Розрахунок катка-асфальтоукладника

Навантаження на шину, прогин і тиск повітря зв'язані залежністю:

, (33)

Де с₁, с₂ - постійні коефіцієнти, що визначаються дослідним шляхом. Для спеціальних шин с₁=0,0002...0,0003 см²/Н, с₂=0,006 см^-1;

Р_ш - тиск в мпа;

Д_т - прогин в см.

При відомому навантаженні на шину та прогин визначимо необхідний тиск в системі

(34)

При укочуванні щільних шарів:

мпа,

При укочуванні розрихлених шарів:

мпа.

Визначення продуктивності

Продуктивність котків визначається за формулою:

, (35)

Де L - довжина укочуваної смуги в м;

В - ширина укочуваної смуги в м;

А = 0,22 м - величина перекриття суміжних проходів;

Н₀ - глибина ущільнення в м;

К_в - коефіцієнт використання робочого часу;

V - швидкість руху котка в м/год;

T = 0,02 год - час розвороту тягача з котком на кінці ділянки;

N - необхідне число проходів по одному місцю.

Число проходів котка при тиску повітря в шинах 20 Н/см² при ущільненні різних видів ґрунтів таке:

На піщаних ґрунтах - 2 - 3;

На супіщаних - 3 - 4;

На глинистих - 5 - 6.

При ущільненні піщаних ґрунтів:

- щільних

м³/год;

- розрихлених

м³/год.

При ущільненні супіщаних грунтів:

- щільних

м³/год;

- розрихлених

м³/год.

При ущільненні глинистих ґрунтів:

- щільних

м³/год;

- розрихлених

м³/год.

Вибір параметрів колісної схеми

Запропоновані наступні формули для розрахунку кількості коліс на осях (шахова схема) залежно від прийнятого типорозміру шин, коефіцієнта відстані між шинами К_ш та ширини ущільнювальної смуги В:

А) загальна кількість коліс котка

Z_к = Z_з + Z_п, (36)

Тоді

Z_к = 4 + 4 = 8 шт;

Б) кількість коліс на задній - широкій осі

, (37)

З формули отримаємо

= 4 шт;

В) кількість коліс на передній - вузькій осі

шт.

Для аналітичної оцінки питання схеми розстановки коліс достатньо використати один з методів механіки ґрунтів та вирішити просторове завдання про розподіл напружень під колесами котка. Ця задача вирішена за наступних передумов:

А) дотикання коліс з ущільнювальним матеріалом розглядається в кінці процесу укочування, коли матеріал працює як лінійно деформоване тіло;

Б) вертикальні напруження у_z вважаються пропорційними залишковими деформаціями ущільнювального матеріалу, тобто під розподілом вертикальних напружень розуміють розподіл залишкових деформацій.

З механіки ґрунтів відомо, що якщо до поверхні масиву прикладено кілька навантажень, то стискуючі напруження в будь-якій точці масиву визначаються шляхом сумування напружень, що виникають від навантаження більш простої форми.

Отже, для отримання реальної картини про закономірності розподілу напружень під колесами котка, необхідно сумувати відносні вертикальні напруження у_z /у_к від кожного колеса котка як при рядному, так і при шаховому розташуванні їх на осях.

Таке сумування здійснювалось за допомогою ЄОМ при різних відстанях між шинами, а за допомогою графіків інтерполяції були побудовані діаграми рівних напружень у_z /у_к, з яких деякі наведено на рис. 2.4 і 2.5. На представлених графіках діаметр рівновеликого кола D прийнято рівним ширині бігової доріжки шин В₀. Як доведено вище, це припущення не доводить впливу на глибину розташування напружень у_z /у_к.

Рис. 2.4 Діаграма рівних напружень у_z /у_к під колесами котка при е' = 0,4В₀ (рядна схема)

З наведених діаграм видно, що рівномірне ущільнення по ширині на всіх горизонтальних перерізах і по всій глибині ущільнювального шару не може бути отримано (особливо на поверхні шару), а може бути забезпечено лише на певній глибині Z та при малому значенні К_ш. Видно також, що лінії рівних напружень у_z /у_к під колесами котка, при малих відстанях між шинами захвачують значно більшу глибину ніж при одному колесі, причому при шаховій схемі навантаження (рис. 28) розподіл напружень у_z /у_к відбувається більш рівномірно.

Размещено на http://www.allbest.ru/

112

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.5 Діаграма рівних напружень у_z /у_к під колесами котка при е' = 0,9В₀ (шахова схема)

1.11 Тяговий розрахунок та визначення потужності двигуна котка

Тяговий розрахунок

При роботі котка виникають наступні опори руху: опір коченню F_f, підйому F_i та подоланню сил інерції F_j.

Аналіз результатів тягових випробувань пневмоколісних котків дозволив зробити висновок про необхідність врахування додаткового опору F_пр, що виникає при зустрічі коліс котка з перепоною, особливо при роботі на ущільненні рихлих, грудкуватих ґрунтів, лінійні розміри грудок яких досягають 0,2 м. Ці нерівності ущільнювального шару викликають поштовхи, підвищуючи цим загальний опір котка.

З врахуванням вищесказаного рівняння тягового (силового) балансу котка має вигляд:

F₀ = ? F = F_f ± F_j + F_пр. (38)

Сила опору коченню визначається по загальновідомій формулі:

F_f = G_к ? fcosб₀, (39)

Тоді

F_f = 147?10³?0,12?cos10° = 17,3 кн,

Де G_к - вага (сила тяжіння) котка,

G_к = G?g = 15,3?10³?9,81 = 147?10³ Н; (40)

F - коефіцієнт опору коченню коліс котка;

Б₀ - кут підйому дороги.

При русі котка на підйом додається опір підйому:

F_i = G_к ? sinб₀, (41)

Отже

F_i = 147?10³ ? sin10° = 25,5 кн.

При розгоні та гальмуванні котка виникає опір сил інерції:

(42)

Де j - прискорення.

Якщо вважати рух рівноприскореним

 (43)

Тоді отримаємо

кн..

Для визначення додаткового опору F_пр пропонується наступна формула:

, (44)

За якою

кн,

Де h_пр - висота перепони;

R_к - радіус кочення колеса.

Слід відмітити, що сила F_пр, необхідна для подолання перепон (нерівностей) може значно збільшити загальний опір руху котка. Так, якщо нерівність має висоту h_пр = 10 мм, а радіус колеса r_к = 500 мм, то F_пр = 0,2 Q; при h_пр = 100 мм - F_пр = 0,75 Q. У випадку подолання перепони всіма колесами, встановленими на даній осі, навантаження Q повинно бути помножене на Z₀. З формули опору подолання перешкоди слідує, що F_пр>? при h_пр = r_к, тобто при наїзді ведених коліс на перепону висотою h_пр = r_к коток не може її подолати, яке б не було велике тягове зусилля F₀ на ведучих колесах. Сила F_пр обмежена з одного боку потужністю двигуна, а з другого - умовами зчеплення шин з опорною поверхнею. Практично максимальна висота порогу, що долається веденими колесами складає (0,35...0,65) r_к.

