Расчет экскаватора ЭО-4225А-07

При рыхлении грунта ударными приспособлениями (клин-молотом, шар-молотом) лобовое стекло кабины экскаватора должно быть оборудовано защитной сеткой.

Грунт, извлеченный из котлована или траншеи, следует погружать в транспортные средства или размещать за пределами призмы обрушения. Не допускается разработка грунта методом "подкопа". При разработке грунта экскаватором с прямой лопатой высоту забоя следует определять с таким расчетом, чтобы в процессе работы не образовались "козырьки" из грунта.

Погрузку грунта в автосамосвалы следует осуществлять со стороны заднего бокового борта. Не допускается перемещение ковша экскаватора над кабиной водителя. Погрузка грунта в автосамосвал допускается только при отсутствии в кабине шофера или других людей.

При необходимости очистки ковша машинист экскаватора обязан опустить его на землю и выключить двигатель.

При транспортировании экскаватора с одного объекта на другой на трейлере или платформе нахождение машиниста в кабине экскаватора не допускается. При транспортировании экскаватора своим ходом или на буксире машинист обязан находиться в кабине экскаватора и выполнять при этом требования "Правил дорожного движения", утвержденных МВД России.

Машинисту экскаватора запрещается:

а) передавать управление лицам, не имеющим соответствующего удостоверения;

б) оставлять экскаватор с работающим двигателем;

в) перевозить в кабине экскаватора посторонних лиц. При необходимости выхода из кабины экскаватора машинист обязан поставить рычаг переключения скоростей в нейтральное положение и затормозить движение.

При техническом обслуживании экскаватора машинист обязан остановить двигатель и снять давление в гидросистеме.

Во время заправки экскаватора горючим машинисту и другим лицам, находящимся вблизи экскаватора, запрещается курить и пользоваться огнем. Разведение огня ближе 50 м от места работы или стоянки экскаватора не допускается.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

При обнаружении в забое не указанных руководителем кабелей электропередач, трубопроводов, взрывоопасных или других неизвестных предметов работу экскаватора следует незамедлительно остановить до получения разрешения от соответствующих органов надзора.

При просадке или сползании грунта машинисту следует прекратить работу, отъехать от этого места на безопасное расстояние и доложить о случившемся руководителю работ.

7.3 Требования безопасности по окончании работы

По окончании работы машинист обязан:

а) поставить экскаватор на стоянку;

б) опустить ковш на землю;

в) выключить двигатель;

г) закрыть кабину на замок;

д) сообщить руководителю работ и ответственному о состоянии экскаватора, всех неисправностях, возникших во время работы.

7.4 Факторы, неблагоприятно влияющие на здоровье и работу операторов при управлении машиной и защита от них

Поддержание микроклимата в кабинах машин при низких температурах окружающего воздуха невозможно без системы отопления. Например, на кранах с механическим и гидравлическим приводами применяют автономные отопители. Бензин из бака насосом через бензоотстойник подается в отопитель, где, сгорая, подогревает воздух, и подводится к кабине через воздуховод.

Необходимость проектирования вентиляции с механическим побуждением возникает в связи с тем, что отсутствует возможность создания в кабинах машин требуемых параметров микроклимата и чистоты воздуха путем применения вентиляции с естественным побуждением (через люки, форточки, опускающиеся стекла).

При проектировании кабин необходимо предусматривать приточную вентиляцию с рассредоточенной подачей воздуха в кабину. Мероприятия по созданию оптимального микроклимата в кабинах (теплоизоляция, отопление, СПВ, СКВ) должны обеспечивать поддержание равномерной температуры воздуха в кабинах.

Источники шума и вибрации на машинах разнообразны и могут быть условно подразделены на механические, аэродинамические, гидромеханические, электромагнитные.

