегаров В.Г. Технология и машины лесосечных и лесовосстановительных работ/ В.Г. Кочегаров, Л.Г. Федлев, И.Л. Лавров - М.: Лесн. пром-ть, 1970 – 400с.