Порівняння експериментальних даних з розрахунковими показало, що при максимальних швидкостях котка (v ?3,0 км/год) сила F_пр може бути визначена з достатньою точністю за попередньою формулою.

При подоланні перешкоди всіма колесами сила опору буде:

кн, (45)

Тоді

?F = 17,3+25,5+9,0+4,9 = 56,7 кн.

Щоб рух котка став можливим, повинна дотримуватись умова Т₀ ? ?F, де ?F - сума всіх виникаючих опорів. Дотримання цієї умови необхідне, але недостатнє. Сила тяги Т₀ може бути реалізована тільки тоді, коли між ведучими колесами та опорною поверхнею буде достатнє зчеплення. Сила зчеплення Т_ц пропорційна навантаженню на ведучі колеса G_b і виражається формулою:

Т_ц = G_b · ц?, (46)

За якою

Т_ц = 68 · 0,9 = 61,2 кн,

Де ц? - коефіцієнт зчеплення;

G_b - навантаження на контактну поверхню ведучих коліс (зчеплю вальна вага котка).

G_b = Q · Z_b, (47)

Звідки

G_b = 17·10³ · 4 = 68 кн,

Де Z_b - кількість ведучих коліс.

Умовою, що забезпечує можливість руху самохідного пневмоколісного котка буде:

Т_ц ? ?F,

61,2 кн ? 56,7 кн.

Умова руху виконується.

Визначення потужності двигуна

Потужність встановлюваних двигунів характеризує енергомісткість даного котка, від неї залежать експлуатаційні якості та витрати. Правильний вибір потужності двигуна пневмоколісних котків є одним з найбільш важливих факторів, що впливає на економічну ефективність їх роботи.

Необхідна (ефективна) потужність двигуна N знаходиться в прямій лінійній залежності від потужності на ведучих колесах N₀ при певних значеннях коефіцієнта корисної дії з силової передачі котка.

Загальноприйнятим методом розрахунку потужності двигуна дорожніх котків є вибір двигуна по найбільшому значенню потужності, яка необхідна для подолання опорів при роботі котка в найбільш важких умовах. Аналіз сучасних методів вибору потужності двигуна для автомобілів, тракторів, будівельних та дорожніх машин, а також процесу роботи дорожніх котків з урахуванням експлуатаційного фону та сил інерції прискореного руху машини дозволяє рекомендувати метод розрахунку потужності двигуна самохідних котків, що розглядає три випадки їх експлуатації:

- робота на граничному підйомі на початку укочування рихлого ґрунту (піску, щебеню, гравію);

- транспортування котка з максимальною швидкістю по ущільненому матеріалу на горизонтальній ділянці дороги;

- наїзд котка на перепону (каміння, грудки землі, щебінь крупної фракції та ін.) З малою швидкістю на граничному підйомі.

Для визначення потужності двигуна користуються такими формулами:

; (48)

; (49)

, (50)

Де f_р - коефіцієнт опору коченню коліс котка по рихлому матеріалу;

І_пр - граничний ухил місцевості, і_пр = sinб°.

При роботі на найбільшому підйомі:

квт.

При транспортуванні котка з максимальною швидкістю на горизонтальній дільниці дороги:

квт.

При наїзді котка на перешкоду з малою швидкістю на найбільшому ухилу:

квт.

Вибираємо двигун СМД-17Н з потужністю двигуна N = 70 квт.

1.12 Системи зміни тиску повітря в шинах

Схема зміни тиску в шинах

Система зміни тиску повітря в шинах призначена для забезпечення необхідних параметрів шин в зоні контакту їх з матеріалом з метою отримання високої якості ущільнення цього матеріалу та підвищення продуктивності машини.

Система включає групу апаратів для виробництва, накопичення, контролю та споживання стисненого повітря, поєднаних один з одним повітропроводами в суворій послідовності залежно від їх функціонального призначення.

Характерна схема зміни тиску повітря в шинах показана на рис. 30. Апаратура пневмосистем залежно від її призначення ділиться на наступні групи:

- живляча апаратура, що включає обладнання подавання стисненого повітря в пневмосистему під певним тиском; до неї відносяться компресори, регулятори тиску та повітряні балони;

- споживачі стисненого повітря - шини;

- апаратура керування, що включає крани і клапани керування;

- контрольно-запобіжна апаратура, що включає манометри, датчики аварійного тиску, запобіжні клапани та ін.;

- повітропроводи, до яких відносяться трубопроводи, з'єднувальна арматура та пристрій підводу повітря до колеса, що обертається.

Для пневмосистем, що забезпечують централізоване підведення повітря до коліс, характерна наявність всіх вказаних груп апаратури.

Рис. 2.6 Схема поєднання елементів та пристроїв в пневматичній системі котка: 1 - манометри; 2 - запобіжний клапан; 3 - ресивер; 4 - регулятор тиску; 5 - компресор; 6 - кран відбору повітря; 7 - зливний кран; 8 - кран керування тиском повітря в шинах; 9 - гнучкий шланг; 10 - пристрій підводу повітря до колеса, що обертається; 11 - клапан зазору повітря в шині; 12 - камера шини.

Вибір компресора та трубопроводів

Основним завданням розрахунку системи зміни тиску повітря в шинах котка є вибір компресора та шин для сумісної роботи. Звичайно для розрахунку задано кілька типорозмірів чи моделей шин, що задовольняють потрібні вимоги по якості ущільнення матеріалу, і час наповнення чи випускання повітря з шин. Для сумісної роботи приймають компресор і шини, загальна робота яких забезпечує найменші втрати.

При відсутності даних в технічній документації об'єм шини V_ш визначають яку об'єм тора, тобто

V_ш = 1,9·В₀²·(d₀ + В₀), (51)

Тоді

V_ш = 1,9·0,26²·(0,572 + 0,26) = 0,107 м³,

Де В₀ - поперечний габаритний розмір шини, м;

D₀ - діаметр обода шини, м.

Загальний об'єм шин складає:

V'_ш = n·V _ш , (52)

Отже

V'_ш = 8·0,107 = 0,855 м³,

Де n - кількість шин.

Нормальна робота компресорів забезпечується, якщо об'єм ресиверів

V_р = (0,01...0,05)· v'_ш, (53)

Тоді

V_р = 0,035·0,855 = 0,03 м³.

