Проектирование рабочего органа одноковшового экскаватора

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации: математическая модель экскаватора, методологические разработки и результаты теоретического исследования экскаватора, техническое решение по оснащению экскаватора ковша, методика и результаты экспериментального исследования экскаватора с модифицированным ковшом.

Научная новизна работы заключается: в результатах исследования динамической модели экскаватора как нелинейной системы с переменной структурой; в аналитических зависимостях оптимальной объем отвала от грунтовых условий и параметров привода экскаватора, а также в методах получения этих зависимостей; в техническом решении по оснащению экскаватора ковшом, позволяющим добиться максимальной производительности экскаватора при разработке грунта, а также в методике его экспериментальных исследований.

III. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭКСКАВАТОРОВ

3.1 Общая часть

Основы техники безопасности при работе на экскаваторе: допуск к работе, требования к рабочему месту, техника безопасности при работе, монтаже и демонтаже экскаватора

Машинист экскаватора должен:

- знать инструкцию по технике безопасности для машиниста экскаватора, а также инструкцию завода изготовителя данного экскаватора по монтажу и эксплуатации машины;

- знать устройство экскаватора, устройство и назначение его механизмов и приборов безопасности;

- владеть навыками, нужными для управления механизмами экскаватора и ухода за ними;

- перед тем как перейти к самостоятельному управлению экскаватором, машинист, окончивший курс обучения, не менее 1 месяца должен проработать на экскаваторе под руководством опытного машиниста и ознакомиться со всеми условиями, в которых работает данный экскаватор, а также необходимыми мерами предосторожности;

- если экскаватор работает с крановым или грейферным оборудованием, знать факторы, влияющие на устойчивость экскаватора, и причины потери устойчивости;

- знать ассортимент и назначение горючего и смазочных материалов, применяемых для данного экскаватора;

- при комплексной механизации производственного процесса знать правила безопасной работы на всех машинах, участвующих в комплексе. Это необходимо потому, что машинист экскаватора отвечает за соблюдение правил техники безопасности всеми рабочими, обслуживающими экскаватор.

Перед началом работы машинист экскаватора должен получить: точные указания об условиях работы (наличие подземных коммуникаций и место их прохождения, расположение надземных линий электропередач, наличие препятствий и т. п.); технологическую карту работы экскаватора; инструкцию по технике безопасности (введенную в действие приказом по строительному управлению).

3.2 Выполнение правил техники безопасности перед началом работы на экскаваторе

Перед началом работ на экскаваторе машинист обязан:

- убедиться в исправности машины; работать на не исправном экскаваторе запрещается;

- убедиться, что все вращающиеся детали -- зубчатые, цепные, ременные передачи, маховики и т. п. -- ограждены кожухами или недоступны для рабочих; работать на экскаваторе при снятых ограждениях движущихся или вращающихся деталей запрещается;

- проверить состояние сигнала; приступать к работе при неисправном сигнале не разрешается;

- получить от машиниста, сдающего смену, сведения о наличии каких-либо неисправностей на экскаваторе и добиться ликвидации этих неисправностей;

- убедиться в наличии исправного инструмента;

- убедиться в прочности всех соединений (шпоночных, клиновых, болтовых и др.), а также соединений трубопроводов систем управления и при необходимости укрепить их;

- проверить исправность тормозов и канатов; работать с неисправными тормозами и канатами запрещается;

- проверить исправность рычагов управления и установить их в нейтральное положение;

- смазать экскаватор в соответствии с картой смазки, приведенной в инструкции по эксплуатации экскаватора.

Убедившись в исправности экскаватора, машинист вместе с другим обслуживающим персоналом приступает к заправке экскаватора. При этом должны быть соблюдены следующие требования безопасности:

- заправлять двигатель и гидросистему топливом и маслом следует только при естественном освещении; в крайнем случае можно произвести заправку ночью, но при электрическом освещении;

- во время заправки машины топливом запрещается курить, пользоваться спичками, керосиновыми лампами и другими источниками открытого огня;

- после заправки экскаватора все детали, облитые топливом или маслом, должны быть насухо вытерты, а пролитое возле экскаватора топливо тщательно засыпано песком;

- запрещается открывать бочку с топливом, ударяя по пробке металлическим предметом;

воспламенившееся около машины топливо запрещается тушить водой; для тушения загоревшегося топлива следует использовать огнетушитель, который обязательно должен быть на экскаваторе, а также песок, брезент и т. п.

3.3 Требования безопасности при запуске двигателя и во время его работы

В начале каждой рабочей смены перед запуском двигателя выполняйте проверку машины (см. Инструкцию по эксплуатации).