Различные узлы и агрегаты могут быть разнообразными источниками шума и вибраций. К основным источникам шума относятся: корпус двигателя внутреннего сгорания, система выпуска отработанных газов двигателя, системы всасывания воздуха двигателя, вентилятор системы охлаждения, узлы гидросистем (гидронасосы, гидромоторы, гидрораспределители, золотниковые устройства). Узлы трансмиссий (коробки перемены передач, раздаточные редукторы), рабочие органы. Защита от шума производится в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83, СНиП 11-12-77, ОСТ 37.001.266-83 «Шум автомобильных двигателей. Допустимые уровни и методы измерения».

Источником вредного воздействия на человека является чрезмерная или недостаточная освещенность рабочего места. При недостаточной освещенности у человека возникает напряжение зрения, что приводит к снижению зрительной способности глаз, развитию близорукости, рези в глазах, катаракте, головным болям. При чрезмерной освещенности у человека возникает ослепление, что ухудшает видимость предметов. При этом возникает повышенная утомляемость глаз, возникают боли в голове.

При работе машины в темное время суток, освещение, как кабины, так и места проведения работ, производится в соответствии со СНиП 11-4-79 «Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования».

Кабина должна быть оборудована светильниками рассеянного света внутреннего общего освещения с автономным включением. Приборы пульта управления должны иметь индивидуальную подсветку отраженным светом. Конструкция светильников пульта управления должна исключать возможность создания бликов и ослепления оператора прямым или отраженным светом, вызывая тем самым необходимость менять позу при считывании показаний приборов.

Окраска кабины должна быть рациональной, позволяющей уменьшить утомление зрения, сократить время адаптации глаз и исключить отблеск окраски при отраженном солнечном освещении. С учетом этого стены, потолки, и другие конструкции кабины окрашиваю в цвета светлого тона, что повышает освещенность рабочих мест за счет отраженного света. Внутренняя окраска кабины должка быть матовой со средней отражательной способностью 50 - 90%. С этой целью применяют следующие цвета: для потолков - белый, светло-бурый; для верхних частей стен - серый, голубой, серо-бурый; для нижних частей - коричневый, серый, темно-зеленый.

Остекление кабины должно обеспечивать полный обзор участка работ и рабочих механизмов работ в соответствии с СТ СЭВ 4871-84.

Величины общей вибрации на сидении или рабочей площадке и локальной вибрации на органах управления строительно-дорожных машин и тракторов при движении и работе должны удовлетворять требованиям СН 1102-73. Уровни общей вибрации на рабочем месте не должны превышать величин предусмотренных ГОСТ 12.1.012-78, а на рукоятках управления основным, вспомогательным оборудованием - величин, предусмотренных ГОСТ 17770-72.

В соответствии с ГОСТ 12.4.046-78 "Методы и средства вибрационной защиты. Классификация" используются два метода вибрационной защиты:

1) снижающие параметры вибрации воздействием на источник возбуждения;

2) снижающие параметры вибрации на путях ее распространения от источника возбуждения.

На машинах для снижения вибрации воздействующей на человека применяют виброизоляцию источников вибрации, устанавливают виброзащитные сиденья, виброизолирующие настилы и виброизолированные кабины, вибропоглощащую мастику.

Для виброизоляции кабин и двигателей внутреннего сгорания, служат разнообразные виброизоляторы, среди которых наибольшее распространение получили резинометаллические различного конструктивного исполнения, например типа АКСС-И и АРМС, резина марок Р7-1847; Р7-2959.

7.4.1 Экскаватор как объект повышенной опасности для жителей населенных пунктов

Работающий на проезжей части экскаватор создает угрозу возникновения дорожно-транспортных происшествий в следующих случаях:

- Несоответствие габаритных размеров экскаватора с размерами проезжей части дорожного покрытия;

Несоблюдение правил движения как со стороны машиниста экскаватора, так и со стороны водителей других транспортных средств (так как экскаватор является самоходной машиной и может самостоятельно передвигаться по улицам населенных пунктов);

Несоответствующая техническим требованиям и условиям эксплуатация модернизированного рабочего органа.

