 |
Выбор оптимального решения
|
|
|
|
Для сравнения вариантов ЩОМ используются в качестве критериев ранее установленные признаки объекта проектирования. Вместе с их весами по важности (lj), где индекс j означает номер критерия, они представлены в таблице:
Таблица «Относительные веса критериев»
| № п/п | Критерии | Вес lj |
| 1. | Масса машины | 0,2 |
| 2. | Производительность | 0,1 |
| 3. | Минимальный радиус кривых | 0,1 |
| 4. | Глубина вырезки | 0,2 |
| 5. | Наработка на отказ (вероятность безотказной работы) | 0,15 |
| 6. | Срок окупаемости | 0,15 |
| 7. | Уровень шума и вибрации в кабине оператора | 0,1 |
Матрица решений включает номера рассматриваемых вариантов, критерии для сравнения (kj) с их весами по важности (lj) и оценки вариантов (Qij), где индес i означает номер варианта.
механизация транспорт железнодорожный щебнеочистительный
Таблица «Матрица решений»
| № п/п | k1 l1 | k2 l2 | k3 l3 | k4 l4 | k5 l5 | k6 l6 | k7 l7 | S Qij lj | Место |
| 1 | 3 3*0,2 | 5 5*0,1 | 3 3*0,1 | 5 5*0,2 | 5 5*0,15 | 5 5*0,15 | 5 5*0,1 | 4,4 | 1 |
| 2 | 2 2*0,2 | 4 4*0,1 | 1 1*0,1 | 4 4*0,2 | 3 3*0,15 | 4 4*0,15 | 3 3*0,1 | 3,05 | 2 |
| 3 | 4 4*0,2 | 2 2*0,1 | 4 4*0,1 | 2 2*0,2 | 1 1*0,15 | 2 2*0,15 | 1 1*0,1 | 2,35 | 4 |
| 4 | 5 5*0,2 | 1 1*0,1 | 5 5*0,1 | 1 1*0,1 | 2 2*0,15 | 1 1*0,15 | 2 2*0,1 | 2,35 | 4 |
| 5 | 1 1*0,2 | 3 3*0,1 | 2 2*0,1 | 3 3*0,1 | 4 4*0,15 | 3 3*0,15 | 4 4*0,1 | 2,45 | 3 |
Анализ принятого решения
Применительно к ЩОМ в курсовой работе определяются: теоретическая производительность, энергоемкость, металлоемкость, вероятность безотказной работы.
Теоретическая производительность ЩОМ определяется в зависимости от производительности головной машины комплекта, в состав которого она входит. Таким образом, величина теоретической производительности может считаться исходной и все остальные характеристики целесообразно связать с ней.
Далее приведены зависимости, позволяющие определить энергоемкость исходя из теоретической производительности.
|
|
|
Энергоемкость ЩОМ определяется расходом мощности, кВт, на выполнение всех её частных функций.
1. В ырезка загрязненного балласта:
- ножом статического действия
N1=kП / 3,6 * 106 = (4 * 105 * 250)/(3,6 * 106) =
,77 кВт,
где k - удельное сопротивление резанию, Н/м2;
П - теоретическая производительность, м3/ч.
Учитывая приближенный характер вычислений, можно принять k = 4 * 105 Н/м2
2. Перемещение загрязненного балласта к месту очистки.
N2 = kтПgH/3,6 * 106 = (1,5 * 250 * 1,8 * 104 * 2)/3,6*106
= 3,75 кВт,
где Н - высота подъема балласта, Н=2 м;
kт - коэффициент, учитывающий вредные сопротивления при движении грузонесущего рабочего органа
(kт =1,5).
3. Очистка балласта от загрязнителей:
- барабанным грохотом
N3 = kрLбПg/3,6 * 106 = (1,5*1,5*250*1,8*104)/(3,6*106) =
= 2,81 кВт,
где kр - коэффициент потерь мощности за счет преодоления сил трения в опорных роликах (kр = 1,5);
Lб -длина барабана, Lб =1,5 м.
4. Укладка очищенного балласта в путь.
При укладке очищенного балласта в путь по лотку расхода мощности нет, т.к. материал движется самотеком, т.е.
N4 = 0.
5. Перемещение загрязнителей.
Использование лотка не вызывает расхода мощности, т.е.
N5 = 0.
6. Перемещение машины.
N1 = (W1 + W2)П/F*3,6*106 = (2,5*104 +3*104)*250/(1* 3,6 * 106) = 3,81кВт,
где W1 - основное сопротивление, Н, перемещению, определяемое выражением W1 = Gw = 25*104*0,1 = 2,5*104 Н (w - удельное сопротивление перемещению, G - вес машины,
G = 25*104Н);
W2 - сопротивление на подъеме (W2 = G*0,12 = 25*104*0,12 = 3*104 Н). Ориентировочно можно принять для перемещения на гусеничном ходу w = 0,1;
F - площадь поперечного сечения балластной призмы,
F = 1м2.
Балланс мощности:
N = (1/0,7)*(27,77+3,75+2,81+0+0+3,81) = 54,4 кВт,
где h - к.п.д. трансмиссии, ориентировочно принимаемый равным 0,7.
Удельная энергоемкость, кВт * ч/м3
|
|
|
кВт * ч/м3
Удельная металлоемкость, кг/м3/ч,
кг/м3/ч,
где G - масса машины, которую находят ориентировочно по известным аналогам.
Вероятность безотказной работы машины в течение четырехчасового «окна» определяется на основе структурной схемы надежности. Так как отказ любого из средств реализации частных функций вызывает потерю работоспособности всей машины, структурная схема ее надежности строится из последовательно соединенных элементов. Вероятность безотказной работы машины равна:
,
где 
- вероятность безотказной работы i - го средства реализации частных функций.
Описание работы ЩОМ
В данной курсовой работе разрабатывается техническое предложение легкой щебнеочистительной машины, способной работать в комплекте с другими легкими путевыми машинами. Перемещение машины осуществляется на гусеничном ходу. Вырезка загрязненного балласта производится с помощью ножа статического действия. Далее по ленточному транспортеру, приводящемуся в движение с помощью электродвигателя, загрязненный балласт перемещается к месту очистки. Очистка балласта производится барабанным грохотом, который также приводится в движение с помощью электродвигателя. В лоток, расположенный под грохотом, ссыпаются загрязнители. Очищенный щебень с помощью наклонного лотка укладывается в путь.
Список использованной литературы
1. Быков В.П. Методика проектирования объектов новой техники: учеб. пособие. - М.: Высш. Шк., 1990. - 168 с.
2. Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. - Л.: Машиностроение/ Ленинградское отделение, 1989. - 255 с.
. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: Учеб. пособие для студентов вузов. - М.: Машиностроение, 1988. - 368 с.
. Быков В.П. Разработка технического предложения: Метод. Указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Технические основы создания машин»
|
|
|
