Привод поворотной платформы осуществляется от гидромотора через муфту с тормозным шкивом и червячный редуктор. На выходном валу редуктора установлена зубчатая шестерня, которая вращает поворотный круг через зубчатый венец, закрепленный на нем. Рисунок 3.1 — Схема механизма поворота машины: 1-гидромотор; 2-муфта с тормозным шкивом; 3-редуктор; 4-шестерня; 5-венец зубчатый
Такая конструкция механизма поворота крана выбрана из расчета того, что кран вращается на опорно-поворотном круге, что позволяет крану иметь меньшую высоту и вес, по сравнению с колонной.
3.2 Выбор схемы опорно-поворотного устройства
Принимается двурядный шариковый круг (рис.
3.2).Рисунок 3.2- Опорно-поворотный круг двурядный шариковый3.
3Определение нагрузок на опорно-поворотную платформу
Расчет опорной фермы ведется по следующим нагрузкам:
1. Максимальный грузовой момент с учетом коэффициента динамичности.(1)где
Ргр — вес груза, кН;
— учитывает неравномерность нагрузки.
2. Вертикальная нагрузка на опору принимается равнойвесу платформы с грузом и составитQ=25 кН.
3.4 Расчет механизма поворота3.
4.1Выбор размеров опорно-поворотного круга
Поворотная платформа будет установлена на тележке трактора, принимаем следующие размеры габаритные размеры: D=400 мм, В=50 мм. Масса круга: mкруга=80 кг.
3.4. 2 Определение момента сопротивления вращению, (2)где µ=0,005 — приведенный коэффициент трения;
Мо — опрокидывающий момент, действующий на манипулятор;mоб- общая масса манипулятора с грузом mоб=Q/gD — диаметр круга катания.
3.4. 3 Расчет пускового момента. (3)где Ткр — момент сопротивления вращению;nкр — частота вращения поворотной платформы; - суммарный момент инерции вращающихся частей манипулятора и груза относительно оси вращения машины;tп — время пуска;, (4)где β - угол поворота крана при пуске, принимаем ([7], стр.
20, табл.
2), (5)где S — расстояние от оси вращения до центра тяжести, 3.
4.4 Определение мощности и подбор гидромотора
Пусковая мощность гидромотора определится по формуле: (6)где Тпуск — пусковой момент механизма вращения;nкр — частота вращения крана;η - к.п.д. механизма вращения, η=0,75.Потребная мощность двигателя: (7)где φср = 1,5÷2 — средний коэффициент перезагрузки двигателя
Выбираем гидромотор и гидронасос типа 208.
12Nдв=5,5 кВтnдв=2400 об/минJр=0,45 кг∙м2dдв=20 мм3.
4.5Кинематический расчет механизма
Передаточное число механизма: (8)Принимается стандартный червячный редуктор 2Ч-80 [2, таб. 1.54, стр.
224]Uр=63; Мт=200 Нм;ηр=0,62;dтих=35 мм;dбыст=25 мм. Передаточное число на открытой зубчатой передаче будет равно: (9)Модуль зубчатой передачи m=5.Число зубьев опорно-поворотного круга (10)Число зубьев шестерни (11)Диаметр шестерни и ее ширинаd1=m∙z1=2,5∙11=27,5 мм (12)b1=1,2d1=1,2∙27,5=33 мм. Межосевое расстояниеa=D/2d½=350−13,75=336,25 мм (13)3.
4.6 Подбор муфты и тормоза
Принимается муфта втулочно-пальцевая с тормозным шкивомDшк=160 мм;Ткр=55 Нм; n=5600 об/мин; Jр=0,053 кгм2. Принимается тормоз ТКТ-200D=200 мм;Ткр=160 Нм. Определяем расчетный момент тормоза по формуле (14)3.5Расчет на прочность опорно-поворотного устройства
Нормальная нагрузка приходящаяся на 1 шарик 2-х рядного шарикового круга определится по формуле [5] (15)где Q-вес поворотной части ОПУ с грузом, Н;z=200 — число шариков в 1 рядуD=400 (мм) — диаметр ОПУα=45 — условный угол установки шариков, α=45o;М — наибольший момент действующий на ОПУ, кНмРасчет тел качения на контактную прочность. (16)Где=15мм — диаметр шарика=500МПа — допускаемое контактное напряжение.
4Безопасность жизнедеятельности
К работе на валочно-пакетирующей машине ЛП-19 допускаются 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 валку и 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 гидроманипулятора. 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 гидроманипулятор в транспортное положение, а именно: захватное устройство устанавливают в коник при опущенной стреле и сложенной рукояти. 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 гидроманипулятора 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. Заключение
Разработанная в данном курсовом проекте конструкция опорно-поворотного устройства может быть смонтирована на валочно-пакетирующую машину ЛП-19. Применение опорно-поворотного устройства 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. Новизна предлагаемой конструкции опорно-поворотного устройства заключается в применении опоры с шариковыми подшипниками, а такжевыполнение условия прочности при воздействии заданной нагрузки, возникающей при подъёме груза при максимальном вылете гидроманипулятора. Список используемой литературы1. Федоров Ю. М. Валочно — трелевочная машина ЛП — 17/ Ю. М. Федоров, Д. М. Алексеев, В. Ф. Кулешов и др. М.: Лесн. пром-ть, 1984 — 240с.
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.
