На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик МУЛЬТИПЛИКАТОРНИЙ МПУЛЬСНО ХВИЛЬОВИЙ РОБОЧИЙ ОРГАН

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 27.5.2013. Сдан: 2007. Страниц: 66. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


ЗМІСТ
Вступ ......................................................................................................................... 3
1. Аналіз науково-технічної інформації...........................................................5
1.1. Аналіз науково-технічних публікацій..........................................................5
1.2. Аналіз патентної інформації......................................................................7
1.2.1. Аналіз патентної інформації в області маніпуляторів
прохідницьких щитів..................................................................................7
1.2.2. Аналіз патентної інформації в області мультиплікаторів
навісних на екскаваторне обладнання................................................................8
1.3. Аналіз інформації з Internet........................................................................9
1.3.1. Мультиплікатор тиску ( Ukraine & Корпорація "Гідроелекс")...........10
1.3.2. Мультиплікатор RLARAD - ручной підсилювач крутного
моменту.....................................................................................................11
1.3.3. Мультиплікатор тиску IB-2 - односторонньої дії,
двохступіньчастий......................................................................................12
1.3.4. Перетворювачі - датчики тиску (Ukraine & Корпорація
"Гідроелекс")...............................................................................................13
Висновки..............................................................................................................14
2. Опис обєкту проектування............................................................................15
2.1. Призначення та структура обєкту..............................................................15
2.1.1 Призначення та структура прохідницького щита “WIRTH”..................15
2.1.2 Призначення та структура робочого обладнання щита………………..17
2.2. Опис технологічної схеми застосування обєкту.......................................18
2.3. Опис системи мультиплікації та конструкції мультиплікатора ............... 21
Висновки...........................................................................................................25
3. Математичне моделювання функціонування обєкту….........……………25
3.1. Основні математичні моделі функціонування обєкту.....…………………25
3.1.1 Розрахунок потужності щита ……………………..……………………..25
3.1.2 Розрахунок продуктивності щита…………………………………………25
3.1.3 Розрахунок сили різання…………………………………………………….27
3.1.4. Аналіз існуючої кінематичної системи щита та визначення
максимальних навантажень на гідропривод щита…………………………….33
3.1.5. Протокол розрахунку навантаження щита..................................................35
3.2 Математична модель функціонування мультиплікатора.......................39
3.3 Розрахунок параметрів мультиплікаторної системи WIRTH…………..44
Висновки…………………………………………………………………………..51
4. Параметризована модель мультиплікатора в САПР і її опис
мовою ALISP……………………………………………………………………..52
Висновки і рекомендації..................................................................................56
Література ........................................................................................................57
ДОДАТКИ.........................................................................................................58


ВСТУП

Проблема інтенсифікації робочих процесів розробки гірських порід маніпуляторами припускає збільшення одиничної потужності технологічного впливу за умови мінімізації енергетичних витрат.
Перспективним напрямком інтенсифікації є застосування впливу на робочий масив імпульсними навантаженнями, починаючи з високих амплітуд і низьких частот (гідромолот) до високочастотних низько амплітудних впливів (віброзубці ковшів активної дії).
При цьому виникають наступні проблеми:
застосування гідромолотів вимагає додаткових трузозатрат для виїмки й екскавації порід;
згенерований гідромолотом імпульс має тривалість в межах 100 мікросекунд, при передачі такого імпульсу в масив з підвищеною пластичністю, відбувається інтенсивне поглинання енергії удару, загасання хвильових процесів і, отже, падіння продуктивності машини.
Застосування ковшів активної дії з віброзубцями частково усувають перераховані недоліки, але при цьому зявляються труднощі звязані з неоднорідністю робочого масиву. При русі ковша в масиві можливі появи твердих порід, що призводить до стопоріння ковша
З метою виключення випадків стопоріння ковша, на гідравлічних екскаваторах відома система форсування гідроприводу включенням додаткового гідронасоса. Наприклад на екскаваторах фірми Poklain застосовується система Variodyn. Однак, і в цьому випадку, виникають обмеження:
по стійкості базової машини;
по робочому тиску - за умовами міцності елементів гідроприводу, тому що тиском охоплюється весь гідропривід, включаючи рукава високого тиску;
по інертності в роботі системі, тому що вона керується машиністом;
по вартості - так вартість, гідростатичної трансмісії фірми Mannesman Rexrot з робочим тиском 40 МПа, складає 25% вартості екскаватора.
Мета роботи: Розробка базового мультиплікаторного імпульсно-хвильового робочого органа для маніпулятора прохідницького щита WIRTH і на основі науково-обгрунтованої інженерної методики його розрахунку і встановлення закономірностей необхідних для зниження енергоємності процесу руйнування гірського масиву та синтез на основі базового мультиплікаторного коаксіального модуля для інтенсифікації технології відновлення нафтових свердловин.
Ідея роботи полягає в використанні в конструкції гідроприводів гірничої на нафтогазовидобувної техніки імпульсно-хвильового мультиплікатора тиску, установленого між насосом і гідроциліндром високого тиску механізму подачі виконавчого органа (гідромолота або ковша) для гірничої техніки та в лінії подачі для нафтогазових виробництв з забезпеченням взаємодії двох плунжерів мультиплікатора з виконавчим органом і гірським масивом або колекторогм зі зниженням енергоємності процесу його руйнування.