Несоответствие габаритных размеров экскаватора с размерами проезжей части дорожного покрытия ухудшает видимость машиниста экскаватора, возникает затруднение движения транспортного потока, в результате чего по неосторожности или невнимательности водителей других транспортных средств может произойти дорожно-транспортное происшествие.

Несоблюдение правил дорожного движения предписанных машинам данного класса так же влечет за собой вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий, в следствии возможных опасных и непредсказуемых ситуаций на проезжей части.

Риск дорожно-транспортных происшествий создается деятельностью человека в большинстве случаев.

7.5 Мероприятия по обеспечению безопасности условия труда

Безопасная работа экскаватора, в основном, зависит от бдительности и профессионализма машиниста, от правильной эксплуатации машины и добросовестного выполнения технических требований и условий.

Для снижения риска возникновения чрезвычайных ситуаций связанных с экскаватором необходимы следующие мероприятия.

7.5.1 Расчет уровня шума

Шум - это любой звук, который может вызвать потерю слуха или быть вредным для здоровья или опасным в другом отношении.

Шум, исходящий от дизельного двигателя экскаватора снижает внимательность машиниста, результатом чего может стать недостаточно хорошо выполненный объем работ машиной или возникновение чрезвычайной ситуации.

Сущность звукоизоляции состоит в том, что основная часть падающей звуковой энергии отражается от нее.

Допускаются уровни звукового давления на рабочем месте водителя, в соответствии с ГОСТ 12. 1. 003-76.

Таблица 8.4.2.1.1 - допускаемые уровни звукового давления в кабинах строительных и дорожных машин

Fi(Гц)	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Lр (Дб)	99	92	86	83	80	78	76	74

Большая часть шума. возникающая при работе экскаватора, приходится на шум, распространяющийся от дизельного двигателя.

Выхлоп дизельного двигателя создает наибольший шум, интенсивность и спектр которого зависят от числа выхлопов в секунду.

Уровень звукового давления, создаваемый дизельным двигателем экскаватора равен 80 Дб, что выше допускаемого, значит при проектировании необходимо предусмотреть следующие мероприятия:

выхлопную трубу расположить от кабины на максимально возможное расстояние; на срезе сопла выхлопной трубы установить насадку с зауженным к верху отверстием, что позволяет повысить частоту и тем самым снизить уровень звукового давления.

; (8.2.2.1)

где - уровень звукового давления в кабине, Дб;

- уровень звукового давления двигателя, Дб;

- расстояние от кабины до выхлопного сопла двигателя, м;

k=8 - коэффициент снижения уровня шума за счет насадки и кабины как преграды

;

Необходимая звукоизолирующая способность при этом равна

; (8.2.2.2)

;

Для снижения шума применяют ряд следующих мероприятий:

- Уменьшение шума в источнике его образования;

- Уменьшение шума на пути его распространения;

- Регламентированные перерывы.

Для необходимого снижения шума в кабине предусматривается звукоизоляция и звукопоглощение, стекла в кабине должны иметь толщину не менее 4 мм, изнутри кабина должна быть облицована звукопоглощающим материалом - стекловолокном. Корпус дизельного двигателя должен быть расположен под защитным металлическим кожухом.

7.5.2 Расчет искусственного освещения кабины экскаватора

, (8.2.3.1)

где - мощность лампы, Вт;

- нормированное значение освещенности, лк;

s - освещаемая площадь, м²;

k - коэффициент запаса;

n - число ламп.

Для обеспечения нормальных условий эксплуатации механизмов и приборов внутри кабины экскаватора, освещенность, согласно СниП 23.05 - 95 должна быть не менее 50 лк. Принимаем =50 лк.

,

Для освещения кабины необходимо использовать лампу накаливания не менее 17 Вт, для создания рассеянного света. Лампу поместить в плафон.

Учитывая что напряжение в электрической сети экскаватора 24 вольта выбираем лампу ПК 201-А.