- Если на рычаге управления рабочим оборудованием висит предупреждающая табличка, не запускайте двигатель и не прикасайтесь к рычагам;

- Запускать двигатель и управлять машиной можно только с сиденья оператора;

- При запуске двигателя подайте предупреждающий звуковой сигнал;

- Никому, кроме оператора, не разрешается находиться на движущейся машине;

- Не прибегайте к короткому замыканию цепи стартера для запуска двигателя;

- При запуске в холодную погоду следует обратить внимание на следующее:

Как следует прогрейте двигатель. Если вы будете пренебрегать полным прогревом двигателя и задействуете рычаги управления, реакция машины на управляющее воздействие может быть замедленной и приведет к непредсказуемым последствиям.

Перед запуском двигателя машинист должен убедиться в его исправности, а также в исправности пусковых устройств двигателя:

- двигатель, а также жидко топливный пусковой двигатель не должны иметь течи топлива, масла и воды, также пропусков выхлопных газов в соединениях всасывающих и выхлопных патрубков с блоком двигателя;

- баллоны со сжатым воздухом и их арматура пневматических пусковых устройств должны быть в полной исправности; утечка сжатого воздуха не допускается;

- электропроводка и пусковая кнопка электростартера должны быть в полной исправности; при нажатии кнопки электростартер должен немедленно включиться; утечка тока в проводах и клеммах, а также искрообразование не допускаются;

- рычаги механизмов жидко топливного пускового двигателя должны легко и надежно переключаться; при положительной температуре наружного воздуха пусковой двигатель должен легко заводиться. Заводить двигатель должен сам машинист экскаватора.

3.4 Требования безопасности, предъявляемые к рабочему месту одноковшового экскаватора

Перед началом работ осмотрите состояние грунта на рабочей площадке для выбора наиболее безопасного способа выполнения работ, а также для выявления необычных условий, представляющих потенциальную опасность, таких как:

- Наличие легковоспламеняющихся материалов;

- Наличие под рабочей зоной трубопроводов или линий высокого напряжения;

- Отсутствие ограждения препятствующего проникновению посторонних лиц;

- Наличие в непосредственной близости электрических кабелей. При их обнаружении старайтесь не приближаться к ним и держать максимально большое расстояние между машиной и электрическим кабелем. Не разрешайте персоналу приближаться к машине во время выполнения работ вблизи кабелей высокого напряжения.

При работе в туннелях, под мостами, под линиями электропередач или в других местах с ограниченной высотой, действуйте без спешки и будьте осторожны, чтобы не задеть окружающие сооружения рабочим оборудованием.

Экскаватор, установленный на площадке, должен быть закреплен во избежание самопроизвольного его перемещения.

Вокруг экскаватора в радиусе, равном максимальному радиусу копания его плюс 5 м, устанавливают опасную зону, в которой нахождение людей во время работы экскаватора запрещается. На границе зоны должны быть установлены предупредительные знаки и плакаты, а в темное время -- сигнальное освещение.

Для обратной лопаты и драглайна высота забоя не должна превышать наибольшую глубину копания экскаватора.

Перед установкой экскаватора производитель работ должен получить точные данные о проходящих под рабочей площадкой машины подземных коммуникациях. В местах прохождения кабелей линии электропередачи и труб газопровода должны быть установлены предупредительные надписи.

Машинист экскаватора должен быть хорошо проинструктирован о подземных коммуникациях, проходящих по площадке, их трассе и глубине залегания, а также о необходимых мерах предосторожности. При работе в местах прохождения кабелей линии электропередачи и труб газопровода машинисту должен быть выдан наряд-допуск на особо опасные работы. Работы на экскаваторе необходимо вести под наблюдением работников газо- и электрохозяйства.

Запрещается работа экскаватора под проводами действующих воздушных линий электропередачи. Также запрещается производить работы на экскаваторе, если провода линий электропередачи находятся в радиусе действия стрелы экскаватора.

При работе вблизи линий электропередачи, находящихся под напряжением, машинисту экскаватора должен быть выдай наряд-допуск, определяющий безопасные условия производства работ, подписанный главным инженером строительно-монтажной организации, выполняющей работы.

На каждом экскаваторе должны быть вывешены таблицы работы рычагов управления и схемы пусковых устройств. Экскаватор должен быть оборудован звуковым сигналом.

При работе экскаватора в комплексе с транспортными средствами или подсобными машинами (автогрейдер, бульдозер и др.) между машинистом экскаватора и машинистами (водителями) других машин должна быть отработана система сигнализации.

Во время работы экскаватора запрещается менять вылет стрелы при заполненном ковше (за исключением лопат, не имеющих напорного механизма), подтягивать с помощью стрелы или ковша груз, расположенный сбоку. Запрещается регулировать тормоза при поднятом ковше.

