Обслуживание и эксплуатация фронтального погрузчика "DRESSTA"

- наличие вредных токсичных веществ.

Под воздействием производственных вредностей могут возникнуть профессиональные заболевания.

Задачей производственной санитарии и гигиены труда является максимальное ограничение их вредного воздействия, сделать как можно безопасным нахождение людей в производственных помещениях, цехах предприятия.

Шумом называется всякий нежелательный для человека звук, мешающий восприятию полезных сигналов. Шум состоит из многих звуков различной частоты. Под воздействием шума высокой интенсивности орган слуха утомляется, в результате может развиться тугоухость и глухота, обнаруживаемые через несколько лет. В начальной стадии заболевания возникают ощущения головной боли, звона и шума в ушах. Затем эти явления делаются более стабильными. Барабанная перепонка утолщается и слегка вытягивается, происходят изменения в нервных окончаниях слухового нерва, расположенных в кортиевом органе. Одновременно происходит переутомление подкорковых слуховых центров, регулирующих трофику уха, что приводит к нарушению питания чувствительных клеток. Из отечественных и зарубежных источников известно, что под действием длительного систематического шума высокого уровня производительность труда в ряде случаев снижается до 50-60%.

Интенсивный шум вызывает изменения в сердечно-сосудистой системе, появляется аритмия, иногда изменяется артериальное давление, что ослабляет организм. Шум приводит к нарушению секреторной моторной функции желудка. Среди работающих шумных производств нередки случаи заболевания гастритом, язвенной болезнью. Поэтому измеряется уровень шума и не допускается повышение уровня шума.

Допустимые уровни звукового давления на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на рабочих местах водителя и обслуживающего персонала принимаются в соответствии с определенными стандартами по ГОСТу ССБТ 12.1.003-83* «Шум. Общие требования безопасности». Измерение шума производится шумомерами совместно с анализаторами спектра шума.

По физической природе вибрация так же, как и шум, представляет собой колебательное движение материальных тел.

Вибрация - механические колебания упругих тел, проявляющиеся в перемещении центра их тяжести или оси симметрии в пространстве, а также периодическом изменении ими формы, которую они имели в статическом состоянии. Параметры вибрации нормируют по ГОСТу ССБТ 12.1.012.-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования». Вибрация ухудшает зрительное восприятие, снижает качество внимания, вызывает утомление, головную боль.

Для борьбы с шумом и вибрацией используют как общие, так и индивидуальные средства защиты.

Рационализация технологических процессов, применение глушителей, тщательная пригонка всех движущихся частей механизмов - все это во много раз снижает шум. По возможности шумные работы заменяются менее шумными.

Для снижения вибрации работающих агрегатов, оборудования используются звукопоглощающие конструкции близ источников шума или рабочего места. Покрываются вибрирующие поверхности вибропоглощающими и демпфирующими материалами (резиной, специальными мастиками, асбестом, битумом, пластмассами и т. д.).

При работе с пневматическими и ручными электрическими машинами возникает вибрация, передающаяся через рукоятки и корпусы на руки рабочих, а иногда и на ноги через обрабатываемую среду. Для снижения вибрации в данном случае применяют рукоятки с виброгасящим или автоматизирующим устройствами.

Средства индивидуальной защиты от шума и вибрации применяют тогда, когда другие средства оказываются неэффективными.

Средствами индивидуальной защиты от шума являются вкладыши (тампоны из ультратонкого волокна, твердые вкладыши) и наушники. В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации применяют обувь с амортизирующими подошвами, рукавицы с упругими вибропоглощающими прокладками и т. д.

На автопредприятиях одним из производственных факторов, оказывающим вредное воздействие на человека, является производственная пыль.