У звязку з метою й науковою ідеєю роботи були поставлені наступні задачі:
1. Досліджувати особливості взаємодії гідроприводу, виконавчого органа і базової машини з гірським масивом;
2. Дослідити існуючі мультиплікаторні імпульсно-хвильові робочі органи екскаваторів на основі літературних даних і досвіду експлуатації;
3. Дослідити мультиплікаторний імпульсно-хвильовий привод виконавчого органа маніпулятора;
4. Розробити пристрій і запропонувати інженерну методику розрахунку мультиплікаторного імпульсно-хвильового робочого органа маніпулятора.
5. Дослідити мультиплікаторний імпульсно-хвильовий робочий орган у системі взаємодії з основними частинами базової машини маніпулятора (силових конструкціях рукояті і стріли) і робочим масивом.
Наукові положення, які слід розробити, і новизна:
розробити математичні моделі функціонування імпульсно-хвильового мультиплікатора тиску з гідроприводом, робочим обладнанням базової машини і гірським масивом ;
створити конструкцію імпульсно-хвильового мультиплікатора тиску і розробити інженерну методика його розрахунку, що дозволяє визначити параметри складових елементів маніпулятора при мінімізації енергоємності процесу руйнування.
Обґрунтованість і вірогідність наукових положень, висновків і рекомендацій повинна підтверджуватись:
теоретичними й експериментальними дослідженнями, використанням методів діалектики, теоретичної механіки, механіки руйнування, теорії пружності, теорії міцності, прикладної математики;
експериментальними дослідженнями з використанням методів планування експериментів, математичної статистики, результатами промислових іспитів, достатніми для практики збігом розрахункових і експериментальних даних;
сукупність математичного моделювання, експериментальної перевірки і промислових випробувань.
Об’єм цих експериментів повинен бути достатнім, щоб з імовірністю 0.95 відхилення результатів аналітичних досліджень від експериментальних даних не перевищило 12,5%.
Значення роботи. В курсовому проекті повинні бути обгрунтовані аналітично і експериментально перевірені передумови для створення імпульсно-хвильового мультиплікатора тиску, який раціонально взаємодіє з робочим обладнанням, гідроприводом і гірським масивом, встановлені закономірності передачі імпульсу від мультиплікатора на робоче обладнання і гірський масив і залежності його навантаження в залежності від енергетичних, силових, конструктивних і технологічних параметрів динамічного процесу взаємодії гідроприводу машини, мультиплікатора і гірського масиву.
Результати досліджень можуть бути використані на об’єктах вугільній, гірничорудній, будівельній промисловості і промисловості нерудних будівельних матеріалів, а також в нафто-газовій галузі. У якості базових організації доцільно рекомендувати виробничі об’єднання і експлуатаційні організації Міністерства вугільної промисловості України, міністерств чорної і кольорової металургії, будівельного, дорожнього і комунального машинобудування, підприємства нафтогазової галузі України.
Реалізація висновків і рекомендацій роботи проведена при промисловій апробації результатів в умовах ВАТ “Метробуд”, та ВО “Татнефть”.
Апробація роботи. Основні наукові положення і її результати доповідалися і схвалені на: Науковій конференції в Славську, Славськ 2007р. ;
Публікації. За матеріалами курсового проекту опублікована наукова стаття.