Во время перерыва в работе, независимо от его продолжительности, стрелу экскаватора следует отвести в сторону от забоя, а ковш опустить на грунт.

Запрещается подъем и перемещение ковшом негабаритных кусков породы, бревен, досок, балок и др. (это правило не распространяется на щиты Елани для передвижки экскаватора).

Запрещается подкладывать под гусеничные ленты или катки гусениц доски, бревна, клинья, камни и другие предметы для предотвращения смещения экскаватора во время работы. Для этой цели должны применяться исправные тормозные устройства ходового механизма.

Грунт на автомобиль следует грузить со стороны заднего или бокового его борта. Категорически запрещается переносить ковш над кабиной шофера или людьми. Во время погрузки шофер должен выходить из машины, если кабина не имеет броневого щита.

Ковш при разгрузке грунта в автомобиль следует опускать как можно ниже, чтобы не повредить машину. Не допускается сверхгабаритная загрузка кузова автомобиля и неравномерное распределение грунта в нем.

Чистку, смазку и ремонт экскаватора можно производить только после его полной остановки. Двигатель должен быть выключен и все движущиеся ходовые части экскаватора -- застопорены,

Ковш разрешается чистить от налипшего грунта или застрявших в его зубьях предметов с ведома машиниста во время остановки экскаватора, когда ковш опущен на землю.

Осмотр головных блоков стрелы допускается только во время остановки экскаватора и с разрешения машиниста.

Во время работы экскаватора запрещается кому бы то ни было (включая помощника машиниста) находиться на поворотной платформе, а также кому-нибудь (включая машиниста) переходить на другую сторону экскаватора через работающие механизмы.

Во избежание аварии до пуска экскаватора с поворотной платформы должны быть убраны все посторонние предметы. Весь необходимый для работы инвентарь и инструменты следует хранить в специально предназначенном для этой цели месте.

При работе с прямой лопатой необходимо соблюдать следующие дополнительные требования безопасности:

- наполняя ковш, нельзя допускать чрезмерного его врезания в грунт;

- торможение в конце поворота экскаватора с заполненным ковшом следует производить плавно, без резких толчков;

- поднимая ковш, нельзя допускать упора его блока в блок стрелы, а опуская ковш, нельзя сообщать рукояти напорное движение;

- опускаемый ковш не должен ударяться о раму или гусеницу, а также о грунт;

- при копании в тяжелых грунтах нельзя выдвигать рукоять до отказа;

- препятствия в забое, которые могут вызвать значительную перегрузку ковша или его повреждение, следует обходить;

- когда разрабатывается пионерная траншея для спуска экскаватора в котлован, необходимо следить, чтобы при повороте экскаватора на разгрузку его хвостовая часть не задевала за боковые стенки траншеи (ковш должен быть поднят выше стенок).

При работе экскаватора с драглайном или обратной лопатой должны быть соблюдены следующие дополнительные требования безопасности:

- нельзя допускать чрезмерного врезания ковша в грунт;

- торможение экскаватора при его повороте с загруженным ковшом должно производиться плавно, без резких рывков; - в случае временного прекращения работ поотрывке котлована или траншеи или при ремонте экскаватора последний должен быть отведен на расстояние не менее 2 м от края отрытого котлована (траншеи). Подгусеницы или колеса экскаватора должны быть подложены подкладки с обеих сторон его.

По окончании работы на экскаваторе машинист обязан:

- повернуть поворотную платформу так, чтобы ковш был отведен от стенки забоя;

- повернуть стрелу вдоль оси экскаватора и опустить ковш на грунт;

- остановить двигатель и поставить все рычаги в нейтральное положение;

- очистить экскаватор от грязи и пыли;

- осмотреть двигатель, все механизмы и канаты и по возможности устранить обнаруженные неисправности.

- передать экскаватор сменяющему машинисту или закрыть кабину на замок; сделать надлежащие записи в вахтенном журнале экскаватора.

3.5 Техника безопасности при работе экскаватора

Перед началом работы:

1.Удостовериться в отсутствии подземных коммуникаций в зоне действия экскаватора. При наличии коммуникации должны быть отмечены указателями.

2. В ночное время зона работы экскаватора и подъездные пути должны быть хорошо освещены.

3. В населенных пунктах место работы экскаватора должно быть огорожено.

4. Убедиться в полной исправности машины.

5. Весь необходимый инвентарь и инструмент должен находиться на экскаваторе в предназначенном для этого месте. Посторонние предметы должны быть убраны.

6. Проверить все ограждения вращающихся деталей и механизмов.