Пыль оказывает вредное действие на организм человека. Воздействие раздражающей пыли (минеральной, стальной, чугунной, древесной) зависит от дисперсности массы, растворимости, твердости, формы частиц. Наибольшую опасность для организма представляет мелкодисперсная пыль. Частицы размером 0,2-0,5 мкм задерживаются в верхних дыхательных путях. Поражение верхних дыхательных путей в начальной стадии сопровождается раздражением, а длительное воздействие вызывает кашель, отхаркивание грязной мокротой. Частицы размером менее 0,1 мкм представляют собой наибольшую опасность для организма, так как они не задерживаются в верхних дыхательных путях, а, проникая в легкие, оседают в них и приводят к развитию патологического процесса, который получил название пневмокониоза. Пневмокониозы - пылевые заболевания легких от воздействия всех видов пыли.

Одним из главных мероприятий по борьбе с пылью является организация технологического процесса, устраняющего образование пыли - применение пылесоса, оборудование различных станций местными отсосами. Для предупреждения взрываемости пыли избегают больших концентраций, которые являются взрывоопасными. В цехах с большим пылевыделением необходима систематическая уборка пыли со стен, оборудования. Рабочие обеспечиваются индивидуальными средствами защиты - противопылевой спецодеждой, респираторами и очками, а также душами и умывальниками. Все вновь поступающие и рабочие проходят предварительный и периодический медицинские осмотры.

Токсические вещества. Многие производственные процессы на автотранспортных предприятиях сопровождаются выделением в воздух производственных помещений токсических веществ, которые, проникая в небольших дозах в организм человека, вызывают в клетках ткани химические изменения и болезненные явления (отравления). Токсические вещества (яды) по характеру своего действия делятся на яды местного и общего действия. Яды местного и общего действия, такие как кислоты, щелочи, хромовые соединения, поражают только тот участок тела, на который они попали. Яды общего действия, например окись углерода, не позволяют крови разносить кислород по организму человека, вследствие чего наступает кислородное голодание. Степень отравления зависит от химической структуры вещества, физического состояния человека в момент воздействия яда на организм, дисперсности, растворимости, концентрации, путей проникновения в организм, температуры производственной среды, индивидуальной чувствительности человека к действию яда и продолжительности воздействия.

Отравления, вызванные действием токсических веществ, могут быть острые и хронические. Острые отравления возникают при внезапном поступлении в организм больших доз токсического вещества. Хронические отравления развиваются постепенно вследствие длительного воздействия токсических веществ малых концентрации и характеризуются стойкостью вызванных в организме изменений.

В целях предотвращения отравления принимаются меры:

- обеспечивается работа карбюраторных двигателей на обедненной смеси;

- карбюраторные двигатели оборудуются каталитическими нейтрализаторами, а дизельные двигатели - комбинированными;

- обеспечивается надежный контроль над техническим состоянием двигателей с точки зрения минимального содержания токсичных компонентов в отработавших газах.

Особое внимание уделяется поступлению токсических веществ через органы дыхания.

Согласно требованиям санитарии, утверждены предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе зоны ТО-1.

По степени воздействия на организм вредные вещества разделены на следующие классы опасности:

1. чрезвычайно опасные;

2. высоко опасные;

3. умеренно опасные;

4. мало опасные.

Здесь принимаются меры по недопущению такого положения, чтобы содержание часто встречающихся токсических веществ на производственном участке не превышало установленных норм.

Выводы:

Помещения, в которых рабочие, выполняя техническое обслуживание или ремонт машин должны находиться под техникой, необходимо оборудовать осмотровыми каминами, эстакадами с направляющими предохранительными ребордами или подъемниками.

Приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать удаление выделяемых паров и газов и приток свежего воздуха. Естественное и искусственное освещение рабочих мест должно быть достаточным для безопасного выполнения работ. Помещения предприятий и организаций, обслуживающих технику должны быть оборудованы централизованным или автономным отоплением.

На территории предприятия необходимо наличие санитарно-бытовых помещений - гардеробных, душевых, умывальных (работающие с этилированным бензином обязательно должны быть обеспечены горячей водой).