Кроме общего освещения кабины должно быть предусмотрено индивидуальное освещение панели приборов заливающим светом, исключающим появление бликов на стеклах приборов и раздражающего действия на глаза машиниста экскаватора.

, (8.2.3.2)

где - мощность лампы для освещения панели приборов, Вт;

- нормированное значение освещенности, лк;

- освещаемая площадь, м²;

- коэффициент запаса.

Нормированное значение освещенности для панели приборов = 0,3-1,1.

Принимаем =1.

,

Для освещения панели приборов применяем восемь маломощных ламп А 12-1, мощностью 0,01 Вт, каждая.

7.5.3 Создание комфортных условий в кабине экскаватора

Кабина экскаватора должна быть одноместной, обеспечивающей хорошую обзорность трассы движения, рабочей зоны и исполнительных механизмов. С этой целью кабина выполнена со стеклянными проемами в верхней, средней и нижней частях передней стенки. Двери экскаватора выполнены тоже со стеклянными проемами в верхней и нижней частях. двери открываются на 180° и имеют фиксацию в крайних положениях. Управление ходом и исполнительными механизмами экскаватора осуществляется полностью из кабины. Пол кабины покрыт войлочнорезиновым ковриком. Кресло машиниста выполнено регулируемым. Кабина оборудована вентилятором, отоплением, механическими стеклоочистителями, солнцезащитным козырьком.

7.6 Средства пожарной безопасности

В целях избежания пожароопасных ситуаций необходимо выполнять противопожарные инструкции и правила. Работа машины должна осуществляться только после технического осмотра и с разрешения органов по безопасности производства.

Возможный пожар на борту экскаватора относится к категории В, - горение легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), плавящиеся при нагреве материалы (стеарин, каучук и др.).

Для тушения возможного пожара применяем автоматическую порошковую систему пожаротушения. В зависимости от объема моторного отсека и кабины машиниста и исходя из условия необходимого объема порошка для тушения объекта (0,бкг. на 1 кубический метр) принимаем необходимую массу порошка равную 8кг (с учетом 20 % на утечки, 10% на остатки порошка в трубопроводах и сосудах.). Основной компонент тушащего порошка - Бикорбанат натрия, сульфат калия, сплав мочевины с солями угольной кислоты.

Помимо автоматической системы пожаротушения предусматриваем огнетушитель ОП. Огнетушитель разместить в кабине машиниста.

7.7 Мероприятия по снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций связанных с экскаватором

1. Точные следования инструкциям, разработанным непосредственно для машинистов экскаваторов;

2. Использование экскаватора только для работ предписанных ему техническими правилами и условиями;

3. Применение мер по обеспечению безопасности работы проектируемого активного рабочего органа;

4. Выполнение инструкций по предупреждению возникновения пожароопасных ситуаций и использование противопожарных средств;

5. Комфортные условия в кабине машиниста экскаватора.

Для снижения негативного воздействия дизельного двигателя на окружающую среду так же предусматривается ряд мероприятий.

7.8 Вредное воздействие оказываемое экскаватором на окружающую среду

Экскаватор ЭО-4225А-071 является объектом повышенной опасности.

Вредное воздействие, оказываемое проектируемым автогрейдером на окружающую среду, заключается в следующем.

Источником энергии экскаватора является дизельный двигатель ЯМЗ-238ГМ2, мощностью 125квт, двигатель работает на дизельном топливе. Во время работы дизельный двигатель выбрасывает в атмосферу вредные вещества. При сгорании дизельного топлива создается дымность, которая состоит из ядовитых химических соединений: оксиды углерода, диоксиды серы, органических соединений, окиси азота, сернистый газ. В процессе сжигания одной тонны дизельного топлива, по сравнению с тем же количеством бензина, в 1,5 раза больше образуется ядовитых химических соединений, 4 раза больше альдегидов, в 8 раз больше сажи. Сажа являющаяся одним из побочных продуктов сгорания топлива, оседает на зеленых насаждениях в черте населенного пункта и за его пределами, разносится воздушными потоками по жилым и промышленным территориям населенного пункта, попадает вместе с воздухом в легкие человека, что пагубно сказывается на здоровье.