Работать без ограждений запрещено!

7. Проверить наличие средств пожаротушения (огнетушителей).

8. При пуске двигателя соблюдать все меры предосторожности, оговоренные Инструкцией по эксплуатации.

Во время работы:

1. Начиная работу, дать звуковой сигнал предупреждения.

2. При работе экскаватор должен стоять на горизонтальной плоскости.

3. На экскаваторах с пневмоколесным оборудованием должны быть опущены на грунт выносные опоры (аутригеры) и, если имеется, отвал бульдозера.

4. При разработке высокого забоя удалять крупные камни, расположенные сверху.

5. Передвижение автотранспортных средств начинать только по сигналу машиниста экскаватора.

6. При взрывных работах отводить экскаватор на безопасное расстояние, а обслуживающий персонал - в укрытие.

7. При остановке экскаватора ковш опустить на грунт и очистить от грязи.

8. При появлении неисправности работу на экскаваторе немедленно прекратить, двигатель выключить до устранения поломки.

Запрещается:

1. Во время работы находиться на экскаваторе посторонним лицам.

2. Находиться в зоне работы экскаватора. Зоной работы считается пространство вокруг экскаватора, в котором может находиться ковш при максимальном вылете.

3. Во время работы двигателя производить крепление деталей и их смазку, а также их осмотр в узких местах.

4. При поднятом ковше регулировать тормоза и муфты лебедки.

5. Ставить экскаватор в зоне возможного сползания грунта или работать под “козырьком” грунта.

6. Проносить груженый ковш над кабиной автомашины. Шофер при загрузке должен находиться на безопасном расстоянии, если кабина его машины не защищена.

7. Поворачивать платформу при заглубленном в грунт ковше.

8. Работать в ночную смену с неисправным освещением, неполной заправкой топливом, водой, маслом и рабочей жидкостью в гидросистеме.

9. Оставлять без присмотра экскаватор с работающим двигателем.

Находясь в постоянном взаимодействии с техникой, многие операторы начинают забывать о важнейших принципах техники безопасности, теряют бдительность, вследствие чего возникают аварийные ситуации, жизнь людей подвергается опасности, приносится материальный ущерб

Вашей главной настольной книгой должна стать «Инструкция по эксплуатации и обслуживанию», в которой описан не только функционал машины, но и приведены правила по технике безопасности. Дополнительно на каждой машине установлены предупредительные таблички, указывающие на возможные опасные ситуации и способы предотвращения подобных ситуаций.

При выполнении операций для улучшения видимости или обеспечения удобства (открывание окон, регулировка сиденья оператора) всегда блокируйте рабочее оборудование (положение ЗАБЛОКИРОВАНО), полностью опустив его на грунт и заглушив двигатель. Так вы исключите возможность внезапного движения машины, серьезных травм, материального ущерба;

Никогда не пытайтесь остановить машину, запрыгнув в нее, в случае ее самопроизвольного движения без оператора в кабине.

3.6 Техника безопасности при передвижении экскаватора

Путь, по которому будет перемещаться экскаватор, должен быть заранее выровнен и спланирован, а на Слабых грунтах усилен щитами или настилом из досок, брусьев или шпал. Как правило, в пределах города и на дальние расстояния экскаватор необходимо перемещать на тяжеловозах (трайлерах) или железнодорожных платформах.

Во время движения экскаватора его стрелу необходимо установить строго по направлению пути следования экскаватора, а ковш -- приподнять над землей па высоту 0,5--0,7 м, считая от земли до нижней кромки ковша. Передвижение экскаватора с нагруженным ковшом не разрешается. Поворотная платформа должна быть заторможена.

При переходе экскаватора под проводами линии электропередачи расстояние между верхней точкой экскаватора в транспортном положении до нижнего провода действующей линии электропередач.

Перед началом движения по ровной поверхности удерживайте рабочее оборудование на высоте около 40…50 см от грунта;

При передвижении по неровной поверхности следует осуществлять движение на низкой скорости, избегая резких поворотов. При быстром движении по такой поверхности существует опасность опрокидывания машины;

Если машина оснащена устройством автозамедления передвижения, то при движении по неровной поверхности или крутым склонам всегда устанавливайте включатель автозамедления в положение OFF (выключено);

По возможности старайтесь объезжать препятствия. Если это не удается, то удерживайте рабочее оборудование как можно ближе к грунту и передвигайтесь на низкой скорости. Никогда не наезжайте на препятствие, если в случае наезда на него машина может сильно наклониться на одну сторону, в результате чего может произойти опрокидывание.

