Колесный сортиментовоз с комбинированной трансмиссией».

- вес – 340 Н.

Выбрав гидронасос выбираем гидромотор. Объем гидромотора должен позволять изменить частоту вращения его вала до 3500 об/мин, то есть соответствующий изменению скорости от 0 км/ч до 25 км/ч.

Выбираем аксиально - поршневой  гидромотор SAUER-DANFOSS типоразмера 51V160, со следующими характеристиками:

- рабочий объем - 160 см3/об;

- максимальное число оборотов - 3550 об/мин;

- номинальное давление - 42мПа;

- максимальный крутящий момент  – 25,5Нм/мПа×Р =1070 Н×м;

- вес - 650 Н.

Избыток рабочей жидкости через  напорный клапан в гидробак. Утечки гидронасоса, гидрораспределителя так же собираются и сливаются в гидробак.

Так же имеется система отвода части  жидкости из основного контура через  радиатор в бак, состоящая из гидрораспределителя с гидроподжимом и клапана, поддерживающего давление во всасывающей магистрали. Циркуляция жидкости в системе происходит следующим образом. При нулевой производительности насоса давление в обоих магистралях одинаково и следовательно золотник гидрораспределителя находится в среднем положении, то есть он закрыт и не пропускает жидкость. При перепаде давления между магистралями силового контура, когда насос имеет нулевую производительность, золотник гидрораспределителя под действием разности давлений перемещается в положение, при котором сливная магистраль получат сообщение с переливным клапаном. И нагретая после гидромоторов жидкость сливается в бак через радиатор, тем самым охлаждаясь. А свежая жидкость из бака через систему подпитки наполнит всасывающую магистраль, поддерживая в ней постоянное давление. Так часть рабочей жидкости циркулирует через распределитель, клапан, радиатор, бак, систему подпитки.

Фильтр, в сборе с вакуумметром, поставляется вместе с насосом.

Тонкость фильтрации – 10 мк. В гидросистеме используется масло Mobil rluid 300:

- плотность  ;

- вязкость при  ;

- диапазон рабочих температур  .

3.2.2 Тяговая характеристика  трактора с гидрообъемной передачей.  Характеристика гидропередачи

Целью расчета является построение характеристики передачи. Силовая передача гусеничного движителя должна иметь  характеристику, при которой изменение  нагрузки на ведущих колесах машины не должно влиять на режим работы двигателя. Двигатель должен работать на постоянной мощности при постоянных оборотах. Это требование можно записать в  следующем виде:

,

где:   - сила тяги машины, кН;

 - скорость движения машины, км/ч;

 - общий КПД машины;

 - мощность приводного двигателя,  кВт.

Если принять , то получим теоретическую характеристику:

Это есть гиперболическая зависимость. Таким образом между силой  тяги машины и скоростью ее движения должна быть гиперболическая зависимость. Фактический КПД может иметь  более или менее значительное отклонение от теоретической характеристики. На основании анализа силового потока можно утверждать, что изменение  давления и расхода жидкости в  гидросистеме, будет так же происходить  по гиперболическому закону (без учета  КПД гидропередачи).

Формулы для расчета и построения графика функции  ,следующие:

 (без учета КПД),

где:   - производительность насоса, л/мин;

 - число оборотов вала насоса, об/мин;

 - рабочий объем насоса, см3/об;

 - коэффициент изменения объемного  веса:  ,

где:   - коэффициент объемного сжатия;

 - давление в гидросистеме.

Для простоты расчетов примем, что  изменение объемного веса жидкости постоянно и вычислено при  максимальном давлении, тогда

,

где:   - мощность подводимая, кВт;

 - КПД гидропередачи.

,

где:   и   - объемный КПД соответственно гидронасоса и гидродвигателя;

 и   - внутренние КПД соответственно гидронасоса и гидродвигателя;

 - КПД соединительных магистралей.

Значение изменения КПД гидронасоса  и гидромотора взяты из их характеристик.

Расчеты функции   сводим в таблицу 3.1.

Учитывая, что в машине два мотора и рассматривая прямолинейное движение, результаты   и   нужно удвоить.

На основании таблицы 3.1 строим график, изображенный на рисунке 3.1.