1. Аналіз науково-технічної інформації
1.1. Аналіз науково-технічних публікацій

Одним із важливих напрямків активізації приводів робочого обладнання гірничих та будівельних машин є підвищення питомої потужності в екстремальних режимах, повязаних з стопорінням виконавчих органів робочого обладнання. Наприклад, для гідравлічних екскаваторів такий режим виникає часто при руйнуванні міцних грунтів IV категорії та мерзлих грунтів. Тоді гідронасосом збільшують тиск робочого середовища та, впливаючи цим тиском на поршень силового циліндру, переміщують землерийний робочий орган [1]. Проте, збільшення тиску в гідроприводі призводить до його перевантаження та зниження надійності. Попереднє розпушування таких грунтів гідромолотами або зубцями - розпушувачими вимагає додаткового застосування машин для зачерпування, виймання та навантаження грунта в транспортні засоби. Крім того, імпульс, який генерується гідромолотом, має тривалість 10 с. При передачі такого імпульса в масив з підвищеною пластичністю проходить інтенсивне поглинання енергії удару, затухання хвильових процесів і , відповідно, зниження продуктивності машини [2]. Використання ковшів з віброзубцями частково вирішує ці проблеми, але значно ускладнює конструкцію ковша та його експлуатацію оскільки гідравлічні елементи ковша (ударний механізм, трубопроводи та рукави високого тиску (РВТ) знаходяться безпосередньо в зоні руйнування грунта і вимагається їх захист від забруднюючих частинок та можливих поломок).
З метою підвищення ефективності рочого обладнання та виключення випадків стопоріння ковша, на гідравлічних екскаваторах додатково встановлюють плунжерний гідронасос, який вмикають у випадку заклинювання або стопоріння ковша. Наприклад, на екскаваторах фірми Poklain застосовується система Variodyn яка передбачає ввімкнення додаткового насоса підвищеної потужності. Однак, і в цьому випадку, виникають обмеження [3]:
по стійкості базової машини;
по робочому тиску - за умовами міцності елементів гідроприводу, тому що тиском охоплюється весь гідропривід, включаючи рукава високого тиску, трубопроводи, розподілювачі, зворотні та запобіжні клапани і т.і.;
по інертності в роботі системі, тому що вона керується машиністом;
по вартості - так вартість, гідростатичної трансмісії фірми Mannesman Rexrot з робочим тиском 40 МПа, складає 25% вартості екскаватора.
Відомо, що ампдітудна характеристика сили опору різанню носить випадковий характер і в її спектрі можна виділити низькочастотну і високочастотну складові [4], а процес різання носить коливальний характер [5].
У звязку з цим запропонована система мультиплікації гідроприводів, в якій додатково, встановлюється спеціальний пристрій - мультиплікатор тиску. При цьому, для підвищення ефективності, мультиплікатор може працювати у високочастотному або низькочастотному режимі коливань [3]. Високочастотний або насосний режим дозволяє проводити закачування рідини в поршневу порожнину основного гідроциліндра при висуванні штока на всю величину хода, а низькочастотний спрацьовує при піднятті тиску в основному циліндрі до заданої величини. Високочастотний режим ефективний при розробці вязких і сипучих грунтів з дрібними твердими включеннями, а низькочастотний - для руйнування більш міцних грунтів. На рис.1 показаний варіант реалізації низькочастотного мультиплікаційного приводу.



Рисунок 1 - Мультиплікаційний привод ковша.