6. Специальная часть

6.1 Восстановление деталей ковша погрузчика

Рассмотрим типы ковшов, применяемых на машинах DRESSTA

Ковши общего применения

Ковш с зубьями Ковш без зубьев

Рис. 6.1. Ковши с угловой передней кромкой

Емкости ковшей: 5.32 [м³] и 5.73 [м³]

Применяемость: для работ в карьерах, каменоломнях.

Ковш с зубьями Ковш без зубьев

Рис. 6.2. Ковши с прямой передней кромкой

Емкости ковшей: 5.35 [м³], 5.73 [м³], 6.5 [м³] и 11.5 [м³]

Применяемость:

- ковши емкостью 5.35 и 6.5 [м³] для общих погрузочно-перегрузочных работ;

- ковш емкостью 11.5 [м³] для переработки легких материалов (уголь, кокс).

Рис. 6.3. Ковш для быстроразъемного соединения

Емкость ковша : 5,7 м³

Применяемость: для погрузочно-разгрузочных работ.

Ремонт и восстановление ковшей

Из всех узлов фронтального погрузчика ковш подвергается наибольшему износу. Скорость износа режущих частей и поверхности ковша зависит от типа грунта на котором он работает. Чем больше абразивных и скальных материалов тем быстрее износ..

Наиболее подверженные износу составляющими ковша являются:

ѕ зубья ковша

ѕ адаптеры зубьев

ѕ режущая кромка ножа

ѕ боковые стенки ковша

ѕ днище ковша (истирание)

ѕ кронштейны ковша

ѕ разрывы и трещины

ѕ выработка посадочных мест под шкворни

Чаще всего на поступающих в ремонт погрузчиках уже проводился частичный ремонт ковша на местах. Кроме замены зубьев, как правило, менялось лезвие. Обычно лезвие делается произвольно. В ход идут распущенные рельсы, латки из кусков металла и другие подручные средства. Это помогает на длительное время решить проблему с ремонтом. Но всегда наступает предел и наступает время капитального ремонта.

Капитальный ремонт ковша включает в себя замену днища, боковин, ножа, втулок, зубьев, восстановление геометрии, покраска.

Монтаж и демонтаж ковша.

Рис.6.4. Монтаж ковша

1. Болты 2. Шкворни 3. Уплотнительные кольца «O-ring» 4. Прокладки регулировочные

Для замены ковша необходимо выполнить следующие операции:

1. Установить машину на горизонтальной, лучше с твердым покрытием, площадке или в производственном помещении.

2. Установить ковш в положение, указанное на рис. 6.4.

3. Выкрутить болты (1) и выбить шкворни (2).

4. Отъехать от ковша или приподнять стрелу.

5. Обеспечить сохранность оставшихся после демонтажа ковша уплотнительных колец “O-ring” (3) и регулировочных прокладок (4) толщиной 1,5 [мм].

6. Монтаж ковша следует производить в обратной последовательности.

При этом, допускаемые зазоры между кронштейнами ковша и плечами стрелы - 1,5 [мм]. При увеличении этих зазоров их следует уменьшать (заполнять) за счет симметричной установки регулировочных прокладок.

При замене ковша следует проявлять особую осторожность. Разъединяемые тяжелые узлы рабочего оборудования (плечи стрелы и соединительная тяга ковша) при выбивании шкворней должны быть надежно закреплены (заблокированы) для того, чтобы предотвратить их неожиданное падение.

Рассмотрим способы восстановления зубьев ковша.

Способы восстановления зубьев ковша

1. Известен способ восстановления зубьев методом электрошлаковой наплавки с последующим упрочнением передней поверхности наплавкой порошковой проволокой. При этом наплавка производится не сплошным слоем, а точками диаметром 30-40 мм, высотой 8-10 мм, расположенными на расстоянии 20-30 мм друг от друга

Недостатками этого способа упрочнения является невысокое качество многослойного металла наплавки, малая толщина наплавленного слоя, обусловленная низкой прочностью сцепления отдельных валиков наплавленного металла. Кроме того, необходимость последовательного проведения двух операций приводит к повышению себестоимости и снижению производительности наплавки.