Загальний об'єм магістралі, яку потрібно заповнити стисненим повітрям, складає:

V_м = V'_ш + V_р, (54)

Тоді отримаємо

V_м = 0,855 + 0,03 = 0,86 м³.

Масове подавання G_к повітря в шини від компресора (кг/с)

, (55)

Отже

кг/с,

Де R₀ = 287 Н·м - газова постійна для повітря;

Т_ш - температура повітря в шинах, К;

Ф_н - час в секундах для зміни тиску повітря в шинах на др_ш, Па.

Об'ємне подавання G_V компресора при всисанні, м³/год:

, (56)

Тоді

м³/год,

Де P_а, Т_а - відповідно тиск (Па) і температура (К) атмосферного повітря; k_п = 1,01...1,20 - коефіцієнт витоку повітря в системі.

По величині G_V обирають компресор з більшою частотою обертання колінчатого вала, оскільки габаритні розміри машини виходять менші.

При впусканні повітря в шину діаметр d_т (м) трубопроводу

, (57)

Тоді отримаємо

,

Де S_п - хід поршня, т;

M - частота обертання колінчатого вала компресора, с^-1;

З_к = 0,6...0,8 - коефіцієнт подавання компресора;

І - число циліндрів.

При випускання повітря з шини оптимальний діаметр трубопроводу та вентилю шини відповідно d_т ? 0,008 м; d_в ? 0,5·d_т = 0,004 м.

Зменшення діаметра трубопроводу пов'язано з різким зростанням часу зниження тиску повітря в допустимому діапазоні.

Тепловий розрахунок трубопроводів

Тепловий розрахунок трубопроводів пов'язаний з визначенням нерівномірності температури повітря, що подається в різні шини. Нерівномірність температури викликає необхідність вирівнювання тиску повітря в шинах.

Коефіцієнт теплопередачі від повітря, що рухається в трубопроводі, до повітря, що оточує трубопровід, визначається за формулою:

, (58)

За якою

,

,

Де б_в - коефіцієнт тепловіддачі від повітря, що рухається в трубопроводі, до внутрішньої поверхні трубопроводу, Вт/(м²·К);

Б_н - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубопроводу до зовнішнього повітря, Вт/(м²·К);

Б^к_н - коефіцієнт тепловіддачі при перенесенні тепла конвекцією, Вт/(м²·К);

Б^л_н - коефіцієнт тепловіддачі при тепловому випромінені, Вт/(м²·К).

При теплообміні конвекцією в зоні турбулентного режиму критеріальне рівняння має вигляд:

, (59)

Де Nu - критерій Нуссельта;

Gr - критерій Грасгофа;

Pr - критерій Прандтля.

Представляючи значення критеріїв подібності, отримаємо вираз для коефіцієнта тепловіддачі при переносі тепла конвекцією:

,

Тоді

,

Де Т_Т - температура зовнішньої поверхні трубопроводу;

Т_а - температура зовнішнього повітря.

Для пофарбованих масляною фарбою трубопроводів коефіцієнт тепловіддачі при тепловому випромінені визначається формулою:

(60)

За якою

.

При розрахунку тепловіддачі від повітря, що рухається в трубопроводі, до внутрішньої поверхні трубопроводу використовується критеріальне рівняння Nu = 0,018·Re^0,8, де Re = критерій Рейнольдса.

З цього рівняння отримаємо формулу для визначення коефіцієнта тепловіддачі:

, (61)

Звідки

,

Де л - коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м²·К);

Р_ш1, Р_ш2 - початковий і кінцевий тиск повітря в шинах, Па;

М - динамічна в'язкість, Н·с·м/кг.

Значення коефіцієнтів б_н, б_в і к_тр для шини великого розміру і часу зміни тиску на 0,1 мпа за 120 - 390 с наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Коефіцієнти, що характеризують теплопередачу від повітря, яке рухається в трубопроводі, до зовнішнього повітря

Рш1, мпа	Рш2, мпа	Фн, с	Бв, Вт/(м2·К)	Бн, Вт/(м2·К)	Ктр, Вт/(м2·К)
0	0,1	120	75,4-77,5	10,4-8,4	9,2-8,8
0,2	0,3	156	58,0-61,0	12,8-10,4	10,6-9,0
0,4	0,5	198	48,5-50,2	12,3-10,7	9,8-8,8
0,6	0,7	264	38,8-40,4	11,9-10,2	9,1-8,2
0,8	0,9	390	28,5-29,5	11,9-10,2	8,4-7,6

Температура повітря в кінці трубопроводу визначається за формулою:

, (62)

Де Т_к - температура повітря на виході з компресора, тобто на початку трубопроводу, К;

С = 1012 Дж/(кг·К) - питома тепломісткість повітря;

С = Р_ш/R₀·Т_ш - щільність повітря, кг/м³;

V = G_к/с - швидкість повітря, м/с;

L_т - довжина трубопроводу, м.

Температуру Т_т·в розраховують для ближньої і найбільш віддаленої від компресора шини.

Щільність повітря визначається за формулою:

, (63)

Тоді

кг/м³.

Швидкість повітря розраховуємо за такою формулою:

, (64)

Отже

м/с.

Тоді температура повітря в кінці трубопроводу:

К.

1.13 Визначення стійкості котка

Основною характеристикою стійкості котка є граничний кут поперечного крана, при якому коток може стояти, не перекидаючись і не зсковзуючись донизу.

Перекидання котка можливе навкруги осей О₁О₂ та ОО₃ (рис. 2.7). Осі О₁О₂ поєднують бічні колеса передньої і задньої осі. Осі ОО₃ поєднують шарніри підвіски переднього і задніх мостів котка.

Рис. 2.7 Схема пневмоколісного самохідного котка до розрахунку поперечної стійкості

Граничний статичний кут поперечного ухилу визначають з відношення

, (65)

Звідки

Де l_п - плече стійкості;

H - висота центра тяжіння котка.

Вісі перекидання О₁О₂ та ОО₃ розташовуються відповідно на відстані h і h_ш від центра тяжіння. Звичайно h_шскладає не більше 0,5 h. Тому граничний кут перекидання відповідно осі ОО₃ істотно більше кута перекидання відповідно осі О₁О₂.

Плече стійкості виражається формулою

, (66)

Тоді

м.

Граничні кути поперечної стійкості котків складають 24 - 34є.

Статичний кут поперечного ухилу в_ц, на якому можливе сковзання котка визначається з виразу: tg в_ц = ц, де ц - коефіцієнт зчеплення шин з матеріалом. Tg в_ц = 0,89.

Вибір гідромоторів пересування

Оскільки гідромотори встановлюються безпосередньо на ведучих колесах та між гідромотором і колесами встановлюється тільки простий редуктор, розраховуємо потужність гідромотора необхідну для транспортного та робочого пересування.