Привод складається з мультиплікатора 1, насоса подачі 2, гідророзподілювача 3, запобіжного клапана 4, зворотного клапана 5, ковша 6, гідроциліндра 7 приводу ковша, навішаних на рукоять 8. Мультиплікатор 1 складається з корпусу 9 в якому знаходяться клапан з штоковою 10 та поршневою 11 частинами, мультиплікаторний плунжер 12. Мультиплікаторний плунжер має два ступені, один з яких працює під дією тиску від гідронасоса, а інший створює тиск мультиплікації. Мультиплікатор працює наступним чином. При збільшення сили опору рузання R (рис.1) зростає тиск в поршневій порожнині гідроциліндра 7. При зростанні тиску плунжер 12 , а з ним і клапан 11 переміщуються вверх. Іх переміщення регулюється пружиною, яка підтискує клапан. При досягненні тиску в поршневій порожнині певного рівня радіальний отвір в плунжері 12 досягає камери подачі в корпусі мультиплікатора і під дією тиску в приводі клапан і плунжер розстиковуються. Далі клапан перекриває канал прямої подачі рідини в поршневу порожнину гідроциліндра 7 і в цю порожнину подається рідина тільки через мультиплікатор шляхом итіснення рідини з нього плунжером 12. Конструктивно виконано так, що площа торцевої частини плунжера в камері подачі більша ніж площа торцевої частини в камері мультиплікації, тому тиск в поршневій порожнині гідроциліндра 7 збільшується пропорціонально співідношенню площ. Це відношення площ називається коефіцієнтом мультиплікації [7].
Застосування мультиплікатора в якості допоміжного елемента - підсилювача гідропривода доцільно на гідравлічних екскаваторах та інших машинах або комплексах, які обладнані екскаваторним робочим органом типу прямої або зворотньої лопати. Одним з таких комплексів є прохідницьки й комплекс "WIRTH", який має маніпулятор - робоче обладнання типу зворотна лопата [8].

1.2. Аналіз патентної інформації
1.2.1. Аналіз патентної інформації в області маніпуляторів прохідницьких щитів
Авторське свідотство СРСР № 1160040 кл. Е21Д2/06, 1985 р. Винахід відноситься до підземного будівнитства, а саме прохідницьких щитів з екскаваторним виконавчим органом. Прохідницький щит вміщує виконавчий орган, встановлений з можливістю продольного переміщення і установки в головній частині корпуса щита за допомогою направляючих, в яких на ковзуні шарнірно закріплений поворотний кронштейн з шарнірно закріпленою на ньому стрілою виконавчого органа. Для підвищення зручності експлуатації в щитах малого діаметру стріла виконана V-подібної форми і встановлена між щічками поворотного кронштейна П- подібної форми, а рукоять з робочим елементом закріплена шарнірно на стрілі.

Авторське свідотство RU № 2005186 кл. Е21Д9/06. Винахід відноситься до сфери підземного будівництва і може бути використаний в прохідницьких щитах, які застосовуються при будівництві тунелей в змінюючихся умовах. Мета - підвищення шляхом можливості заміни транспортуючого органу при зміні ґрунтових умов. Цей щит складається з корпусу, щитових гідродомкратів, екскаваторного робочого органу, щитового конвеєра.

Авторське свідотство СРСР № 920220 кл. Е21Д 2/06. Винахід відноситься до будівництва, а саме до прохідницьких щитів. Мета винаходу - підвищення зручності обслуговування і спрощення конструкції. Прохідницький щит складається з корпусу, щитових гідродомкратів, перегородки конвеєра і екскаваторного органу для розробки забою. Екскаваторний орган має стрілу, зєднану шарнірно за допомогою пальця, встановлену на щічках поворотної цапфи і кронштейна жорстко закріпленого до стріли. Висувна рукоять звязана з гідроциліндром висування має шарнірно встановлений скребок з гідроциліндром повороту. Поворотна цапфа звязана з стрілою за допомогою шарнірно встановленого між ними гідроциліндра нахилу стріли у вертикальній площині.

Також відомі:
Авторське свідотство СРСР № 1160040 кл. Е21Д2/06, 1985. Прохідницький щит. Відноситься до підземного будівнитства, а саме до прохідницьких щитів з виконавчим екскаваторним органом.
Авторське свідотство СССР № 1809085. Прохідницький щит.