Движение по склонам. Даже при движении по пологому склону существует опасность бокового скольжения. Во избежание опрокидывания или бокового скольжения машины при передвижении по склонам действуйте по следующим правилам:

Удерживайте рабочее оборудование на высоте примерно 20…30 см от грунта. В случае аварийной ситуации немедленно опустите рабочее оборудование на грунт;

При передвижении в сторону вершины склона -- кабина оператора должна быть обращена в сторону вершины склона, а при передвижении вниз -- в сторону подошвы склона. При движении всегда следите, чтобы грунт. При движении вверх по крутому склону -- выдвиньте рабочее оборудование, чтобы улучшить равновесие и удерживайте его на уровне 20…30 см от грунта, передвигайтесь на низкой скорости.

При управлении на снегу обратите внимание:

- при повышении температуры оттаявший грунт становится слабым и может спровоцировать опрокидывание машины;

- при очистке дороги от снега обочина дороги и предметы, расположенные за дорогой, засыпаются снегом и теряются из вида. Существует опасность -- машина может опрокинуться, провалиться в снег или наехать на занесенные снегом предметы, поэтому действуйте осторожно.

Устанавливайте машину на твердой ровной площадке;

- Выбирайте площадку в местах, где нет угрозы обвала грунта, падения камней или погружения машины в воду;

- Полностью опустить рабочее оборудование на грунт;

- Перед выходом из машины установите рычаг блокировки рабочего оборудования в положение ЗАБЛОКИРОВАНО, затем остановите двигатель;

- Обязательно закрывайте двери кабины оператора, запирайте на ключ все замки, чтобы не допустить к управлению машиной посторонних лиц. Ключ необходимо вынимать, забирать с собой и хранить в специально предназначенном для этого месте;

- В случае стоянки на дороге общего пользования обозначьте машину знаками, видимыми даже в темноте, и установите ограждение вокруг машины, чтобы не допустить столкновение с транспортными средствами;

Если необходимо остановить машину на склоне:

- Поверните машину так, чтобы ковш был обращен вниз по склону, и заглубите отвал и рыхлитель, ковш зубьями в грунт;

- Установите подгусеницы блоки, чтобы не допустить сползания машины.

- При проведении работ на крышах или с крыш зданий или других сооружений предварительно убедитесь в достаточной прочности этих сооружений. Существует опасность обрушения здания, что может привести к серьезным травмам и повреждениям;

- При сносе зданий не трогайте конструкции, нависшие над машиной, есть опасность падения обломков или обрушения здания, что может привести к серьезным травмам;

- Не используйте при сносе зданий ударную силу рабочего оборудования, существует опасность его повреждения;

Как правило, на экскаваторах с вместимостью ковша до 0,5 м3 должен работать один машинист, а с вместимостью ковша выше 0,5 м3 - машинист и помощник машиниста.

3.7 Техника безопасности при монтаже и демонтаже экскаваторов

Площадка, предназначенная для монтажа или демонтажа экскаваторов, должна быть достаточного размера, хорошо спланирована и освобождена от посторонних предметов.

На месте монтажа (демонтажа) должны быть заранее подготовлены клетки из деревянных шпал или брусьев для укладки элементов экскаватора (рукояти, стрелы, ковша и др.). Клетки должны быть тщательно выложены, а в соответствующих местах шпалы (брусья) -- скреплены между собой скобами.

Как правило, экскаватор монтируют и демонтируют с помощью грузоподъемных кранов и других грузоподъемных механизмов и оборудования, исправность которых должна быть предварительно проверена.

При подъеме и опускании узлов экскаватора рабочие должны находиться на безопасном расстоянии от узлов. Становиться на поднимаемый или опускаемый узел для его уравновешивания запрещается.

При демонтаже узлы экскаватора укладывают на заранее подготовленные подкладки, а между узлами укладывают прокладки. Укладывать прокладки и подкладки в момент опускания узлов экскаватора запрещается.

3.8 Эргономические требования

1.1. Управляемость

1.1.1. Распределение функций между человеком и машиной следует определять степенью автоматизации исполнительных операций при управлении и контроле состояния механизмов.

1.1.1.1. Схемы автоматизированного управления экскаватором должны предусматривать полную или частичную автоматическую коррекцию технологических операций процессов копания (черпания), перемещения стрелы и ковша. Должны быть предусмотрены системы регулирования нагрузок в механизмах, ограничения координат перемещения ковша, блокировочных устройств, устройств защиты, дистанционного контроля (по требованию заказчика), диагностирования состояния оборудования и счетчик количества загруженных транспортных средств.