2. Известен способ восстановления изношенного режущего инструмента ковша методом электрошлаковой наплавки, при котором расходуемый электрод приваривают к торцу изношенного инструмента, в процессе его перенаплава в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе, выполненном по форме рабочей части инструмента, формируют острие последнего, после чего производят оплавление в шлаке торца заготовки и ее стыковку с отлитым острием.

Для работы инструмента в условиях ударно-абразивного износа необходимо сочетание высокой износостойкости поверхности с вязкой остальной частью зуба, причем наличие износостойкого слоя только на передней части не обеспечивает сохранение геометрии инструмента в процессе эксплуатации т.е. его самозатачиваемость. Используя составной расходуемый электрод, согласно известному способу. можно наплавить зуб разнородным металлом.

Однако такой способ наплавки позволяет получить изменение свойств в направлении оси зуба. Такие зубья имеют низкую стойкость в условиях ударно-абразивного износа и из-за равномерного износа по передней и задней граням быстро тупятся.

3. Для повышения производительности и качества наплавки изношенных зубьев ковша экскаватора применяется более совершенный метод.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электрошлаковой наплавки острия изношенного зуба, включающему оплавление в шлаке торца вертикально расположенной заготовки и их стыковку, отливку начинают с формирования износостойкого слоя при горизонтальном расположении кристаллизатора, после чего в процессе плавления оставшейся части электрода производят поворот кристаллизатора до совмещения осей отливаемого острия и заготовки со скоростью, исключающей контакт закристаллизовавшегося ранее износостойкого слоя со шлаковой ванной.

Получение упрочненного слоя на передней грани инструмента методом электрошлаковой наплавки повышает его качество по сравнению с наплавкой порошковой проволокой. Кроме того, предлагаемый способ позволяет нанести толстый износостойкий слой, прочно связанный с основным металлом. Это предотвращает отколы наплавленного металла в процессе работы и повышает долговечность зубьев.

В этом случае можно объединить операции восстановления и упрочнения зубьев в одну упрочнительно-восстановительную электрошлаковую наплавку, что повышает производительность и снижает стоимость восстановления инструмента.

Пример. Проводим электрошлаковую наплавку зуба ковша. К подрезанному торцу заготовки изношенного зуба привариваем расходуемый электрод, нижняя часть которого выполнена в виде гребенки из высокохромистого чугуна типа сормайт-1, а верхняя представляет собой пластину из стали 110Г13Л сечением 120 60 мм, длиной 345 мм. Вес расходуемого электрода равен 26,5 кг, что соответствует весу наплавляемого острия зуба. Вес чугунной части электрода рассчитывался из, того, чтобы получить износостойкий слой толщиной 20 мм, и равнялся 5,8 кг. Наплавку производим в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе. Заготовку изношенного зуба с приваренным к ее торцу расходуемым электродом закрепляем на каретке таким образом, чтобы ее ось была вертикальна.

Наплавку начинаем на жидком старте. В качестве флюса используется смесь флюсов АНФ-6 и AH-348А в 65 соотношении 2:1. Перед началом плавки кристаллизатор располагают так, чтобы часть его, формирующая переднюю грань зуба, была горизонтальна.

После окончания переплава нижней, чугунной части электрода и получения износостойкого слоя требуемой толщины, не прекращая плавления верхней его части, производим поворот кристаллизатора вокруг оси до совмещения осей отливаемого острия и вертикально расположенной заготовки зуба.

Во время поворота контролируется положение зеркала металлической ванны, не допуская понижения его ниже верхней точки ранее закристаллизовавшегося износостойкого слоя, что предотвращает его оплавление шлаком и перемешивание с основным металлом.

Скорость поворота при этом составляет около 0,001 с^-- в начале поворота и 0,002 с^-- в конце. После завершения плавления расходуемого электрода оплавляется в шлаке торец заготовки зуба и проводится его стыковка с отлитым острием.

Режимы переплава:

напряжение U =40-42 В,

ток I=1,2-2,5 кА.

