Обґрунтування параметрів механізму кріплення колони навантажувача ПЕ-0,8Б

Abstract

Кваліфікаційна робота направлена на удосконалення механізму повороту колони навантажувача ПЕ-0,8Б. Причиною цього є поломки частин колони. Місце поломки – зона роботи механізму повороту – поломка хвостовика колони і зубчастого колеса. Рейковий механізм повороту колони навантажувача має свої переваги: значні кути та швидкості повороту, високі технічні параметри і порівняно низька вартість. Завдяки цьому доцільним є його застосування для забезпечення повороту маніпуляторів у самохідних та начіпних навантажувачах. Знизити напружений стан колони навантажувача ПЕ-0,8 можна завдяки раціональному прикладанню зовнішніх сил. Конструктивно – це пошук кращого місця для встановлення вузлів, які з’єднуються із колоною. Для цього проаналізовано і розраховано напружений стан колони, розроблено розрахункову схему, виконано силовий аналіз та розрахунок на міцність конструктивних елементів колони. Навантажений стан колони проаналізований для двох випадків: колона нерухома, вантаж на максимальному вильоті стріли. Колона повертається, механізм повороту розміщено зліва від осі колони. Найбільш навантажений в обох випадках хвостовик колони. Визначено його розміри та розміри зубчастої шестірні рейкового механізму повороту. Аналіз розподілу сил при розрахунку колони навантажувача виконано за умови утримання ним максимального вантажу при максимальному вильоті стріли. Величину вильоту визначають за рівнем налаштування запобіжних клапанів гідросистеми, враховують також дію сил у механізмі повороту. Для підтвердження прийнятих конструктивних рішень (зміна хвостовика колони і зубчастого колеса) визначено такі характеристики удосконаленого механізму повороту: прогини та моменти інерції. Наведено також рекомендації щодо визначення основних параметрів навантажувачів при їх удосконаленні.

The qualification work is aimed at improving the column rotation mechanism of the PE-0.8B loader. The reason for this is the breakdown of parts of the column. The place of failure is the area of operation of the turning mechanism - the column shank and gear wheel are broken. The rail mechanism for turning the loader column has its advantages: significant turning angles and speeds, high technical parameters and relatively low cost. It is advisable to use a rail mechanism to ensure the rotation of manipulators in self-propelled and mounted loaders. It is possible to reduce the stress state of the column of the PE-0.8 loader thanks to the rational application of external forces. Structurally, this is finding a better place to install the nodes that connect to the column. The stress state of the column was analyzed and calculated, a calculation scheme was developed, a force analysis and calculation of the strength of the structural elements of the column were performed. The loaded state of the column is analyzed for two cases: the column is stationary, the load is at the maximum reach of the boom. The column rotates, the rotation mechanism is located to the left of the axis of the column. The column shank is the most loaded in both cases. The dimensions of the column shank and the dimensions of the toothed gear of the rail turning mechanism were determined. The analysis of the distribution of forces during the calculation of the loader column is performed under the condition that it holds the maximum load at the maximum boom extension. The size of the departure is determined by the level of adjustment of the safety valves of the hydraulic system, the action of the forces in the turning mechanism is also taken into account. To confirm the adopted design decisions (change of column shank and gear wheel), the following characteristics of the improved turning mechanism were determined: deflections and moments of inertia. Recommendations for determining the main parameters of loaders during their improvement are also given.