1.1.2. Обзор и видимость объектов преимущественного и периодического наблюдений должны быть обеспечены из области расположения точки зрения (ОРТЗ) с учетом возможных изменений рабочей позы машиниста. Оценку обзорности с рабочего места машиниста проводят по коэффициенту обзорности (КО), который должен быть не менее 0,6/0,5.

На участке лобового остекления не должно быть визуальных помех в направлении нормальной линии взгляда машиниста, сидящего в рабочей позе.

1.1.3. Средства отображения информации (СОИ) должны обеспечивать получение и анализ данных о состоянии оборудования, механизмов и некоторых технологических параметров с применением, по возможности, микропроцессорной техники.

Визуальные СОИ допускается располагать в пределах максимальных углов обзора в соответствии с ГОСТ 23000.

Лицевые поверхности СОИ следует располагать в плоскостях, перпендикулярных к линии взгляда машиниста, сидящего в кресле. Допускается отклонение плоскостей до 45°.

1.1.4. При выборе визуальных СОИ следует руководствоваться ГОСТ 22902 для шкальных индикаторов и механических счетчиков и ГОСТ 29.05.002 - для знакосинтезирующих индикаторов.

Выбор акустических индикаторов неречевых сообщений для подачи аварийных и предупредительных сигналов - по ГОСТ 21786.

1.1.5. В кабине должно быть предусмотрено место для средств связи с участниками совместной работы в пределах досягаемости с рабочего места машиниста.

1.1.6. Основные и аварийные органы управления (ОУ) должны быть расположены в зоне комфорта, вспомогательные - в пределах зон досягаемости в соответствии с ГОСТ 27258.

1.1.7. При размещении ОУ на панелях управления следует соблюдать минимальные расстояния между ними в соответствии с ГОСТ 21753, ГОСТ 22613, ГОСТ 22614 и ГОСТ 22615.

1.1.8. Рычаги управления должны иметь параметры по ГОСТ 21753.

Необходимо обеспечить фиксацию или индикацию нулевого положения рукояток.

Значения усилий, прилагаемых к рукояткам рычагов управления, не должны превышать 15 Н при частоте использования более 120 раз в час.

1.1.9. Кнопочные выключатели и переключатели должны соответствовать ГОСТ 22614; поворотные выключатели и переключатели - ГОСТ 22613. Выключатели и переключатели типа "тумблер" должны соответствовать ГОСТ 22615.

1.1.10. Ножные ОУ должны соответствовать ГОСТ 12.2.064.

1.1.11. СОИ и ОУ следует кодировать символами или надписями. Символы и надписи должны соответствовать ГОСТ 12.4.040.

1.1.12. При компоновке панелей пультов управления (ПУ) следует объединять СОИ и ОУ в функциональные и последовательные группы, учитывать логические и пространственные связи между ними.

1.1.13. ПУ для работы машиниста в положении сидя должны иметь пространство для ног со следующими размерами по ГОСТ 23000: по высоте не менее 600 мм, по глубине - не менее 400 мм на уровне колен и не менее 600 мм на уровне пола, по ширине - не менее 500 мм. При отсутствии ножных командных аппаратов следует предусмотреть подставку для ног шириной не менее 420 мм, глубиной - не менее 345 мм и углом наклона 10° - 15°.

1.1.14. ПУ шаганием (для шагающих экскаваторов) должен иметь высоту, обеспечивающую управление в положении сидя или стоя. Для работы в положении стоя высота рабочей поверхности должна быть 920 - 1060 мм, а пространство для стоп должно иметь следующие минимальные размеры: 150 мм - по глубине и высоте, 530 мм - по ширине.

1.1.15. Кресло должно создавать условия для поддержания корпуса человека в физиологически рациональном положении, в том числе за счет профилирования спинки и сиденья, а также обеспечивать условия для отдыха.

Кресло должно иметь следующие основные размеры, мм:

ширина поверхности сиденья, не менее .......... 400

глубина поверхности сиденья ................... 400 - 420

высота спинки, не менее ....................... 500

ширина опорной поверхности спинки, не менее ... 400

Регулируемая высота поверхности сиденья

от уровня установки ног: ...................... 360 - 450

горизонтальное (продольное) регулирование,

не менее ...................................... 100

высота подлокотников, мм ...................... 200 - 240

ширина подлокотников, не менее, мм ............ 50

длина подлокотников, мм ....................... 250 - 300

1.1.16. Факторы трудового процесса при управлении экскаватором:

внешняя механическая работа, рабочая поза, число объектов преимущественного наблюдения, длительность сосредоточенного наблюдения от времени смены, число информационных сигналов, монотонность и темп работы - следует учитывать при организации рабочего места машиниста.