1.2.2. Аналіз патентної інформації в області мультиплікаторів навісних на екскаваторне обладнання
Авторське свідоцтво СРСР № 588302, М кл. Е02F 3/42, 1975. Гидропривод управления рабочим органом землеройной машины.
Гідропривод включає гідронасос, розподілювач, який зєднаний зі штоковою порожниною силового циліндра, мультиплікатор, поршень якого утворює в корпусі керуючу і силову порожнини, остання з яких зєднана з поршневою порожниною силового циліндра і через гідроорган керування - з розподілювачем. Проте такий орган не забезпечує високої ефективності, оскільки після закінчення ходу штока мультиплікатора вимагається перемикання розподілювача для повторного циклу розробки грунта.
Авторське свідоцтво СРСР № 1263774, М кл. Е02F 9/22, 1984. Гидропривод управления рабочим органом землеройной машины.
Гідропривод включає гідронасос, магістралі, розподілювач, який зєднаний зі штоковою порожниною і гідроорган керування з поршневою порожниною силового циліндра, мультиплікатор, поршень якого утворює в корпусі керуючу і силову порожнини, остання з яких зєднується з поршневою порожниною силового гізподілюваяемдроциліндра і через гідроорган керування з розподілювачем.
Недоліками такого гідроприводу є обмеженість ходу поршня мультиплікатора через миттєве перемикання золотника керування в реверсне положення, що призводить до швидкого закінчення робочого ходу поршня мультиплікатора, а отже і зниження його ефективності тобто зниження підвищення тиску.
Авторське свідоцтво СРСР № 1310482, М кл. Е02F 9/22, 1987. Гидропривод управления рабочим органом землеройной машины
Гідропривод включає клапанний мультиплікатор тиску. Його робота описана в [3], схема показана на рис.1, описана на с. 7.
Основним недоліком такого гідроприводу є нестабільність роботи в перехідному режимі, коли порожнина нагнітання мультиплікатора зєднується зі зливною магістраллю. Тоді виникає дросельний ефект і тиск в камері нагнітання падає повільно, що може привести до зависання клапана і неможливості його спряження з плунжером мультиплікатора.
Патент на винахід RU № 2138617 (Російська Федерація), М кл. E 21 B 37/00, 28/00. Устройство для очистки призабойной зоны скважины. 1998.
Пристрій призначений для очищення привибійної зони свердловини застосуванням мультиплікатора тиску. Мультиплікатор включає поршень і клапан, які мають центральні отвори для пропуску рідини. За структурою та основними функціями такий мультиплікатор відповідає конструкції за а.с. № 1310482, а отже наслідує основний недолік - нестабільність функціонування.
Патент України UA № 13788, М кл. E02F 3/ 04. Пристрій для розробки міцного грунту або гірських порід. 2006.
Пристрій з мультиплікатором призначений для підтискування гідромолота до робочого середовища. Він навішується на базову машину, з силовим гідроциліндром, навісним гідроударним органом, що має гідравлічний зв’язок з гідроприводом базової машини, причому гідропривід складається з гідронасосу, гідромагістралі, розподілювача, що з’єднаний зі штоковою порожниною силового гідроциліндру, а керуюча - через гідроорган керування мультиплікатором зв’язана з розподілювачем, причому гідроорган управління мультиплікатором виконаний у вигляді чотирьохходового розподілювача, трьохпозиційного з гідроуправлінням, в одній позиції якого основний розподілювач з’єднаний з поршневою порожниною силового гідроциліндра, керуюча порожнина мультиплікатора з’єднана зі зливом, в другій - основний розподілювач з’єднаний з управляючою порожниною мультиплікатора, в третій позиції основний розподілювач з’єднаний з поршневою порожниною силового гідроциліндра, а управляюча порожнина мультиплікатора з’єднана зі зливом, при цьому гідроуправління трьохпозиційного розподілювача з’єднане з основним розподілювачем, який відрізняється тим, що гідроударний пристрій має зв’язок з лінією злива і зв’язок з лінією нагнітання через двохходовий двохпозиційний розподілювач з управлінням від силової порожнини мультиплікатора через зворотній клапан і дросель, що регулюється, причому в одній позиції гідроударний пристрій відімкнений від лінії нагнітання, а в другій має з нею гідравлічний зв’язок.
Даний винахід приймається в якості прототипа.
Основним недоліком прототипа є інерційність спрацювання гідроприводу, яка повязана з інерційністю перемикання гідромеханічних золотників керування, що значно знижує ефективність пристрою.
Поставлена задача підвищення ефективності мультиплікатора розвязується спрощенням системи керування та застосування двохпозиційного електрогідравлічного розподілювача. Для визначення необхідного рівня тиску в гідроприводі передбачається установка датчику тиску.



1.3. Аналіз інформації з Internet

Аналіз інформації опублікованої в Internet показує значну кількість сайтів з рекламою продукції - мультиплікаторів тиску, що вказує на високу активізацію менеджменту і маркетенгу в цій області. Нижче наведено кілька прикладів.


1.3.1. Мультиплікатор тиску ( Ukraine & Корпорація "Гідроелекс").
........




Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.