Проектирование экскаватора с модернизацией ковша
г. Москва, г. Зеленоград, пр-д.4801, д.7 стр.1
+7 (926) 724-84-53-Конструкторский отдел ; +7 (926) 949-02-20 Коммерческий отдел
info@ingenergrupp.ru

Проектирование экскаватора с модернизацией ковша

Проектирование экскаватора с модернизацией ковшей разработка бульдозера погрузчика реверс-инжиниринг строительной техники обратное проектирование по гост гидропривод ковша пневмо колесный ход

Проектирование строительной техники и их запчастей: экскаватора, бульдозера, погрузчика.

Наша компания КБ ИнженерГрупп предлагает услугу проектирование в различных областях и сферах деятельности. Мы гарантируем качественное и быстрое выполнение поставленных задач. Если вы нуждаетесь в специалистах нашего профиля, оставляйте заявку на сайте и наш конструктор с вами свяжется.

Мы предлагаем услуги по проектированию строительной техники, а также сельскохозяйственной техники. Выполняем реверс инжиниринг деталей, запчастей, составляющих и самих агрегатов. Можем спроектировать и модернизировать ковши экскаваторов, бульдозеров. Мы имеем большой опыт в разработке подобных проектов. Ознакомиться с реализованными проектами вы можете в разделе «Портфолио».

В статье ниже вы сможете ознакомиться с проделанной работой по проекту «Проектирование и модернизация одноковшового экскаватора на пневмо колесном ходу с прямой лопатой».

Проектирование рабочего оборудования экскаватора

Цена на Проектирование экскаватора и проектирование оборудования для экскаватора зависит от параметров изменений и доработок. Рабочее оборудование экскаватора, применяемое для различных видов земляных работ и климатических условий, имеет основные классификационные признаки описанные ниже.

Проектирование и модернизация одноковшового экскаватора на пневмоколёсном ходу с прямой лопатой

Одноковшовые экскаваторы продолжают занимать ведущие места среди машин для земельных работ и их технико-эксплуатационные показатели в значительной мере определяются типом привода, усовершенствованием конструкции, качеством изготовления и организационно-техническим уровнем эксплуатации.

В настоящее время выпускают широкую гамму одноковшовых экскаваторов ІІ-VІ размерных групп с гидравлическими, механическими, гидромеханическими и электромеханическими приводами. Широкое использование гидропривода главным образом изменяет конструктивные и эксплуатационные показатели одноковшовых экскаваторов и существенно повышает их уровень, поэтому в последнее время внимание отводится развития производства экскаваторов с гидроприводом. Ниже приведен перечень тенденций развития экскаваторов.

Модернизация экскаваторов

Таким образом можно модернизировать и универсализировать строительные машины, а также и сельскохозяйственные машины за счет новых уникальных деталей и систем. Поэтому Реверс-инжиниринг с элементами модернизации в настоящее время имеет огромную популярность, в том числе и импортозамещение оборудования. В связи с этим советует посетить страницы «Импортозамещение оборудования» и «Реверс-Инжиниринг«

Оборудование — обратная лопата , это один из самых распространенных видов сменного рабочего оборудования, сокращенно РО, для одноковшового гидравлического экскаватора, кот орый предназначен для разработки грунта выше и ниже уровня стоянки и погрузочно-разгрузочных работ с разнообразными материалами. Ниже представлено изображение экскаватора с  подобным оборудованием.

Экскаватор с рабочим оборудованием обратная лопата

Все виды рабочего оборудования должны обеспечивать выполнение самых разнообразных земляных и погрузочно-разгрузочных работ в строительстве, сельском и коммунальном хозяйстве. При этом стараются максимально унифицировать элементы для легкого переоборудования с одного вида на другой. Таким образом будет произведена универсализация среди различных видов машин. Поэтому проектирование экскаватора с элементами модернизации или реверс инжиниринг оборудования экскаватора или бульдозера актуальная услуга на сегодняшний день. 

Проектирование рабочего оборудования для гидравлических экскаваторов

Мы осуществляем проектирование гидропривода для экскаваторов. Основные преимущества гидропривода, позволяют значительно расширить сферу использования экскаваторов с гидроприводом за счет применения различных видов сменного рабочего оборудования, число которых для одной машины достигает 30-35.

Как правило, ковши для земляных работ сварной конструкции с зубьями. Количество зубьев зависит от ширины ковша и вида работ, для которых ковши предназначены. Ковши для рытья траншей часто снабжаются дополнительными боковыми зубьями. Зубья, как правило, крепятся в специальных; гнездах при помощи чеки.