Исследование структуры и твердости в продольном сечении наплавленного зуба показало, что ширина зоны перемешивания не превышает 8-10 мм. В этой части зуба металл плотный, без дефектов. Твердость упрочненного слоя на расстоянии до 15-20 мм от передней грани составляет 50-55 HRC, в зоне перемешивания - 25-46 HRC и на оставшейся части наплавленного металла - 180-200 НВ.

Этот способ позволяет повысить производительность наплавочных работ благодаря совмещению двух отдельных операций восстановления и упрочнения зуба в одну. За счет сокращения вспомогательного времени наплавочной операции обеспечивает повышение производительности в 1,5 раза.

Повышение долговечности наплавленных по предлагаемому способу зубьев за счет увеличения качества упрочненного слоя и его толщины с 8-10 мм до 20 мм составляет около 50%.

6.2 Технический расчет

Расчёт параметров ковша

Внутренняя ширина основного ковша:



где В_тр величина режущей кромки ковша (по техническим характеристикам DRESSTA 560E)

Высота разгрузки ковша - наибольшее расстояние от опорной поверхности до режущей кромки основного ковша при максимальном угле разгрузки и номинальном давлении в шинах. Высоту разгрузки ковша определяем по формуле:

где h_T - максимальная высота подъема (по техническим характеристикам DRESSTA 560E)

Дh_Р - дополнительный зазор, выбираемый с учётом опрокидывания ковша и работы на неподготовленном основании (300…500).

Наибольший угол разгрузки ковша - угол наклона днища ковша к горизонту, он определяется так:

Принимаем

Внутреннюю ширину принимаем на 70 мм больше величины следа.

Расчётный радиус поворота ковша - расстояние между осью шарнира и режущей кромкой. Расчётный радиус поворота ковша определится по формуле:

где номинальная вместимость ковша;

относительная длина днища ковша,

относительная длина задней стенки,

относительная высота козырька,

относительный радиус сопряжения днища и задней стенки,

угол между плоскостью козырька и продолжением плоскости задней стенки,

угол между задней стенки и днищем ковша,

По техническим характеристикам DRESSTA 560E наружный габаритный радиус поворота

R_max = 8030 мм = 8,03 м

Высота шарнира крепления ковша к стреле:

Длина днища - расстояние от передней кромки ковша до его пересечения с задней стенкой. Длину днища определим по формуле:

Длина задней стенки - расстояние от верхнего края задней стенки или основания козырька до пересечения с днищем ковша. Длину задней стенки определим по формуле:

Высота козырька определяется по формуле:

Радиус сопряжения определим по формуле:

Угол наклона режущих кромок боковых стенок относительно днища Принимаем

Угол заострения режущих кромок, Принимаем

Рис. 6.5. - Параметры ковша

ремонт фронтальный погрузчик ковш

Расчёт параметров рычажной системы управления

Размеры рычажной системы выбираем по показателям погрузочного оборудования и основного ковша, а также выбранной точки под учётом обеспечения наилучшей видимости при управлении

Высота подвески шарнира стрелы:

где относительная высота шарнира подвески стрелы,

Длина стелы:

Расстояние от шарнира подвески стрелы до наиболее выступающей передней части машины. Для колёсных погрузчиков принимаем:

где диаметр колеса погрузчика. Для погрузчика DRESSA

Угол наклона радиуса ковша определиться по формуле:

Угол поворота стрелы обычно составляет 85…90⁰. Принимаем

Вылет ковша L - расстояние от передних выступающих частей базовой машины до режущей кромки ковша, находящегося на максимальной высоте при наибольшем угле разгрузки. Высоту ковша определяем по формуле:

где расстояние между погрузчиком и транспортным средством при разгрузке, необходимое по условиям безопасности работы и равное 150…200мм.

