Mecanisme II

1.1 - Cerinte tema Mecanisme II

Să se proiecteze un mecanism de actionare a cupei pentru un excavator cu cupă inversă si să

se studieze comportarea acestuia cunoscând:

A=16,5

Ng=5632 (numarul grupei din care face parte studentul)

n=12 (numarul curent al studentului)

- schema cinematică ;

- coeficient care va fi indicat de cadrul didactic. A

Unghiul maxim de rotire al cupei este de 130.

Axa cilindrului hidraulic va fi paralela cu axa balansierului la cursa minima si maxima.

Momentul in care realizeaza aceasta coincide cu momentul cand se realizeaza jumatate din

cursa unghiulara totala de catre cupa.

φ1

2 =

φ1 1 +φ1 3

2

In vederea verificarii parametrilor functionali, balansierul se monteaza fix pe un stand

prevazut cu un cilindru hidraulic cu ajutorul caruia se simuleaza forta de sapare la varful

dintelui.

Cilindrul hidraulic al standului se monteaza astfel incat axa lui, in pozitiile extreme ale

cupei, sa se gaseasca pe directia R’- R “ (pentru simplificare se va considera ca R coincide

cu V).

Din motive de siguranta se asigura o rezerva de cursa de 5mm la ambele capete.

Presiunea din cilindrul hidraulic al balansierului cand se realizeaza Fmin este maxim 28

MPa.

Presiunile maxime admise sunt:

- 28 MPa pentru cilindrul hidraulic de pe balansier;

- 20 MPa pentru cilindrul hidraulic de pe stand.

Legea de variatie a fortei la varful dintelui cupei va fi de forma:

F=Fmin⋅(0,1+sinψ2

)

cu 0  ψ  130

1.2 - Introducerea datelor initiale

- cota

a= Ng

2 +(−1)n⋅n⋅A=5632

2 +(−1)12⋅12⋅16,5=3014 mm

- unghiul pentru o cursă  “ 0 ” a cilindrului hidraulic:

0=(1+n⋅0,3)=1+12⋅0,3=4,6 °

- Unghiul constructiv al cupei =DEV

=(100−n⋅0,1)=100−12⋅0,1=98.8 °

- unghiurile eclisei intermediare ϴ1=80° ;ϴ2=15 ° ;ϴ3=(180−ϴ1−ϴ2)=85°

- unghiul φ=CFE la cursă zero a cilindrului hidraulic

φ1 1 =120+(−1)n⋅n⋅0,1=120+(−1)12⋅12⋅0,1=121,2°

- valoarea fortei minime la vârful dintelui realizată cu cilindrul hidraulic al balansierului,

pentru oricare din ambele pozitii extreme ale cupei, va fi mai mare decât

Fmin=50000+(−1)n⋅n⋅1250=50000+(−1)12⋅12⋅1250=65000 N

Se adoptă constructiv:

L1= ( 0,27 ... 0,33 )a = ( 0,27 ... 0,33 ) 3014

L5= ( 0,5 ... 0,55 )a = ( 0,5 ... 0,55 ) 3014

813,78 < L1 < 994,62 - Se adopta L1 =900mm

1507,01< L1 < 1657,70 - Se adopta L5=1600mm

2.0 - Determinarea dimensiunilor principale ale mecanismului.

2.1 - Stabilirea cursei cilindrului hidraulic care echipeaza balansierul.

Mecanismul patrulater de la care se pleaca in determinari este prezentat in figura de mai jos

Eclisa, ca element de legatura intre cilindrul hidraulic si cupa (prin intermediul

mecanismului patrulater), va executa miscarea sa trecand prin trei pozitii impuse. Doua

dintre acestea sunt chiar limitele de miscare. Se presupune cota C = 0. La cursa zero a

cilindrului hidraulic corespunde

φ1 1 =120+(−1)n⋅n⋅0,1=120+(−1)12⋅12⋅0,1=121,2°

Eclisa se roteste in jurul punctului F de pe balansier - axa cilindrului hidraulic trebuie sa fie

paralela cu axa balansierului la ambele capete ale cursei, rezulta ca si la pozitiile 1 si 3,

punctul B se va afla tot la cota g.