В зависимости от выполняемых работ и с целью наибольшего использования экскаватора в данных условиях, любой из видов рабочего оборудования может оснащаться различными сменными рабочими органами.

ковшами увеличенной емкости, с сетчатым дном, профильными; разнообразными захватами и приспособлениями для погрузки штучных (труб, бревен и т. п.) или сыпучих грузов, сена и т. д.; планирующими ковшами, ножами и отвалами; зубьями для рыхления Дорожных покрытий и корчевания пней и др.

Проектирование ковшей экскаватора

Кроме того, для изменения параметров рабочего оборудования широко применяют дополнительные вставки и сменные элементы его, например, рукояти различной длины, а также стрелы составной конструкции.

Многие фирмы выпускают ковши для работы в липких и влажных грунтах. Эти ковши снабжаются автоматическими выталкивателями «эжекторами», очищающими внутреннюю поверхность ковша 4 при разгрузке.

По общей конструктивной схеме рабочее оборудование гидравлических экскаваторов может быть шарнирно-рычажным и телескопическим.

Шарнирно-рычажное (или шарнирно-сочлененное) рабочее оборудование применяется в основном для землеройных работ (рытье траншей, разработка котлованов и т. д.), и состоит из стрелы, рукояти, рабочего органа, гидроцилиндров и вспомогательных деталей (тяг, кронштейнов и ряда приспособлений для установки сменных рабочих органов).

Рабочее оборудование экскаваторов виды

Шарнирно-рычажное (или шарнирно-сочлененное) рабочее оборудование применяется в основном для землеройных работ (рытье траншей, разработка котлованов и т. д.), и состоит из стрелы, рукояти, рабочего органа, гидроцилиндров и вспомогательных деталей (тяг, кронштейнов и ряда приспособлений для установки сменных рабочих органов).

  • моноблочные стрелы разной длиной;

  • сменные рукояти обратной лопаты длиной 2.2, 3 и 3.8 м; 

  • рукояти грейферного оборудования длиной 2,85 м и 3.5 м 

  • стрела прямой лопаты длиной 3.5 м;

  • рукоять прямой лопаты, оборудуемой ковшом с открывающимся днищем длиной 2.5 м; 

  • рукоять прямой лопаты с поворотным ковшом длиной 3.5 м

  • ковш обратной лопаты;

  • серьга для установки грейфера на рукояти обратной лопаты;

  • грейфер
  • ковш прямой лопаты с открывающимся днищем
  • поворотный ковш прямой лопаты;

Ниже показаны основные схемы привода элементов шарнирно-сочлененного РО экскаваторов.

показаны основные схемы привода элементов шарнирно-сочлененного РО экскаваторов для проектирования экскаваторов и деталей экскаваторов. КБ ИнженерГрупп выполнит реверс-инжиниринг оборудования для экскаватора под ключ

Схемы соединения элементов шарнирно-сочлененного РО:

1— стрела; 2 — рукоять; 3 – ковш.

а, в — привод стрелы; г и д — привод рукояти; е, з — привод ковша.

Для привода стрелы применяют три схемы, расположения стрелы и гидроцилиндра:

  • гидроцилиндр расположен под стрелой, перед ее пятой, эта схема наиболее распространена;
  • гидроцилиндр расположен над стрелой;
  • гидроцилиндр расположен за пятой стрелы.

Цилиндр привода рукояти располагается над стрелой, либо под нею, первая схема используется при оборудовании экскаватора обратной лопатой, а вторая — прямой.

 

При необходимости модернизации или изменения конструкции с элементами модернизации мы выполним проектирование экскаватора или проектирование оборудования для экскаватора в кротчайшие сроки с гарантией качества по договору. Ознакомиться с проектом договора вы можете здесь.

Проснувшись однажды утром после беспокойного сна, Грегор Замза обнаружил, что он у себя в постели превратился в страшное насекомое.

Расчет эффективности

При определении энергоемкости процесса копания грунта, величин и характера изменения составляющих усилия резания, действующих на рабочий орган, необходим учет схемы его взаимодействия с грунтом, как при анализе работы существующих землеройных машин, так и при создании новых.

Одним из характерных примеров эффективного учета схем взаимодействия рабочих органов с грунтом служат исследования, проведенные в научно-производственном объединении «ВНИИЗеммаш», и разработанные на их основе предложения по возможным типам рабочих органов и схемам их взаимодействия с грунтом.