Расстояние от шарнира подвески стрелы до шарнира подвески коромысла:

Высота установки среднего шарнира коромысла определится так:

Длина верхнего плеча коромысла:

Длина нижнего плеча коромысла:

Расстояние между шарнирами ковша:

Выбор и расчёт основных параметров

Рациональность использования массы базовой машины и совершенство ходовой части определяем по коэффициенту удельной грузоподъёмности:

где Q_H - грузоподъемность (по паспорту 12,53 т)

М - масса машины (по паспорту 41,65 т).

Для колёсных фронтальных погрузчиков рекомендуют

Машина работает эффективно.

Напорное усилие по двигателю приближенно определяем по формуле:

где наибольшая эффективная мощность двигателя (319 кВт);

рабочая скорость внедрения в км/ч;

КПД гидромеханической трансмиссии,

коэффициент сопротивления качению;

при колёсной ходовой части

расчётное буксование, при колёсной ходовой части

Напорное усилие по сцепной части:

где коэффициент сцепления движителя;

для колёсных движителей.

Определим скорость запрокидывания:

где коэффициент снижения рабочей скорости в процессе внедрения за счёт падения частоты вращения вала двигателя, снижения производительности гидронасосов, буксования и т.д.

коэффициент смещения;

Угловая скорость запрокидывания ковша;

Скорость подъёма стрелы, выбираем так, чтобы подъём груза был завершен к моменту окончания операции отхода погрузчика на разгрузку:

где длина пути шарнира крепления ковша при подъёме стрелы, и она определяется:

средняя длина пути рабочего хода погрузчика;

скорость обратного холостого хода погрузчика,

Скорость опускания стрелы определяем по скорости подъёма с таким расчётом, чтобы в полости опускания гидроцилиндров стрелы не образовался вакуум:

Величину выглубляющего усилия определяем по условию продольного опрокидывания машины относительно ребра опрокидывания, проходящего под осью опорных колёс:

N_B =

где эксплуатационная масса машины;

длина базы машины (3837 м по паспорту) - (плечо сил);

N_B = = 21 710 кг = 21,71 т.

Удельное напорное усилие на кромке ковша:

где наибольшее тяговое усилие по двигателю или по сцепной массе;

наружная ширина режущей кромки ковша;

Удельное выглубляющее усилие на кромке ковша:



где выглубляющее усилие

Техническая производительность

Производительность, как показатель эффективности погрузчика, зависит от многих факторов: технического состояния и надежности механизмов; физико-механических свойств груза, грунта; состояния покрытия и размеров погрузочной площадки, обеспеченности транспортом.

Техническая производительность погрузчика соответственно при работе

со штучными грузами:

Q_Z =

с сыпучими грузами:

Q_V =

со связными грузами

Q_m =

где m_шт, V, и Q_H - соответственно масса штучного груза, вместимость ковша и грузоподъемность;

t_ц = t₁ + t₂ + t₃ +…+ t_п - время цикла, t_i - время отдельных операций (таблица);

n - число операций;

k_ц и k_г - коэффициенты соответственно наполнения ковша (1,25) и использования грузоподъемности (0,9).

Таблица 6.1. Определение времени цикла

Операции	Продолжительность, сек
Поднятие стрелы	9,1
Опускание стрелы	5,6
Закрытие ковша	3,3
Открытие ковша	2,8
Поворот стрелы (вправо-влево) на 350	1,5
Захват/зачерпывание груза	8…14
Транспортирование к месту разгрузки	12…17
Всего:	42,3…53,3

Выберем среднее значение времени цикла в 48 сек., тогда

с сыпучими грузами:

Q_V = = 0,149 м³/с = 0,149*3600 = 537,2 м³/час

со связными грузами

Q_m = = 0,235 т/с = 0,235*3600 = 845,775 т/час



Заключение

Фронтальные погрузчики заняли значительное место в производстве. Сейчас уже сложно представить, как без них обходиться. Фронтальные погрузчики все больше развиваются и становятся более надежными и универсальными

Повышение надежности машин имеет огромное народнохозяйственное значение. Для обеспечения надежной работы машин необходимо постоянно совершенствовать их конструкцию и технологию производства, разрабатывать и внедрять мероприятия по поддержанию работоспособности машин в эксплуатации.

