Гидравлический копер

 

Рис. 8 Активатор

 

 

 

                                            АКТИВАТОР

 

  

					КП.1709.2002.00.00.00.00	Лист
						19
Изм	Лист	№ Документа	Подпись	Дата

 

 

1. Защитный щит
2. Цилиндр забивания свай
3. Насосно- аккмуляторный соединитель 101
4. Возвратный шланг
5. Напорный аккумулятор 101
6. Крепежный  диск цилиндра бабы
7. Баба
8. Ударная подушка
9. Корпус защитного щита
10. Щит напорного аккумулятора 101
11. Корпус активатора 101
12. Блокировка бабы
13. Ползун ударной подушки
14. Блокировка ударной подушки
15. Напорный шланг
16. Шарнирный подшипник
17. Болт бабы
18. Шарнирный подшипник
19. Напорный аккумулятор 41
20. Насосно-аккумуляторный соединитель 41
21. Щит напорного аккумулятора 41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               

                            5. РАСЧЕТ ГИДРОМОЛОТА

 

					КП.1709.2002.00.00.00.00	Лист
						20
Изм	Лист	№ Документа	Подпись	Дата

 

Определяем энергию удара

 

         L = ( 1-M ) mgH

 

где

         М – коэффициент учитывающий потери  на трение,  М = 0,025;

 

         m -  масса ударной части,                                                m =64 kH;

 

         g -   ускорение свободного  падения,                              g = 9,8 м/с² ;

 

              H – высота падения ударной части:                  

 

    

         H = ÿ t_в² +  ( 1+М ) g t_т²

                  2               2

где

       

         ÿ = ускорение при разгоне вверх;

 

         t_в  = время подъема;

 

 

          ÿ = РF - ( 1+М ) m g

                               m

где

 

          Р – рабочее давление,                         Р = 4,04 атм.  =4,0∙10⁵( H/м²);

 

         F –площадь цилиндра,                          F =0,28 м²;

 

Из условия  равенства  конечной  скорости разгона вверх и начальной  скорости торможения

 

             ÿ = ( 1+M ) g ^tт/_tв

                                 _{-----------------------------}

tв =  (  Т -  √   2н / (1-М)g   )( 1+ М) mg = 0,25 сек.

                               PF

где 

            Т = время цикла работы молота;

 

                

           Т =t_в + t_т +t_н

 

       

					КП.1709.2002.00.00.00.00	Лист
						21
Изм	Лист	№ Документа	Подпись	Дата

 

            ÿ = 4,0∙ 10⁵_∙0,28 – ( 1 + 0,025 ) 64∙ 9,81 = 1740 м/с²

                                         64

 

Текущее время

 

         t_т =  ÿ ∙ t_в   =      1740∙ 0,25  =    43 с;   

              (1+М)g         (1+0,025) 9,81

 

      

        H = 1740∙ 0,25²   +  ( 1+0,025) 9,81∙ 0,43² =55,32 см;     

                           2                                     2

 

 

        L = ( 1- 0,025) 64∙ 9,81∙ 55,32 =33851 кг/см;

 

 

 

Рис. 9 График изменения скорости движения молота.

 

                     6. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ

 

 

           Определим  нормальные напряжения

					КП.1709.2002.00.00.00.00	Лист
						22
Изм	Лист	№ Документа	Подпись	Дата

 

 

    δ_r =   _    1_     [р_н r_н²( 1-r_в²  )+ Рв r_в²(r_н² –1)]    

              r²_н -r²_в                 r²                                 r²

 

             

где

        r_н –наружный радиус втулки,              r_н =60мм;

 

        r_в –внутрений радиус,                          r_в =30мм;

         

        Р_в – внутреннее давление,                   Р_в = 40 м Па;

                           

        δ_θ =  - 1/(  r_н² –r_в²) [ P_нr_н² (1 +r_в² /r²) – P_вr²_в( r²_н/r² +1)]

                                                                                                       

δ_r =        1_         ∙ 40∙ 10⁶∙0,03²( 0,06²- 1) =3,6²∙10⁸  ( 0,0036–1)    

  0,06² –0,03²                                r²                   0,0027            r²   

 

 

 