Расчет нагрузок

выполнение расчетов на прочность ковшей программно выполняет КБ ИнженерГруппРабочие органы землеройных машин в процессе взаимодействия с грунтом испытывают случайные нагрузки, изменяющиеся во времени. В зависимости от типа рабочего органа, грунтовых и других условий случайные процессы изменения нагрузок различны. Поэтому важным является вычисление данных величин при использовании определенного оборудования в различных климатических условий и физических свойств грунта.

Наши специалисты имеют огромный опыт в выполнении расчетов различной сложности. Подробнее ознакомиться с перечнем вычисляемых нагрузок вы можете на странице «Расчеты«. Без предварительного просчета нагрузок воплощение проекта в реальность в 99% потерпит неудачу. Поэтому своевременное тестирование на нагрузки в программной среде является неотъемлемым элементом в процессе разработки проекта. Наши опытные специалисты помогут в данном вопросе. Чтобы связаться с нашим сотрудником достаточно заполнить форму на нашем сайте, например, здесь.

Общую классификацию случайных процессов изменения нагрузок, действующих на рабочие органы землеройных машин можно провести по следующим основным классификационным признакам:

 Стационарности

  • стационарные,
  • нестационарные;

Эргономичности 

  • эргономические,
  • не эргономические; 

Дифференцируемости 

  • дифференцируемые,
  • недифференцируемые.

Классификация подобного рода позволяет использовать основные статистические характеристики и статистические свойства однотипных, случайных процессов нагружения для анализа и оценки не только каждого рабочего органа землеройной машины, но и групп рабочих органов, подвергающихся режимам нагружения одного типа.

Общий расчет рабочего оборудования

При резании грунта форма поперечного реза грунта принимает трапецеидальную форму, после чего он предложил учитывать при определении силы резания фактор пространственности.

Сила сопротивления при блокированном резании ножом простой формы, выведенная ученым, имеет вид:

Ρ = γ mсв bh+2mбок h2+2 mбок.ср h

где γ – коэффициент, учитывающий угол резания;

mсв  – удельная сила резания образующаяся в лобовой части прорези при угле резания α = 45;                      

b и h – ширина и глубина резания;

mбок – коэффициент, характеризующий силу возникающую при разрушении грунта в боковых частях прорези;                        

mбок.ср – коэффициент, характеризующий удельную силу возникающую при срезе одним из боковых ножей грунта.

При резании грунт разрушается в результате развития в нем сложного напряженного состояния, и этот процесс перед лобовой гранью ножа и по боковым расширениям прорези протекает по-разному. Сопротивление грунта разрушению в боковых расширениях прорези (здесь преобладают деформации отрыва и сдвига), отнесенное к единице площади их сечений, в 2 — 4 раза меньше, чем соответственное удельное лобовое сопротивление по ширине b ножа, где преобладают деформации сжатия и сдвига грунта.

Такие закономерности, как показывает опыт, сохраняются лишь до определенного соотношения между шириной и толщиной среза, соответствующего критической глубине hкр резания. При h > hкр (например, форма прорези АВС1D1ЕР) изменяется в основном только глубина центральной части прорези, а АВ и ЕF по верхней части практически не изменяются. Критической глубине резания, как правило, соответствует наименьшая энергоемкость резания, что должно учитываться при создании и эксплуатации

Было установлено:

– боковые расширения прорези возрастают пропорционально увеличению ширины ножа, но до определенных его размеров, и последующее увеличение не приводит к увеличению боковых расширений прорези;

– объем грунта или зона разрушения, отделяемая от массива при резании ножом, увеличивается до определенной глубины, и дальнейшее заглубление ножа является не целесообразным, т. к. не приводит к увеличению отделяемой зоны.

а – при увеличении ширины ножа; б – при увеличении глубины резания.

Большое влияние на сопротивление грунта резанию оказывают изнашивание режущего инструмента рабочих органов и затупление его. При разработке грунта изношенными рабочими органами на поверхности его затупления, форма и размеры которой обычно характеризуются размерами z, у и радиусом r, образуется нарост уплотненного грунта — ядро 1. Это ядро грунта перемещается вместе с рабочим органом, увеличивая радиус затупления, смятия грунта и сопротивление движению рабочего органа. Поверхность износа по задней грани режущего клина, характеризуемая размером у, составляет к траектории резания обычно отрицательный задний угол θ1 который может достигать 7…10°. Поэтому на площадке износа задней грани при движении режущего элемента возникают значительные дополнительные сопротивления на смятие и уплотнение грунта по следу его движения.