Недостаточная надежность машин сказывается на уменьшении производительности из-за простоев в ремонте, на величине материальных и трудовых затрат на их содержание, на росте капитальных вложений в производственные фонды ремонтного производства и промышленность, занятую выпуском запасных частей.

В работе рассмотрен фронтальный погрузчик KOMATSU WA380.

Главные критерии при выборе фронтального погрузчика - грузоподъемность, объем ковша, цена, топливная экономичность и производительность, причем при постоянной мощности двигателя грузоподъемность определяется вместимостью и назначением ковша. Техника малой грузоподъемности может использоваться в дорожно-строительных работах в стесненных условиях. Средние фронтальные погрузчики обычно выполняют планировку территории, выемку грунта из котлованов, вскрышные и др. земляные работы. Тяжелые модели используют в карьерах и на больших открытых территориях. Вся техника отлично справляется с сыпучими материалами: песком, щебнем, металлической стружкой, древесной щепой, сельхозпродукцией и пр.

При эксплуатации фронтального погрузчика вне города его габариты не имеют значения. Для работы в населенном пункте стоит приобрести фронтальный погрузчик, укладывающийся в принятые габаритные параметры для дорог общего пользования: ширина до 2,6 м и высота до 4 м.

При выборе модели желательно учесть возможность смены ковша и особенно эргономику рабочего места оператора. Удобство работы оператора не менее значимо, чем технические характеристики машины. Усталость от шума, пыли, неудобных рабочих органов, некомфортной температуры в кабине понижает работоспособность, нивелируя технические преимущества управляемой им машины.

Как и любая техника, фронтальный погрузчик требует периодического техобслуживания и осмотра. В перечне работ: профилактический осмотр, замена технических жидкостей, периодичность и необходимость регулировки, замены каких-либо узлов и расходных материалов. Очень важно, чтобы вся документация (руководство по эксплуатации, формуляр, каталог запасных частей) была на русском языке, со всеми необходимыми схемами и картинками. Своевременное техобслуживание предотвратит поломки и обеспечит максимальный срок эксплуатации фронтального погрузчика.

Распространению фронтальных погрузчиков способствуют многие факторы:

· отношение реальной грузоподъемности фронтального погрузчика к его массе в 2-2,5 раза выше, чем у гидравлических экскаваторов;

· удельная стоимость колесного фронтального погрузчика, отнесенная к 1мі емкости ковша, в 1,5-2 раза ниже, чем у экскаваторов;

· более высокие показатели мобильности и маневренности, позволяющие выполнять одной машиной погрузочные и транспортные работы;

· сопоставимость величин отрывных усилий на режущей кромке ковша колесного фронтального погрузчика и экскаватора (при равной емкости ковша), хотя погрузчик уступает экскаватору в реализации усилия отрыва по всей высоте забоя;

· близость коэффициентов наполнения ковша у фронтального погрузчика и экскаватора, который обычно составляет 0,75-0,8 (реже 1,0-1,1).

Помимо технических характеристик машины важна ее стоимость. Сегодня на рынке много фронтальных погрузчиков разных марок из разных стран. Каждый выбирает по карману - одни предпочитают проверенную технику ведущих мировых производителей за большие деньги, другие - менее дорогие, но малоизвестные машины. Как правило, у официальных дистрибьюторов цены ниже, чем у фирм-перекупщиков. Дальше уже стоит смотреть на надежность техники. Понятие это достаточно субъективное, но немаловажное. Стоит поинтересоваться, как давно техника на рынке, пообщаться с теми, кто уже приобрел ее, какие гарантии предлагаются и т.д. У компании-продавца должен быть свой сервис-центр с оперативным обслуживанием и квалифицированными специалистами.