1.2. Обитаемость

1.2.1. Требования к кабине машиниста

1.2.1.1. Минимальное рабочее пространство вокруг машиниста с антропометрическими признаками 95 перцентиля группы населения Б и по ГОСТ 12.2.049 должно соответствовать требованиям ГОСТ 27250. Ширина прохода к креслу на высоте 750 мм от пола должна быть не менее 300 мм.

Рекомендуется сиденье помощника изготовлять размером не менее 350 х 380 мм и располагать на высоте 420 - 450 мм. Допускается делать его откидным и крепить к стенке кабины.

1.2.1.2. Кабина должна быть оборудована средствами или устройствами:

1) для предотвращения запотевания и обмерзания стекол при температуре наружного воздуха до минус 40 °С, по требованию заказчика для исполнения ХЛ по ГОСТ 15150 - до минус 55 °С;

2) для защиты глаз машиниста от прямых солнечных лучей (солнцезащитные козырьки, тонированные стекла и др.);

3) для очистки наружной поверхности лобового стекла от загрязнения и атмосферных осадков, обеспечивающими рациональные зоны очистки;

4) для установления, регулирования и поддержания комфортных микроклиматических условий;

5) для аварийного покидания кабины.

1.2.1.3. Остекление кабины должно быть устойчивым к механическому воздействию по ГОСТ 5727. Окна должны иметь форточки или частично открываться. Стекла по периметру должны иметь вибродемпфирующую прокладку.

1.2.1.4. Для подъема на рабочее место машиниста на экскаваторе должна быть установлена безопасная лестница с высотой перил от поверхности ступени 850 - 950 мм.

1.2.1.5. Дверной проем должен иметь высоту не менее 1900 мм, ширину не менее 650 мм (для исполнения ХЛ - не менее 750 мм) с учетом уплотнения. Запорное устройство и уплотнение должны обеспечивать герметичность и безотказное открывание и закрывание двери.

1.2.2. Запыленность

Содержание аэрозолей фиброгенного действия в воздухе на постоянном рабочем месте машиниста не должно превышать предельно допустимых концентраций по ГОСТ 12.1.005.

1.2.3. Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в кабине управления должны соответствовать для категорий работ средней тяжести IIа и IIб значениям, указанным в табл. 1.

Таблица 1

-----------------------T-------------T-------------T--------------

Сезон года ¦ Температура ¦Относительная¦ Скорость

¦ воздуха, °С ¦ влажность ¦ движения

¦ ¦ воздуха, % ¦ воздуха, м/с

-----------------------+-------------+-------------+--------------

Теплый период ¦Не выше +31 ¦25 - 75 ¦0,2 - 0,7

Холодный и переходный ¦От +15 до +23¦25 - 75 ¦0,3 - 0,4

периоды ¦ ¦ ¦

Примечание. Вертикальный и горизонтальный перепад температур не должен превышать 4 °С.

В районах с повышенной относительной влажностью наружного воздуха допускается для теплого периода года относительная влажность в кабине на 10% выше установленной в табл. 1.

Температура металлических поверхностей стен внутри кабины на высоте не более 0,5 мм не должна превышать плюс 35 °С.

1.2.4. Шумовыми характеристиками экскаваторов являются: эквивалентный (по энергии) уровень звука, дБА, излучаемый экскаватором в окружающую среду в контрольной точке; эквивалентный (по энергии) уровень звука, дБА, на рабочем месте машиниста.

Эквивалентный уровень звука, излучаемый экскаватором в окружающую среду в контрольной точке и на рабочем месте, не должен превышать 80 дБА по ГОСТ 12.1.003.

1.2.5. Вибрационными характеристиками на постоянном рабочем месте машиниста экскаватора являются:

корректированные значения виброускорения в диапазоне частот 1,4 - 90 Гц (интегральный метод) или средние квадратические значения виброскорости или виброускорения (или их логарифмические уровни) в октавных или 1/3-октавных полосах частот (спектральный метод) на сиденье машиниста;

корректированные значения виброускорения в диапазоне частот 5,6 - 1410 Гц или средние квадратические значения виброскорости или виброускорения в октавных полосах частот на рукоятках управления.

1.2.5.1. Допустимые корректированные значения виброускорения не должны превышать значений, приведенных в табл. 2 или в табл. 9 ГОСТ 12.1.012.

1.2.5.2. Допустимые средние квадратические значения виброскорости и виброускорения в октавных и 1/3-октавных полосах частот на сиденье машиниста и на рукоятках управления не должны превышать значений, приведенных в табл. 9 и 12 ГОСТ 12.1.012.