Следует отметить, что влияние затупления и образования площадки износа по задней грани может быть весьма велико и преобладать в общем сопротивлении резанию. Допускаемый на практике большой износ зубьев и режущих кромок ножей отвалов и ковшей вызывает иногда увеличение сопротивления резанию до 150 − 200% и ведет к большому повышению энергоемкости копания и снижению производительности машин вследствие увеличения длительности копания и ухудшения наполнения ковшей и призмы волочения у отвальных машин. Поэтому при создании машин необходимо учитывать при определении расчетных сопротивлений износ режущих элементов рабочих органов, а при эксплуатации не допускать работу с чрезмерно изношенными рабочими органами. Обычно износ рабочих органов у землеройных машин в зависимости от их размеров допускают в пределах: z = 7…12мм; у = (3…7)z; r = 3…10 мм.

Расчет

Первым кто систематически исследовал вопрос отделения грунта от массива рабочим органом, был академик В.П. Горячкин. Предложенная им формула стала основой теории резания, она определяла силы сопротивления резанию грунта плугом, полностью отображая физику процесса, и была удобным аналитическим основанием для расчета сельскохозяйственных машин:

Ρ = fG + kab + εabυ2,

где f – коэффициент трения плуга о грунт;

G – вес плуга;

K – коэффициент сопротивления деформации среза;

а – ширина среза;

b – толщина среза;

ε – коэффициент, учитывающий сопротивления, возникающие при отбрасывании вырезаемого пласта грунта;

υ скорость движения плуга.

Формула Н.Г. Домбровского, в расчете которой учитывается не только резание грунта, а весь процесс копания в целом:

 

Ρ = k b h= k F,

 

где k – удельное сопротивление копанию грунта РО;

b – ширина копания;

h – глубина копания;

F – площадь резания.

А.Н. Зеленин первый кто предложил ввести в расчет определения силы резания коэффициент плотности грунта, который определялась при помощи ударника ДорНИИ.

Сила резания, возникает при копании элементарными профилями

где  − число ударов ударником ДорНИИ, для расчетного грунта 

− угол резания;

Z – коэффициент учитывающий наличие зубьев;

b – ширина ковша.

Определение усилия резания на кромке ковша при работе в грунтах III категории.

По Домбровскому

Р = b·h· k = 1∙0,40∙1,8 = 100 кН,

где h – глубина резания, равная 40 см;

 k – удельное сопротивление грунта копанию, 250 кПа;

b – ширина ковша, м.

По Зеленину

Здесь для ковшей с зубьями

максимальная толщина стружки.

где  − число ударов ударником ДорНИИ, для расчетного грунта  

 − угол резания sin30°;

Z – коэффициент учитывающий наличие зубьев, Z=0,6…0,8;

Rk радиус копания,  м,

 − угол поворота, отвечающий срезанию стружки максимальной толщины.

При копании рукоятью

38 см.

Определение необходимой толщины стальных листов рамы

Усилие в шарнире сочленения стрелы равно усилию развиваемому гидроцилиндром.  Проведем расчет опасного сечения II-II проушины (кронштейна шарнира) на изгиб от наибольшей силы. Изгибающий момент в сечении определится по формуле:
M=Rn*12.5=275*12.5=35000 kH*см

Принимая это нагружение за случайное, берем значение коэффициента запаса, равное 1,4. Материал Ст. 3, допустимое напряжение приблизительно 13,70. Необходимый момент сопротивления 2554 см3. Соответственно, момент инерции равняется 58700 см4. Сечение II-II коробчатое равностенное.

Тогда принимаем толщин листа стенки равной 20 мм.

Из условий наибольшего возможного нагружения металла на смятие в нижнем отверстии крепления зуба определим диаметр этого отверстия  (диаметр пальца).

Допустимое напряжение  принимаем 1900 kH/см2.

В месте крепления пальца щеки проушин усилены приваренным стальным листом (3 см) Таким образом, суммарная толщина металла в отверстии  5 cм.

Принимая  = 12 см, проверим напряжение  на срез в металле пальца: 9,20 kH/см2

Напряжение на изгиб при расстоянии между опорами (парными проушинами), равном примерно 10 см, определится 60 kH/см2

Предел текучести металла пальца должен быть не меньше 69 kH/см2

Выбираем сталь 40Х с пределом текучести 80 kH/мм2

Мы гарантируем по Договору
Конструкторское бюро: Разработка конструкторской документации , выполнение конструкторских работ, реинжиниринг, техническое проектирование, разработка технического задания, изготовление чертежей, промышленное проектирование, проектирование сооружений, сопровождение производства

Введите контактные данные

Заказать обратный звонок

Спасибо за обращение!

Ваша заявка успешно отправлена!

Пока наш специалист обрабатывает Ваш запрос. Приглашаем Вас ознакомиться с проектами, реализованными нашим КБ!

× Написать в WhatsApp?