Отработанные горюче-смазочные материалы так же оказывают вредное воздействие на окружающую среду.

7.8.1 Расчет выброса загрязняющих веществ в атмосферу

, (8.2.1.1)

где - массовый выброс загрязняющих веществ, т;

- коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ при движении машины по территории населенных пунктов;

- удельный выброс i-ого загрязняющего вещества определенного m- класса и определенного s-типа, г/км;

- суммарный пробег машины по территории населенных пунктов;

- коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ, при движении машины по населенным пунктам;

- коэффициент, учитывающий изменения выброса от вида перевозок и типа двигателя.

Класс машины - большой;

Тип двигателя - дизельный;

Пробег машины - 2000 км.

Найдем пробеговые выбросы загрязняющих веществ, при движении машины по населенному пункту и значение коэффициента К_pis, К_mis /4/.

Таблица 8.2.1.1 - Пробеговые выбросы загрязняющих веществ, при движении машины по населенному пункту

Класс машины двигателя	Тип	Пробеговые выбросы, Г/км
		СО	СН	NO	C	SO2	Pb
Большой	Дизельный	4,9	1,6	10,0	1,0	1,23	0

Таблица 8.2.1.2 - Значение коэффициента К_pis в зависимости от типа населенных пунктов

Тип населенного пункта двигателя	Значение коэффициента Кpis для дизельного
	СО	СН	NO	C	SO2	Pb
Город более 1 млн. человек	1	1	1	1.25	1.25	1.25
Город 100000-1 млн. человек	0.95	0.93	0.92	0.8	1.5	1.15

Таблица 8.2.1.3 - Значение коэффициента К_mis для дизельного двигателя

Тип ДВС	СО	СН	NO	C	SO	Pb
Дизельный двигатель	0,89	0.9	0.99	0.75	1.3	0

Для СО (оксид углерода, угарный газ)

,

Для СН

,

Для NO₂ (окись азота)

,

Для С (углерод)

,

Для SO₂ (диоксид серы)

.

Суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферу составляет 0,055 т.

Для снижения негативных свойств дизельного двигателя применяют специальные присадки. Для улучшения процесса сгорания топлива, фильтры для улавливания сажи, нейтрализаторы (используются для более полного дожигания продуктов сгорания и снижения токсичности).

Список использованных источников

1. Шестопалов, К. К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины: учеб. / К. К. Шестопалов. - М, 2005. - 320 с.

2. Хархута, Н. Я. Дорожные машины: учеб. / Н. Я. Хархута. - М,: изд-во Машиностроение, 1968. - 416 с.

3. Зеленин, А.Н., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных работ. -М.: Машиностроение, 1975,-422 с.

4. Васильченко, В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник / В.А. Васильченко. - М,: Машиностроение, 1983,-301 с.

5. Волков Д.П., Николаев С.Н. Надёжность строительных машин и оборудования. -М.: Высшая школа, 1979,-400 с.

6. Каверзин, С. В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: Учебное пособие / С. В. Каверзин - Красноярск: изд-во ПИК ”Офсет”, 1997. - 384 с.

7. Гриценко В.С., Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие / В. С. Гриценко, В.Л. Морозов - М,: 2002. - 100 с.

8. Безопасность жизнедеятельности в техносфере: Учеб. Пособие/ Под ред. О.Н.Русака, В.Я.Кондрасенко. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. 431с.

Методическое указание 1827 «технико-экономические расчеты», Красноярск 2001г.

9.Гриценко В.С., Морозов В.Л. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. - М.:2002. - 100 с.

Безопасность жизнедеятельности в техносфере: Учеб. Пособие/ Под ред. О.Н.Русака, В.Я.Кондрасенко. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. 431с.

Размещено на Allbest.ru