При двох блоках ведучих коліс потужність приводу одного блока буде рівна половині потужності приводу котка:

(67)

При транспортному пересуванні потужність гідромотора рівна

, (68)

Тоді

квт,

Де Н₂ - потужність, необхідна для транспортного режиму

При робочому пересуванні

, (69)

Звідки

квт.

Для приводу пересування вибираємо аксіально-поршневий гідродвигун 210.20, у якого робочий об'єм V₀ = 54,8 см³; номінальний крутний момент М = 208 Н·м; потужність N = 36 квт; номінальний тиск Р = 25 мпа; номінальна частота обертання n_н = 1500 об/хв., максимальна - n_max = 2240 об/хв.; ККД y = 0,85; маса гідромотора - 28 кг.

Для визначення передаточного числа редуктора знайдемо частоту обертання гідромотора, при якій він розвиває необхідну для подолання максимального сумарного опору потужність. Враховуючи, що максимальний опір в процесі роботи котка зустрічається рідко, то визначення частоти обертання виконуємо при максимальному тиску в гідросистемі. Тоді

, (70)

Де Р_max - максимальний тиск в системі, мпа;

V₀ - робочий об'єм гідромотора, м³;

З - загальний ККД, з = 0,85;

З₀ - обємний ККД, з₀ = 0,96.

Н·м.

Частота обертання при цьому:

, (71)

Де N - потрібна потужність, Вт;

З_р - ККД редуктора, з_р = 0,95.

об/хв.

Визначимо передаточне число редуктора за формулою:

, (72)

Де D - діаметр колеса, м;

N - частота обертання колеса, об/хв.;

V - робоча швидкість котка, м/с;

T - час, t = 60 с.

.

Сила тяги на колесі:

, (73)

Де U_ТР - передаточне відношення, U_ТР = і;

З_тр - ККД трансмісії, з_тр = з_р;

З_в - радіус колеса, м.

Н.

Визначимо максимальну швидкість котка за формулою при n_max:

, (74)

Тоді

м/с = 14,5 км/год.

При транспортному і робочому русі котка визначимо витрату рідини гідромотором за формулою:

. (75)

При робочому русі котка:

см³/с = 1,71 л/с.

При транспортному русі котка:

см³/с = 2,13 л/с.

Для двох гідромоторів витрата рідини при робочих рухах котка рівний 3,42 л/с; при транспортному пересування максимальна витрата рідини складає 4,26 л/с.

Вибір гідронасосів

Для подавання робочої рідини до гідромоторів пересування котка вибираємо об'ємний гідропривід ГСТ-90, що має насос змінного подавання по величині та напрямку потоку, механічним перемиканням напрямку потоку, гідравлічним регулюванням величини потоку. Максимальний робочий об'єм насосу НП-90 гідроприводу V₀ = 90 см³, номінальний тиск - 16 мпа, максимальний - 25 мпа, коефіцієнт корисної дії насосу з = 0,95.

При робочих рухах котка насос повністю забезпечує величину витрати рідини двома гідромоторами приводу пересування за формулою:

м³/с = 4,275 л/с. (76)

Тоді дійсна швидкість транспортного пересування:

хв.^-1;

м/с = 14,7 км/год.

Розрахунок зусиль в механізмі керування

При повороті ведучого блоку коліс котка між ним і поверхнею ущільнюваного матеріалу виникають сили тертя, які повинні долатися механізмом керування (рис.4.1). Сили тертя обумовлені різною швидкістю по ширині коліс при повороті, що викликає їх проковзування.



Рис. 4.1 Схема сил, діючих при повороті котка

Нехай Р₁ - сила тяжіння котка, що приходиться на ведучу вісь.

,

Тоді

кн,

Де G_к - вага котка (див. Підрозд. 2.1.4).

При повороті відносно керованої осі виникає момент, що заважає повороту:

, (77)

Тоді

кн.,

Де м - коефіцієнт тертя-ковзання гумових шин по ущільненому ґрунту, м = 0,25.

Момент на шворні, створюваний поворотним механізмом, М_пов = М_тр = 18 кн·м.

Визначення параметрів рульового механізму і розрахунок його деталей на міцність виконуються відповідно з обраним видом (ручне, гідравлічне) і конструкцією. При ручному керуванні момент на штурвалі

М_шт = М_тр/(u·з), (78)

Де u - передаточне число механізму ручного керування;

З - ККД механізму ручного керування.

Зусилля на штурвалі

Р_шт = М_шт/(r·з), (79)

Де r - радіус штурвала.

По нормам економічних показників, зусилля на штурвалі не повинно перевищувати Р_шт = 225 Н, тоді визначимо момент на штурвалі та передаточне число механізму керування:

М_шт = Р_шт ·r·з, (80)

Отже

М_шт = 0,225·0,6·0,95 = 0,128 кн·м,

Тоді

.

Розрахунок на міцність деталей підвіски

Цей розрахунок виконується по найбільшим зусиллям, що виникають при наїзді коліс на перепону.

Штовхаючи зусилля, що передається на колеса від рами котка, приймають рівним зусиллю, яке розвивається двигуном котка при русі на першій передачі, кн.

Зусилля на колесо при швидкості руху 1 м/с:

Н ? 33 кн. (81)

Реакція перепони на вісь колеса:

, (82)

Де r₁ - радіус колеса;

H_пр - висота перепони;

K - коефіцієнт динамічності, який вводиться для врахування динамічної дії зусиль при наїзді на перепону.

Щоб визначити граничну висоту перепони, що долається котком на робочій швидкості, з умови рівноваги колеса навкруги точки А знаходимо:

. (83)

Виразивши довжину плечей сил за допомогою кута ц отримаємо:

; (84)

Де Т₁ - зусилля на колеса з урахуванням коефіцієнта динамічності, Н;

G₁ - вага колеса разом з вагою котка, яка приходиться на валець,

G₁ = G_к/4 = 147/4 =- 36,8 кн. (85)

Звідси

, (86)

Тоді

;

м;

м;

кн.

Шкворень підлягає сумісній дії стискання зі згином. Небезпечним перерізом буде місце замурування шворня в раму, переріз І-І (рис. 33).



Рис. 4.2 Схема до розрахунку шкворня

Тут згинаючий момент дорівнює:

, (87)

Де Т₁ - зусилля на колесо з урахуванням динамічності;

H_шк - висота розташування небезпечного перерізу шворня від поверхні пересування, h_шк = 1,35 м;

H_пр - висота перепони, h_пр = 0,221 м.

кн·м.