1.2.6. Освещенность

Освещенность в люксах на постоянном рабочем месте и поверхности забоя при всех включенных осветительных приборах должна соответствовать следующим значениям:

пульт управления при работе экскаватора ........ 20

стол для записей (для шагающих экскаваторов).... 150

зона объекта различения ........................ 75

зона под стрелой в крайней точке черпания ...... 10

1.2.7. Санитарно-бытовые требования

В кабине должны быть предусмотрены места для хранения инструмента, документации, спецодежды, аптечки и термоса, а также емкость для питьевой воды и кружка.

1.3. Обслуживаемость

1.3.1. На рабочем месте машиниста должно быть руководство для оператора, содержание которого должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.064. Качество оформления документации должно учитывать условия эксплуатации.

1.3.2. В конструкции оборудования рабочего места машиниста должны быть предусмотрены доступы и смотровые отверстия со следующими минимальными размерами: для кисти руки 65 х 100 мм, для вытянутой руки - 150 х 200 мм и обеспечена безопасность обслуживания.

1.3.3. Для обслуживания и ремонта оборудования рабочего места в кабине должно быть предусмотрено место для хранения мелкого инструмента.

1.3.4. Должно быть обеспечено удобство мойки и уборки кабины.

1.4. Осваиваемость

1.4.1. Эксплуатирующая экскаватор организация должна:

1) организовать профессионально-психофизиологический отбор операторов;

2) организовать обучение и тренировки машинистов с заданной периодичностью с применением тренажеров в условиях, приближенных к реальным, а также в аварийных ситуациях;

3) устанавливать способы повышения работоспособности машиниста, распределение работы в течение смены, длительность отдыха в течение смены.

1.4.2. Техническая документация, поставляемая с экскаватором, должна обладать наглядностью и иллюстративностью с учетом возможностей человека по восприятию, переработке, усвоению информации и уровня профессиональной подготовки машинистов; размеры отдельных схем должны быть удобны для работы в кабине.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Во введении к курсовой работе рассмотрено значение экскаваторов в современном строительстве.

В первом разделе рассмотрены: история создания экскаваторов, понятие и применение экскаваторов, классификация экскаваторов, его устройство, основные преимущества экскаваторов, управление экскаваторов, техническое обслуживание экскаваторов, производство экскаваторов в России и зарубежье, а также представлено описание изобретения.

Второй раздел представлен расчетами, такими как, тяговый расчет экскаватора и расчет основных эксплуатационных показателей (мощности машины, технической и эксплуатационной производительности).

В разделе «Техника безопасности» рассмотрены основные правила и положения при работе с экскаватора, чтобы избежать каких-либо травм или несчастных случаев.

К курсовой работе приложен чертеж рабочего органа экскаваторов, выполненный в трех проекциях.

Новизна данного изобретения заключается в том, что самоходное шасси (базовая машина) выполнено с минимальной массой и ее распределением, обеспечивающими реализацию операций разработки грунта на повышенных рабочих скоростях, допускаемых технологией, рыхлитель и экскаватор выполнены с массой и ее распределением, обеспечивающими реализацию операций разработки грунта всем используемым на экскаваторов для этих целей рабочим и дополнительным оборудованием, рыхлитель и экскаватор выполнены с массой, сосредоточенной на минимальном конструктивно возможном расстоянии от режущих частей оборудования. Это позволяет повысить энергетическую эффективность, расширить технологические возможности экскаваторов, повысить его надежность.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. «Строительные машины» Учебник для вузов по специальности ПГС/Д. Москва, Высшая школа, 1988 год. - 319 стр.:ил. Д.П. Волков, Н.И. Алешин, В.Я. Крикун, О.Е. Рысков. Под редакцией Д.П.Волкова

2. «Строительные машины и оборудования» Сергеев П.В. 1985 год.

3. «Детали машин» В.В. Иванов.

4. «Грузоподъемные машины» Гудьвич М.И., Мауленов Ж.К., 2000 г.

5. «Машины непрерывного транспорта» Гудьвич М.И., Мауленов Ж.К., 2000 г.

6. «Погрузочно-разгрузочные машины» Гудьвич М.И., Мауленов Ж.К., 2000 г.

7. Заболоцкий Ф.Д. Экскаваторы. Учеб. пособие.- М.: «Транспорт», 1978

8. Плешков Д.И. Бульдозеры, скреперы, грейдеры, экскаваторы. Учебное пособие. М.: «Высшая школа», 1982

9. Машины для строительства дорог. - М.: «Государственное научно- техническое издательство машиностроительной литературы»,1962

10. Дорожно-строительные машины и оборудование. - М.: «Наука», 1896

11. Методические указания к практическим занятиям, курсовому и дипломному проектированию. Расчет экскаваторов

Размещено на Allbest.ru