δ_θ =        1_         ∙ 40∙ 10⁶∙0,03²( 0,06²+ 1) =3,6²∙10⁸  ( 0,0036+1)    

  0,06² –0,03²                                 r²                   0,0027            r²

 

 

С помощью полученных выражений  находим 

при r = r_в = 30мм =0,03м:

 

    δ_r = 11,7 МПа,               δ_θ = 14,9 МПа;

 

при r = 45мм:

   

      δ_r = - 42 МПа,           δ_θ = 14,4 МПа; 

 

     при r = 60мм:

 

        δ_r = 0 МПа:            δ_θ = 14,0 МПа;

 

Строим эпюры   δ_r  и   δ_θ   

					КП.1709.2002.00.00.00.00	Лист
						23
Изм	Лист	№ Документа	Подпись	Дата

 

   Проверяем прочность цилиндра  δ_r  + δ_θ  ≤ [δ]

 

 

Рис. 10 Эпюры δ_r  и δ_θ

 

 

δ_r  + δ_θ = 14,9 + 11,7 = 26,6 МПа<[δ] = 150 МПа

 

Прочность втулки обеспечена .

 

               7. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ МАШИНЫ

 

Определим коэффициенты грузовой  устойчивости

      

              К₁ = G (c +в )  ≥   [ 1,4]

                    Q ( а - в)

 

где

            G – вес копра ,   G =46600кг =450 кН;

            Q – вес висящего на копре молота , Q =6500 кг= 64 кН;

             а – расстояние от центра копра до центра сваи;

                    а=4630 см. ≈ 4,6м;

             

             В – расстояние от оси копра  до ребра опрокидывания

                    в = 2м;

					КП.1709.2002.00.00.00.00	Лист
						24
Изм	Лист	№ Документа	Подпись	Дата

 

             с – расстояние от плоскости, проходящей  через ось вращения копра, до центра тяжести копра

                   с =1,2;

 

              К₁= 46600 ( 1,2+2)  =    8,8 ≥ 1,4

                        6500 (4,6-2)      

Рис. 11 Схема для расчета.

 

Коэффициент К₁ выражается отношением момента, создаваемого весом всех частей копра без учета дополнительных нагрузок и уклона пути

(рис. 11 а ), к моменту,  создаваемому рабочим грузом.

Коэффициент К₂ представляет собой отношение момента относительно ребра опрокидывания, создаваемого весом всех частей копра с учетом дополнительных нагрузок  (ветровой, инерционных сил, возникающих при пуске и торможении механизмов подъема груза, поворота и передвижения копра ) и влияния наибольшего допустимого при работе копра угла наклона к моменту, создаваемого рабочим грузом относительно этого же ребра опрокидывания (рис. 11. б).

					КП.1709.2002.00.00.00.00	Лист
						25
Изм	Лист	№ Документа	Подпись	Дата

 

 

         К₂ = (G[( b+c) cosλ –h₁ sinλ ] - Qn²hl   – 6G(G_пр + Q)nhl -

                                                        900- n²H          (900-n²H)t³

                                                                       

 

- Qυ (а-в) – Qυ₁h - Qυ₁ h₁- (G_пр + Q) υ₂h -

        t                 t₁        t₁                       t₂                    

                                       

- (G_пр +Q ) υ₂ ( а-в) – Wρ – W₁ρ₁ )/Q ( а-в)≥ [ 1,15] 

       t₂                                               

                       

 

 

где

  

   G_пр – вес мачты копра копрового оборудования,   G _пр  =35 кH;

 

ℓ- расстояние  от оси вращения копра до центра тяжести наибольшего рабочего  груза при установке копра горизонтально ,  ℓ = 4,8м;

 

    H- расстояние от головки мачты до центра тяжести подвешенного груза,                                                                                   Н = 11м;

 

 

   h -  расстояние от головки мачты до плоскости проходящей через точки опорного контура,  h = 18м;

 

   h₁ – расстояние  от центра  тяжести копра до плоскости проходящей через  точки опорного контура ,   h₁ = 1,85м;

  

    ύ - скорость подьема молота ,   ύ = 1,2м/с;

 

    ύ₁ - скорость горизонтального перемещения копра,  ύ₁ =25м/с;