Крутний момент дорівнює:

М_кр = R·c, (88)

Де с - відстань від лінії центра обертання шворня до перепони:

М_кр = 122,3·0,6 = 73,4 кн·м.

Крутний момент передається на шкворень через важіль керування вальцем.

Сумарний момент, що діє в небезпечному перерізі шворня знаходимо за формулою:

кн·м. (89)

З умови пружності по напруженням згину знаходимо момент опору небезпечного перерізу шворня:

, (90)

Де - допустима напруження, що обирається залежно від матеріалу шворня (для сталі 30ХН3А = 550 - 700 мпа).

м³.

Діаметр шворня знаходимо за формулою:

, (91)

Тоді

м.

Приймаємо D = 140 мм.

Перевірка шворня на зріз силою Т₁.

Умова міцності при зрізі:

, (92)

Де F_ср - площа перерізу шворня, м²;

; (93)

- допустима дотична напруження для сталі 30ХН3А, = 320 - 400 мпа;

Па = 3,3 мпа ? .

Умова міцності виконується, отже діаметр і матеріал шворня вибрані вірно.

Вилка ведучого колеса підлягає згину. Небезпечним перерізом тут буде переріз ІІ - ІІ. Згинаючий момент в цьому перерізі:

, (94)

Де h_в - висота небезпечного перерізу вилки.

кн·м.

Площа поперечного перерізу вилки і момент опору будемо знаходити виходячи з того, що кінець шворня, який входить у вилку, не змінює своїх розмірів і являє в перерізі квадрат зі стороною 0,13 м. Тоді момент опору вилки буде дорівнювати:

. (95)

Знайшовши потрібний момент опору перерізу вилки, що виготовлена із сталі 40, у якої = 240 мпа за формулою:

м³. (96)

Підставивши відому величину в рівняння і прирівнявши його знайденому значенню, отримаємо:

.

Прирівнявши рівняння в чисельнику нулю і розв'язавши його відносно h, наближеним методом дотичних отримаємо чисельне значення h = 0,175 м.

Перевіряємо знайдений переріз із урахуванням напруження стискання від ваги котка, що приходиться на вилку за формулою:

; (97)

Де F_b - площа поперечного перерізу спрямовуючої вилки котка.

кн; (98)

м²; (99)

мпа < .

Розрахунок проушини кріплення гідроциліндра рульового керування до рами

Цей розрахунок слід вести виходячи з того, що при наїзді на перепону краєм колеса крутний момент, створюваний при цьому перепоною, урівноважується моментом на важелі шворня і сила, що урівноважує цей момент, відриває проушини від рами.

Сила Р діє на плече важеля b = 0,28 м; М_кр = 18 кн·м. Тоді F дорівнює:

кн. (100)

Визначимо діаметр пальця, зо вставляється в проушину через площу зрізу для сталі 45, з якої виготовлений палець = 150 мпа.

, (101)

Тоді

м².

, (102)

Звідки

м.

Приймаємо d = 0,02 м.

Визначимо товщину проушини, що виготовляється із Ст. 3 з розрахунку проушини на зріз, прийнявши R = 0,03 м.

Тоді наближено можна прийняти довжину ділянки, що зрізається:

, (103)

Звідки

;

, (104)

Де S - товщина проушини, м;

[ф] - напруження зрізу для сталі 3, [ф] = 100 мпа.

м.

Приймаємо Sмґ= 0,01 м.

Визначимо розмір l проушини, привареної до рами котка Т-подібним швом. Сила Р, розкладена на складові, не співпадає з центром симетрії швів, тому в перерізах швів будуть мати місце напруження від зрізу, розриву та згинаючого моменту рис. 4.3.



Рис. 4.3. Схема до розрахунку кріплення гідроциліндра рульового керування

Напруження розриву для швів обох сторін буде дорівнювати:

. (105)

Напруження зрізу також для обох сторін:

. (106)

Напруження від згинаючого моменту:

, (107)

Де k - катет звареного шву, м; k = 0,008 м.

При сумісній дії розривних зусиль, зусилля зрізу і згинаючого моменту, сумарне напруження в швах .

При ручному зварювані електродами з товстим шаром обмазки і автоматичному зварюванні = 110 мпа.

Розрахуємо точку з найбільшою сумарною напруженням, де складаються напруження зрізу і розриву. Напруження від зношування в цій точці взаємно знищується, оскільки чисельно вони рівні і спрямовані протилежно.

На основі формул:

, (108)

Звідки

, (109)

Тоді отримаємо

м.

Розрахунок гальм котка

При розрахунку гальм самохідних котків необхідно, щоб значення гальмівного зусилля, яке може бути реалізоване, обмежувалось умовою відсутності буксування коліс по покриттю.

Сили зчеплення ведучих коліс з покриттям:

, (110)

Де ц - коефіцієнт зчеплення коліс з покриттям, рівний 1,5...0,6;

A - відстань від осі направляючого колеса до центра тяжіння котка,м;

L - база котка, м;

G - вага котка, Н;

Б - кут підйому.

Гальмівне зусилля визначається за формулою:

. (111)

Граничне значення гальмівного зусилля:

Р_Т ? Р_ЗЧ, (112)

Чи

, (113)

Звідки

; (114)

.

Тоді сила зчеплення ведучих коліс дорівнює:

кн.

Знайдемо гальмівне зусилля:

кн.

1.14 Норми ущільнення ґрунтів

Ґрунти усіх видів, за винятком скельних із гірських порід необхідно ущільнювати.

За якістю ущільнення земляного полотна слідкують контрольні пости та польові лабораторії. Контрольні пости визначають щільність ґрунтів в процесі зведення земляного полотна і ведуть спостереження за пошаровим відсипанням ґрунту по всій ширині насипу, за оптимальної товщини ущільнюваного шару, числом проходів машин по одному сліду, а також за вологістю ґрунту. Польові лабораторії встановлюють раціональний режим роботи ущільнюючих машин, визначають потрібну щільність ґрунту і контролюють зміни щільності ґрунтів в земляному полотні.

Контрольні пости і польові лабораторії працюють під загальним керівництвом центральної лабораторії. Центральна лабораторія, крім методичного керівництва і контролю за діяльністю підвідомчих лабораторій та постів, напередодні визначає оптимальну вологість і максимальну стандартну щільність характерних ґрунтів в резервах чи кар'єрах, встановлює раціональний режим роботи ущільнюючих машин, а також здійснює загальний контроль за визначенням щільності ґрунту в земляному полотні.

Якість ущільнення визначають порівнянням отриманих значень щільності скелету ґрунту з тими значеннями, які відповідають потрібній щільності.

Ґрунти для нижніх та верхніх шарів основ і покриттів повинні мати коефіцієнт ущільнення не менше 0,95. Мінімальні значення коефіцієнта ущільнення для насипів доріг (табл. 2).

