АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 КОНСТРУКЦИИ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РОТОРНЫХ
ЭКСКАВАТОРОВ 8
1.1 Принципиальные схемы экскаваторов непрерывного действия 8
1.2 Конструкции роторных экскаваторов 11
1.3 Достоинства и недостатки экскаваторов с выдвижной стрелой 30
2 КОНСТРУКЦИЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ РОТОРНОЙ СТРЕЛЫ 32
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭКСКАВАТОРА С
ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ СТРЕЛОЙ 37
3.1 Определение веса и положения центра тяжести телескопической стрелы37
3.2 Общие положения расчета статического уравновешивания
многоковшовых экскаваторов 46
3.3 Расчет статического уравновешивания роторного экскаватора с
телескопической стрелой 48
4 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ
ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ СТРЕЛЫ 59
4.1. Нагрузки на металлоконструкцию роторной стрелы 59
4.2 Определение ветровой нагрузки 60
4.3 Определение нагрузки от процесса копания 64
4.4 Определение инерционных нагрузок 65
4.5 Проверочный расчет на прочность элементов стрелы роторной 67
4.6 Проверочный расчет при горизонтальном положении стрелы 69
5 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПРИВОДА ВЫДВИЖЕНИЯ
СТРЕЛЫ 86
5.1 Разработка схемы гидропривода 86
5.2 Выбор рабочей жидкости и давления в гидросистеме 86
5.3 Определение параметров гидроцилиндра выдвижения стрелы 87
5.4 Расчет потерь давления в гидросистеме 91
6 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИЛЬЗЫ
ГИДРОЦИЛИНДРА ДЕТАЛЬ «ЦИЛИНДР» 95
6.1 Выбор заготовки 95
6.2 Выбор схем установки заготовок на операциях 95
6.3 Разработка маршрутного процесса обработки детали «Труба» 98
6.4 Разработка операционного технологического процесса 101
6.4.1 Выбор технологического оборудования 101
6.4.2 Выбор приспособлений 103
6.4.3 Выбор режущего инструмента 103
6.4.4 Выбор измерительного инструмента 104
6.4.5 Расчет режимов резания 104
7 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 112
7.1 Организационный раздел 112
7.2 Экономический раздел 113
7.2.1 Сметы затрат выпускной квалификационной работы 113
7.2.2 Оценка коммерческой состоятельности ВКР 119
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 127
8.1 Введение 127
8.2 Нормирование опасных и вредных производственных факторов 131
8.2.1 Микроклимат производственныхпомещений 131
8.2.2 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны 133
8.2.3 Требования к производственному освещению 135
8.2.3.1 Общие положения 135
8.2.3.2 Искусственное освещение 136
8.2.4 Уровень шума в производственных помещениях 137
8.2.5 Правила устройства электропроводки в производственных
помещениях 139
8.2.6 Правила пожарной безопасности в производственных помещениях 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 143
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 144
Установлено, что потери рабочего времени роторного экскаватора с выдвижной стрелой в сравненинии с роторным экскаватором с предлагаемым усовершенствованым механизмом выдвижения телескопической стрелы, составляют 3-5%, c не выдвижной при переходе от подуступа к подуступу 6-8% [1].
Экскаватор с выдвижной стрелой целесообразно применять при селективной разработке пропластков или в условиях передвижения его по относительно слабым грунтам.
Одним из эксплуатационных удобств роторного экскаватора с выдвижной стрелой является возможность разработки забоя стружкой равной толщины по окружности забоя с постоянной скоростью поворота.
Роторный экскаватор с телескопической стрелой по своим эксплуатационным возможностям способен заменить роторный экскаватор с выдвижной стрелой. Успешное внедрение в производство ленточного конвейера, работающего при изменяющейся длине [3], позволяет решить задачу создания экскаватора с телескопической стрелой. Установлено, что применение телескопической стрелы, состоящей из основной части и вставки позволяет упростить конструкцию экскаватора и уменьшить затраты энергии за счет исключения одного конвейера и соответственно сокращения длины транспортировки и перегрузок породы.
Анализ условий эксплуатации роторного экскаватора с телескопической стрелой позволяет сделать следующие выводы:
- при переходе к разработке нового блока, переходе от подуступа к подуступу затрачивает на 6 % времени меньше чем роторный экскаватор с невыдвижной стрелой;
- целесообразно применять при селективной разработке пропластков или в условиях передвижения его по относительно слабым грунтам
- за счет разработки, забоя стружкой равной толщины (меньшего удельного усилия резанья) имеет меньший удельный показатель затрат энергии на единицу
произведенной продукции, чем роторный экскаватор с невыдвижной стрелой того же класса;
- роторный экскаватор с выдвижной стрелой имеет на один ленточный конвейер (консоли противовеса) меньше;
- более устойчивый чем роторный экскаватор с выдвижной стрелой того же класса.
В данной работе предложена конструкция телескопической роторной стрелы, выполнены проверочные расчеты металлоконструкции на прочность, дана предварительная оценка устойчивости роторного экскаватора.
Разработаны и оформлены маршрутный и операционный технологические процессы изготовления детали. Выбран режущий и мерительный инструменты, и оборудование, а также рассчитаны режимы резания и нормы времени.
1) Проведен анализ конструкций роторных экскаваторов, выявлены их достоинства и недостатки, где применение телескопической стрелы в сочетании, с конвейером, работающем при изменяющейся длине, позволяет исключить промежуточный конвейер и упростить конструкцию выдвижной стрелы.
2) Разработан и рассчитан вариант конструкции выдвижной телескопической стрелы в сочетании с конвейером, работающем при изменяющейся длине, выполнены чертежи общих видов основных узлов:
- Роторный экскаватор с телескопической стрелой. Чертеж общего вида;
- Конвейер приемный. Чертеж общего вида;
- Стрела роторная. Чертеж общего вида;
- Стрела телескопическая. Сборочный чертеж;
- Гидроцилиндр телескопический. Сборочный чертеж;
3) Выполнены необходимые проверочные расчеты на прочность
телескопической стрелы и устойчивости экскаватора.
Все полученные данные обеспечивают работоспособность конструкции.
4) Разработана технология производства детали «Цилиндр» в проектируемом оборудовании, рассмотрены операции по заготовке и производству изделия. Предложенные операции обеспечивают необходимую точность изготовления. Время, на выполнение токарной черновой операции составило 31,8 минуты.
5) Рассчитаная себестоимость изделия составила 325 000 рублей. Произведена оценка экономической эффективности, определяющая срок окупаемости (равен 1,57 года) при условии, что годовая программа составляет 10 штук новых единиц оборудования.
6) Установлены меры безопасности и поддержания рабочих мест в соответствии с представленными требованиями регламентирующих документов.