колесный сотриментовоз комбинированная трансмиссия

Таблица 3.1. Изменение давления в зависимости от изменения производительности насоса при n=2000 об/мин

		0	13	26	39	52	65	78	91	117	130
		0	26	52	78	104	130	156	182	234	260
	-	0,67	0,75	0,77	0,81	0,82	0,83	0,83	0,83	0,83	0,82
		35	20	13,4	10,6	8,6	7,3	6,3	5,5	4,9	3,9

На сновании данных таблицы 2.3. и КПД всей трансмиссии строим таблицу и график изменение силы тяги на ведущем колесе, в зависимости от скорости движения сортиментовоза.

Момент гидроматора определяется

;

где:  - рабочий объем мотора, см3/об;

.

Также известно, что

,

где:  - касательная силы тяги, кН;

- динамический радиус колеса, равный 0,72 м;

 - скорость движения, км/ч;

 - мощность двигателя, кВт;

 - КПД всей передачи.

- передаточное отношение тандемной  тележки, равное 47,8.

Рис.3.1. График изменения  давления в гидросистеме от расхода

КПД трансмиссии вычисляем по следующей  формуле

 ,

где:   - КПД трансмиссии;

 - КПД гидропередачи;

- КПД тандемной тележки.

Скоростью   задаемся в рабочем диапазоне.

Результаты расчета заносим  в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 Изменение силы на тяги ведущем колесе сортиментовоза, в зависимости от скорости его движения (тяговая характеристика)

	0,59	0,66	0,68	0,713	0,72	0,73	0,73	0,73	0,73	0,72	0,713
	0	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	22,5	25
	105	105	48	39	27	22	18,5	16,3	14,6	13	12,7

Функция  , представленная на чертеже в графической части, является тяговой характеристикой сортиментовоза. Площадка в начале обусловлена наличием предохранительных клапанов в гидросистеме, ограничивающих давление.

 

3.3 Расчет координат центра  тяжести машины

Начало координат в точке  О (пересечение земли и линии  проходящей через ось тандемной  тележки). Ось X направлена вперед по ходу сортиментовоза. Значения радиусов:   м,   м.

Координаты центра тяжести рассчитываются по формулам:

;  ,

где – масса сборочной единицы машины;

,   – координаты центров тяжести сборочных единиц.

Массы сборочных единиц и их центров  тяжести представлены в табл. 3.3.

Расчет координаты  :

 м.

Таблица 3.3. Координаты центра тяжести сборочных единиц машины

Сборочные единицы	Масса, кг	Координаты, м		Моменты, Н∙м
Колонна с механизмом поворота	180	2,36	2,064	1840,8	1610
Стрела	350	0,5	3,914	175	1370
Гидроцилиндр стрелы	147	1,615	2,264	237,4	480
Масса рукояти, передаваемая на стрелу	150	-1,65	4,264	-248	640
Масса рукояти, передаваемая на коник	117	0,4	2,464	47	288
Масса захвата	148	0,4	2,464	59,2	365
Коник	920	0,6	2,464	552	2267
Гидроцилиндр рукояти	73,5	-0,45	4,364	-33	321
Навесное оборудование	2686	0,94	2,749	2525	7384
Масса шасси	8314	2,618	0,866	31678	10479
Масса машины	11000	2,32	1,2

Расчет координаты  :

 м.

Таким образом:   м;   м.

3.3.1 Расчёт продольной  устойчивости машины в транспортомположении

Определим наибольший угол подъёма (α) на котором машина стоять не опрокидываясь:

tgα¹ = 

α = 67,4˚

3.3.2 Расчёт поперечной  устойчивости машины в транспортном  положении

Определим предельный угол (β¹) поперечного уклона, на котором машина может стоять не опрокидываясь на бок:

tgβ¹ = 

где В - колея машины, м.

3.4 Расчет нагрузок на  грунт

Исходные данные:

R_1-2= нагрузка под передним колесом;

R_3-4 = нагрузка под задним колесом.

Сумма сил по оси Z:

;

.

Сумма моментов относительно точки O:

;

,

гдеx – координата веса груза;

 – радиус качения передних колес,   м;

 – радиус качения задних колес,   м;

,

;

.

Подставляя полученное выражение  для  , получим:

;

;

 Н.

 кг.

Поскольку

 Н;   Н.