Таблиця 2

Частина насипу	Глибина шару від поверхні покриття, м	Покриття вдосконалені капітального типу	Покриття вдосконалені полегшеного і перехідного типу
		Північні райони	Південні райони	Північні райони	Південні райони
		Коефіцієнт ущільнення
Верхня	До 1,5	1,00-0,98	0.98-0,95	0.98-0,95	0.95
Нижня не підтоплювана	1,5-6,0 Більше 6,0	0,95 0,98	0,95	0,95	0.95-0,90
Нижня підтоплювана	1,5-6,0 Більше 6,0	0,98-0,95 0,98	0,95 0,98	0,95	0,95

Якість ущільнення вважають відмінною, якщо 90% зразків мають коефіцієнт ущільнення земляного полотна не нижче потрібних значень, а 10% зразків показали відхилення в бік зниження не більше 0,02; гарним, якщо у 90% зразків коефіцієнт ущільнення ґрунту не нижче необхідних, у 5% зразків відхилення в бік зниження не перевищує 0,02 і у 5% зразків відхилення не перевищує 0,04. Ущільнення вважають задовільним, якщо у 90% випробуваних зразків коефіцієнти ущільнення ґрунту не нижче потрібних, а у 10% зразків відхилення в бік зниження не перевищує 0,04.

Кількість визначень щільності ґрунту назначають залежно від ширини ущільнюваного шару, його товщини і висоти насипу. В шарах, що мають ширину менше 20 м, виконують три виміри щільності на кожному поперечнику - один по осі проїжджої частини і два на узбіччях на відстані 1,5 - 2 м від брівки.

Коефіцієнт ущільнення визначають як відношення об'ємної маси проби ущільненого ґрунту до максимальної стандартної щільності даного ґрунту:

= р/р_mах, (115)

Де р - щільність ґрунту

Р_mах - максимальна стандартна щільність ґрунту.

Причому максимальної стандартної щільності можливо досягти при оптимальній вологості ґрунту. Оптимальну вологість досить наближено можна визначити через межу текучості такою залежністю:

W₀ = KW_T , (116)

Де К = 0,70...0,75 для супісків; 0,55...0,60 для суглинків; 0,45... 0,50 для глин.

W_Т - вологість межі текучості

Таким чином, наведені в літературі границі оптимальної вологості також є наближеними /орієнтовними/ - піски дрібні і пиловидні - 8-13%; супіски легкі і важкі - 9-15%; суглинки легкі - 12-18%; важкі і пылеватые суглинки - 14-20%; глини - 16-30%.

1.15 Методи контролю щільності ґрунтів

Рис. 5.1 Залежність ефективної кількості ударів

Стандартний метод ущільнення

Метод стандартного ущільнення був запропонований Проктором. Його суть полягає в тому, що ґрунт за різної вологості ущільнюється пошаровим трамбуванням ударами гирі вагою 2,5 кг, що падає з висоти 30 см рис. 5.1. Спочатку при постійній вологості ущільнюють ґрунт зростаючим числом ударів. При цьому визначають значення у залежності від числа ударів п. Починаючи з деякого значення п подальше збільшення числа ударів призводить до порівняно невеличкої зміни щільності ґрунту, тобто ущільнення стає малоефективним рис. 5.2. Така кількість ударів називається ефективною. Для піщаних і супіщаних ґрунтів ефективне число ударів 75, для суглинистих - 120.

Рис. 5.2 Прилад стандартного ущільнення

Ґрунт ущільнюють ефективною кількістю ударів при різноманітній вологості. На основі отриманих даних будують залежність щільність-вологість рис. 5.3.

Вологість, при якій спостерігається максимальна щільність, називається оптимальною по ущільненню, а відповідна їй щільність ґрунту максимальною стандартною щільністю.

Рис. 5.3 Залежність щільності від вологості

Значення стандартної щільності _СТ можуть бути визначені також розрахунком по формулі

(117)

Де - питома вага скелета ґрунту = 2,66-2,74 г/см³; Wo - оптимальна вологість у частках одиниці, Wo=0,6W_Т по наближеній формулі В.І. Біруля; - вміст повітря в ґрунті при стандартній щільності в частках одиниці; = 8-10% для супісків, = 4-5% для суглинків, = 3-4% для важких суглинків, = 4-6% для глин.

Метод лунок

Рис. 5.4 Схема методу лунок

На рівному ущільненому шарі викопують лунку глибиною 3/4 товщини шару об'ємом 6-10 л (рис. 5.4). Ґрунт із лунки зважують. Над лункою встановлюють лійку 25 см. Через горловину насипають сухий пісок фракцією 0,5-2 мм (об'єм вимірюють з точністю до 5 см³⁾. Різниця загального об'єму піску та піску в лійці дає об'єм лунки. Відношення маси лунки до його об'єму визначає об'ємну масу вологого ґрунту. Потім висушують ґрунт та за відомими формулами визначають вологість та щільність ґрунту.

Визначення вологоміром-щільноміром системи Ковальова

Прилад працює на принципі гідростатичного зважування і складається з латунного поплавка з трубкою, латунної посудини, відра-футляра та ріжучого кільця. На трубці поплавка нанесені чотири шкали показників щільності ґрунтів. Шкала з позначкою ВЛ для визначення щільності вологого ґрунту, шкала з позначками Ч, П, Г для визначення щільності сухого ґрунту: відповідно чорнозему, піску та глинистих ґрунтів.

Метод динамічної пенетрації

Застосовується тільки як доповнення до основного методу контролю, здійснюється шляхом добору проб і визначення по ним щільності і вологості. При пенетрації щільність ґрунтів оцінюють по опору ґрунту, зануренню в нього стрижня з конічним наконечником (кут загострення 30). Опір ґрунту від його виду, щільності і вологості і характеризується числом ударів вантажу, необхідних для заглиблення стрижня на кожні 10 см.

Радіаційні методи контролю

Дозволяють в короткий час визначати щільність і вологість ґрунту. Існують два методи радіаційного контролю:

Гамаскопічний: заснований на поглинанні гамма-випромінювання. Ґрунт, що знаходиться між джерелом і детектором випромінювання, просвічують широким пучком гамма-квантів. Детектором реєструється як пряме, так і розсіяне випромінювання.

Метод розсіяного гамма-випромінювання: детектор і джерело розділені свинцевим екраном, що поглинає пряме випромінювання, і реєструється тільки розсіяне випромінювання. Величина зареєстрованого гамма-випромінювання залежить від щільності матеріалу, активності джерела випромінювання, а також від довжини бази між джерелом та детектором. Метод застосовують для визначення щільності поверхневих прошарків ґрунту (до 15 см).