 

3.5 Определение передаточных  чисел тандемной тележки

Общее передаточное отношение тандемной  тележки определим из условия  реализации максимальной силы тяги.

.

имеет фактическое значение равное 47,8 и распределяется

;

где;  - передаточное отношение главной передачи;

- передаточное отношение балансирного  редуктора;

 - передаточное отношение планетарного  колесного редуктора.

3.6 Определение межосевого  расстояния и параметров зубчатых  колес балансирного редуктора

Разбиваем передаточное число балансирного редуктора на ступени:

Задаемся: межосевое расстояние между  осями ведущих колес должно быть равно А ≥ 1450 мм.

Принимаем модуль  ,  ,  , .

Окончательное передаточное число  балансирного редуктора:

.

Для обеспечения равномерного распределения  вертикальных реакций на колесах  тандемной тележки необходимо, чтобы  передаточное число балансирного редуктора  было близко 1, следовательно условие  выдерживается.

Определим диаметр шестерен балансирного редуктора:

 мм;

 мм;

мм.

Межосевое расстояние между осями  ведущих колес

 мм;

 

3.7 Расчет ведущей шестерни  балансирного редуктора заднего  моста

Исходные данные: – расчетный  передаваемый крутящий момент:

;

– число зубьев шестерни:  ;

Модуль зацепления:

,

где ;

 – расчетный крутящий момент, передаваемый зацеплением;

 – коэффициент, учитывающий неравномерность  распределения нагрузки по ширине зуба;

 – коэффициент формы зуба (при  смещении 0,536);

 – коэффициент ширины зуба;

 – допускаемое напряжение изгиба,

;

 – допускаемое напряжение изгиба при  базовом числе циклов нагружений  ,

;

 – длительный предел выносливости при  изгибе зуба при работе его одной  стороной ( );

 – коэффициент безопасности,

;

 (при вероятности неразрушения 98%);

 (заготовка – паковка);

;

 – коэффициент, учитывающий влияние  шероховатости поверхности и  шлифования выкрутки;

 – коэффициент, учитывающий упрочнение выкрутки;

 – коэффициент долговечности,

;

 – показатель степени (при    );

 – эквивалентное число циклов за период службы,

;

 – суммарное число циклов,

;

 – количество зацеплений зуба за один оборот шестерни;

п– частота вращения шестерни:  ;

 ч. – ресурс работы;

 – коэффициент режима работы (тяжелый);

 циклов;

 циклов.

Так как  , то  .

 МПа;

 МПа;

 мм.

Принимаем по ГОСТ   мм.

4. Эксплутационная часть
1. Техническое обслуживание машины

Техническое обслуживание машины представляет собой комплекс технических мероприятий, направленных на создание благоприятных  условий работы деталей, своевременное  предупреждение неисправностей и выявление  возникающих дефектов. Техническое  обслуживание способствует продлению  межремонтного периода и общего срока службы машины, сокращению простоев из-за технической неисправности, а  следовательно, повышению производительности машины.

Техническое обслуживание является планово-предупредительным  и должно выполняться в сроки, указанные в «Инструкции по обслуживанию машины».

Периодичность обслуживания машины проводится на открытом воздухе или в помещении. Техническое обслуживание №3 рекомендуется  проводить в помещении размером не менее 7х15 м. Техническое обслуживание машины целесообразно производить  специализированными бригадами  технического обслуживания с участием тракториста-машиниста, под наблюдением  бригадира-механика, с использованием машин техобслуживания СРПМ-3А  и ЛВ-8А.

Выполнение ежесменного технического обслуживания является обязательным и  специально не планируется. Периодическое  техническое обслуживание подразделяется на три вида: ТО-1; ТО-2 и ТО-3, которые  различаются между собой объемом  и составом работы. ТО-1 проводится через  каждые 60 ч работы, ТО-2 – через  каждые 240ч работы, ТО-3- через каждые 960ч работы машины.

Техническое обслуживание производится, как правило, без разборки сборочных  единиц и замены деталей. Поэтому  время на производство ремонтных работ, при совмещении их с техническим обслуживанием, в планируемое время для производства обслуживания входить не должно. Сокращение объема обязательного технического обслуживания для производства ремонтных и других работ не допускается.