Нейтронний метод

Гаммащільномірами визначають щільність ґрунту і його вологість заснованим на уповільненні швидких нейтронів, джерелами яких служать полоній, плутоній чи радій + берилій.

Річний режим роботи вібраційного каткаприйнятот_р = 1500 год/рік.

Найбільш об'єктивним та універсальним показником ефективності катка є приведені питомі витрати на одиницю виконаної роботи). Враховуючи капітальні вкладення у вартість катка, експлуатаційні витрати залежно від об'ємів робіт та технічних характеристик машини:

, (118)

Де S_к - капітальні вкладення, грн.;

S_Е - експлуатаційнівитрати, грн;

S_З - заробітна плата машиніста, грн.;

П - продуктивність катка, м³/год;

Т_р - річний режим роботи машини, год.

Капітальні вкладення розраховуються за наступною формулою:

, (119)

Де А₀ - амортизаційні відрахування прямим методом, грн.;

З_рс - витрати на поточний ремонт та інструмент, що швидко зношується, грн./рік;

С_м - вартість машини, грн.;

N_м - кількість машин, шт.;

Р_м - строк служби машини, років.

Приймаємо для усіх машин Р_м = 10 років.

Тоді:

грн.

Експлуатаційні витрати визначаються залежністю:

, (120)

Де - витрати на паливо, грн.;

- витрати на моторне масло, грн.;

- витрати на трансмісійне масло, грн.;

- витрати на консистентну змазку, грн.;

- витрати на гідравлічну рідину, грн.

Визначимо витрати на паливо:

грн., (121)

Де С_пал - вартість палива, С_пал = 4грн/л;

N_пал - кількість палива, л/рік.

л/рік, (122)

Де y_пал - питомі витрати палива, кг·квт/год;

N_дв - потужність двигуна, квт;

K_загр - коефіцієнт завантаження двигуна, k_загр= 0,5;

С_пал - густина палива, кг/л, с_пал = 0,863 кг/л.

Визначимо витрати на моторне масло:

 грн., (123)

Де С_мм - вартість моторного масла, С_мм = 10,6 грн/л.

Визначимо витрати на трансмісійне масло:

грн., (124)

Де С_тм - вартість трансмісійного масла, С_тм = 37,1 грн/л.

Визначимо витрати на консистентну змазку:

грн., (125)

Де С_кс - вартість консистентної змазки, С_кс = 26,5 грн/л.

Визначимо витрати на гідравлічну рідину:

грн., (126)

Де С_гр - вартість гідравлічної рідини, С_гр = 10,6 грн/л.

Витрати на заробітну плату машиніста визначаються залежністю:

грн., (127)

Де С_ст - заробітна плата машиніста, С_ст = 1500 грн/міс;

Е_м - екіпаж машини, Е_м = 1 чол.

Для існуючої машини розрахунок проводиться аналогічно. Вихідні дані для обох варіантів представлені у табл.. 6.1, результати розрахунків - у табл. 6.2.

Таблиця 6.1 Вихідні дані

Вихідні дані	Одиниця виміру	Нова машини	Існуюча машина
Строк служби	Років	10	10
Екіпаж	Чол.	1	1
Заробітна плата машиніста	Грн.	1500	1500
Питома витрата палива	Кг·квт/год	0,21	0,24
Вартість дизельного палива	Грн.	4	4
Вартість моторного масла	Грн.	10,6	10,6
Вартість трансмісійного масла	Грн.	37,1	37,1
Вартість консистентної змазки	Грн.	26,5	26,5
Вартість гідравлічної рідини	Грн.	10,6	10,6
Річний режим роботи	Год/рік	1500	1500

Таблиця 6.2 Показники витрат за рік роботи

Показники	Одиниця виміру	Назва машини	Існуюча машина
Час роботи	Год.	1500	1500
Кількість машин	Шт.	1	1
Амортизаційні відрахування	Грн./рік	38800	39700
Витрати на поточний ремонт	Грн./рік	7760	7640
Кількість палива	Л	8030	9180
Вартість палива	Грн.	32120	36720
Вартість моторного масла	Грн.	2724	3114
Вартість консистентної змазки	Грн.	638	730
Вартість трансмісійного масла	Грн.	1192	1362
Вартість гідравлічної рідини	Грн.	3405	3892
Капітальні вкладення	Грн.	46560	47640
Експлуатаційні витрати	Грн.	40079	45818
Заробітна плата	Грн.	18000	18000
Сумарні витрати	Грн.	104639	111158

Визначаємо економічний ефект:

грн/рік (128)

Визначаємо наведені питомі витрати на одиницю виконаної роботи:

грн/м³;

грн/м³.

Вартість ущільнення наведена в умовних одиницях. При цьому за одиницю прийнята вартість ущільнення ґрунтів причіпними котками на пневматичних шинах, які в даний час мають найбільше поширення. Прийнято, що легкі кулачкові причіпні котки працюють в зчіпці з двох-трьох котків. Продуктивність машин залежить від організації робіт, а також від виду ґрунту. Цим пояснюється, що для деяких видів машин вона знаходиться в широких межах.

З таблиці видно, що найбільш продуктивними машинами є котки. Їм же відповідає і найменша вартість. Це і є основною причиною їх більшого поширення. До позитивних якостей цих машин слід віднести простоту будови та догляду за ними в процесі експлуатації, а також високу надійність і довговічність. Проте котками можуть ущільнюватись ґрунти порівняно невеликої товщини, і їх робота рентабельна, а в багатьох випадках і можлива тільки при наявності значного фронту робіт. Так, котки слід застосовувати при довжині ділянок не більше 10 - 12 м. Це обмежує, а іноді і виключає можливість застосування котків. Самохідні котки на пневматичних шинах рентабельні при ущільненні ґрунтових основ та конструктивних шарів дорожніх одягів, що влаштовуються з ґрунтів, укріпленими органічними та неорганічними в'язкими матеріалами.

Слід відмітити, що у всіх відношеннях універсальними є котки на пневматичних шинах. Решітчаті котки повинні застосовуватись головним чином при ущільненні ґрунтів, що включає крупні частки. Ці котки дуже рентабельні в зимовий час, коли ґрунт включає мерзлі грудки. Останні успішно дробляться при укочуванні, що покращує якість земляного полотна. Кулачкові котки слід застосовувати тільки при ущільненні зв'язних ґрунтів і наявності великого фронту робіт.

Трамбуючи машини здатні ущільнювати ґрунти шарами великих товщин. Вони придатні для ущільнення як зв'язних, так і незв'язних ґрунтів. Проте їх робота коштує дорожче, ніж робота котків. Це особливо стосується до трамбуючихплит на екскаваторах. Плити повинні застосовуватися тільки у виключних випадках, коли через велику товщину ущільнюваного шару інші механізми виявляються непридатними. Трамбуючи машини типу Д 471 при умові вдосконалення їх конструкції можуть стати масовою машиною, застосовуваною при виконанні лінійних робіт.

При ущільненні незв'язних ґрунтів, в тому числі гравелистих та маючих крупні включення, широке застосування знайшли вібраційні котки. Їх техніко-економічні показники близькі до показників інших котків. Слід відмітити, що мають місце такі види робіт та ґрунтів, на яких застосування невібраційних котків є досить ускладненим, а вібраційні котки в цих умовах успішно працюють. До таких видів робіт відносяться насипи, що створюються з сухих мілко зернистих і особливо одномірних пісків, з крупноуламкових порід і т. П. Природно, що вібраційні котки особливо рентабельні саме на таких роботах.

Вібраційні плити рентабельні при невеликих об'ємах робіт з порівняно невеликим їх фронтом. Прикладом таких робіт можуть слугувати зворотні засипання траншей. Ці машини виявляються рентабельними при пошаровому ущільненні ґрунту цих траншей. Вони можуть працювати на незв'язних ґрунтах. Важкі моделі цих машин застосовуються і на лінійних роботах, тобто при ущільненні ґрунтів насипів.

Наведений короткий огляд показує, що всі види машин знаходять своє застосування в практиці будівництва, при цьому є ряд видів робіт, яким відповідає певний економічно вигідний і технічно доцільний вид машини. Тому неправомірним є питання скорочення вже встановленої номенклатури машин і як крайність цього - заміна всіх машин яким-небудь одним їх видом.

При одночасній роботі двох чи кількох самохідних машин, що йдуть одна за одною, необхідно дотримуватись між ними дистанції, величина якої залежить від швидкості руху останніх. Наприклад, при швидкості руху 50 м/хв. І вище дистанція складає не менше 20 м. При менших швидкостях (наприклад, у котків) ця величина, при необхідності, може бути зменшена до 10 м.

На свіжевідсипаних насипах відстань від краю гусениці чи колеса (для ущільнюючих механізмів) до краю насипу не повинно бути менше 1 м. Інакше можливе сковзання насипу і перекидання машини під схил. Високий насип слід відсипати по краям трохи більше, ніж по осі. Це попередить сповзання машини чи агрегату вниз по схилу насипу в процесі пошарового його відсипання.

При роботі машин з ходовою частиною у вигляді здвоєних пневмошин забороняється знаходитись ззаду ведучих коліс машини, оскільки при їх обертанні можливе викидання каміння, грудок, ґрунту та інших твердих предметів, які попадуть між здвоєних пневмошин. Тому, при кожній зупинці машини необхідно переглядати шини і видаляти застряглі предмети.

Робота машин з тиском в шинах меншим, ніж встановлено заводом, а також з пошкодженими покришками не допускається.

Площадка керування, важелі та штурвальні колеса повинні бути чистими і сухими, а кабіна захищена від дії атмосферних опадів та пилу. В зимовий час кабіна повинна ополюватись, а в літній - мати вентиляцію. Забороняється заставляти кабіну сторонніми предметами.

При роботі в нічний час самохідні і причіпні агрегати обладнуються освітленням, що забезпечують можливість нормальної роботи та її безпечне переміщення.

Умови праці оператора машини аналізують на початковій стадії проектування. При цьому виявляють рівні потенціальних шкідливих дій і небезпек. В ході аналізу розглядають такі шкідливі чинники: відхилення параметрів мікроклімату від норми; проникнення на робоче місце пилу і вихлопних газів двигуна, підвищений шум і вібрацію. Оцінюють достатність освітлення і обзорність робочої площадки з кабіни, витрати мускульної енергії оператора. Дають кількісну оцінку вірогідних значень шкідливих дій. На підставі цього ухвалюють рішення про те, якими системами, поліпшуючими умови праці, необхідно вкомплектувати машину. Результати аналізу потенційних шкідливих дій і рішення, що приймаються, рекомендується оформляти у вигляді таблиці.

Характеризуючи умови використання машини, встановлюють можливу кліматичну зону її експлуатації. При цьому слід мати на увазі, що втчизняною промисловістю випускаються машини трьох кліматичних виконань:

1. Звичайного виконання, призначені для роботи в районах з помірним кліматом, де температура навколишнього повітря змінюється від - 40 °С взимку до 30 °С влітку, а відносна вологість повітря становить 60...95%.

2. Північного виконання, придатні для суворих кліматичних умов з можливою негативною температурою повітря 1 до -60 °С

3. Тропічного і тропічного вологого виконання, призначені для

Роботи в умовах високих температур довкілля (більше 35 °С) і 100%-ной вологості повітря.

Для украй суворих умов з мінімальною температурою повітря нижче

-60°С створюють спеціальні машини.

Залежно від передбачуваної кліматичної зони експлуатації призначають такі способи забезпечення заданого мікроклімату в кабіні, як опалювання, вентиляцію, кондиціонування повітря. Передбачають заходи по поліпшенню умов запуску двигуна.

Робота операторів машин для земляних робіт характеризується підвищеною витратою мускульної енергії. При виконанні робочих процесів мускульна енергія витрачається на переміщення важелів і педалей. Управляючи екскаватором, оператор проводить 2000...6800 включень механізмів протягом 1 год. Це відповідає витраті енергії за 1с більше 290 Вт. Умови роботи на екскаваторі через необхідність постійної концентрації уваги відносять до категорії важких. Таким чином, при оцінці мікроклімату в кабіні управління машиною слід враховувати виділення людиною теплоти у вказаній кількості.

Проектовані машини можуть розробляти сильно пильні ґрунти і матеріали, що володіють підвищеною токсичністю, неприємними запахами, при своїй взаємодії з оброблюваним середовищем створюють головним чином підвищену запиленість атмосферного повітря. У середніх умовах при розробці суглинних і супіщаних ґрунтів на відкритих майданчиках зміст пилу в повітрі біля працюючої землерийної машини складає 40...50 мг/м3.

Правильно відрегульований і справний двигун внутрішньго згорання зазвичай дає зміст оксиду вуглецю СО у вихлопних газах не більше 0,2 %. Тому при роботі на відкритих майданчиках зважаючи на природне їх провітрювання рівень концентрації СО і інших речовин в повітрі не перевищує ПДК . Проте робота машини в глибоких вузьких котлованах, в довгих тунелях, в приміщеннях випробувальних станцій може привести до надмірного скупчення в повітрі токсичних речовин. Зважаючи на це при проектуванні машини спеціального призначення слід обумовити умови, що забезпечують вентилювання закритих робочих майданчиків.