Главный показатель надежности марки DRESSTA- двигатели QSC8.3. Были случаи, когда фронтальные погрузчики работали без перебоев при температуре -38°С. Если машина нормально заводится, то и работает она без каких-либо проблем. Фронтальные погрузчики оснащаются функцией зимнего запуска - при нажатии кнопки в кабине во всасывающий коллектор впрыскивается эфирная смесь, что смягчает процесс запуска двигателя. Гидросистема также приспособлена для зимних работ за счет шлангов европейского стандарта, которые выдерживают минусовые температуры.

Технические требования к конструкции фронтального погрузчика определяются в основном грузоподъемностью - ее величина влияет на размеры как самой машины, так и ее узлов, агрегатов, навесного оборудования, на способ их крепления, а также на производительность гидравлического оборудования, мощность двигателя и трансмиссию. Рост грузоподъемности ведет к увеличению нагрузок на все агрегаты, узлы, элементы рамы. Некоторые производители для экономии устанавливают на одну и ту же базовую машину увеличенные ковши, более мощный двигатель и преподносят ее уже как новую модель. Это тупиковый путь, поскольку техника и ее элементы испытывает нагрузки, не заложенные изначально в конструкцию.

Производительность и топливная экономичность погрузчика определяют срок его окупаемости. Рассмотрим две машины с грузоподъемностью 6 т и 3 т. Первая с рабочим циклом в 18 с произведет 200 операций в час по зачерпыванию и выгрузке грунта. Расход топлива составит 40-50 л. Вторая с рабочим циклом 9 с переместит тот же объем грунта за то же время (исходя из рабочего цикла), но при этом расход топлива будет в 4 раза меньше, т.е. 10-15 л. (Разворот на площадке не учитывается. Как правило, у малых машин скорость перемещения и маневренность выше.) Т.о., малый погрузчик при той же производительности израсходует на 30% топлива меньше, и при этом стоит на 40% меньше, чем 6-тонник.

Если бы первый фронтальный погрузчик имел рабочий цикл 9 с, как и второй, то при 30%-ом увеличении затрат на топливо производительность его была бы в 2 раза выше, чем у модели грузоподъемностью 3 т. (Этот пример не годится, когда фронтальный погрузчик используется на работах с тяжелыми материалами, где важны мощность двигателя и масса машины.)

Широкому применению фронтальных погрузчиков способствует различное навесное оборудование, предлагаемое производителями: челюстные захваты (для работы с цилиндрическими предметами и их связками), бульдозерные отвалы, универсальные ковши и проч. При этом модели с грузоподъемностью от 6 т, что наиболее рационально, обычно используются только для перегрузки сыпучих материалов.



Список литературы

1. Бояркина И.В. Технологическая механика одноковшовых фронтальных погрузчиков: монография. Омск: СибАДИ, 2011. 336 с.

2. Базанов А.Ф., Забегалов Г.В. Самоходные погрузчики. М.: Машиностроение, 1979. 408 с.

3. Карташов В. П. «Технологическое проектирование автотранспортных предприятий», М, «Транспорт», 1981, 171с.

4. Максименко, А.Н. Эксплуатация строительных и дорожных машин / А.Н., Максименко. - СПб. : БХВ-Петербург, 2006. - 400 с.

5. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта, Мн., НПО «Транстехника», 1998, 60с.

6. «Рекомендации по организации ТО и ремонтов строительных машин», М., 1993.

7. Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» под редакцией И.Г. Староверова, часть II «Вентиляция и кондиционирование воздуха», М, «Стройиздат», 1977, 502с.

8. Строительные машины: справочник в 2 т // Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог / А.В. Раннев, В.Ф. Корелин, А.В. Жаворонков и др. / под общ. ред. Э.Н. Кузина. Т. 1. М.: Машиностроение. 1991

9. Справочник инженера-экономиста автомобильного транспорта С. Л. Голованенко, О. М. Жарова, Т. И. Маслова, В. Г. Посыпай; под общ. Ред. С. Л. Голованенко. - М.: Транспорт, 1984. 320 с.

10. Тарасов А. Н. Бояркина И. В. Озеров С. В. Парицкая Л. Ю. Методика проектирования основного ковша фронтального погрузчика. Омск. СибАДИ. 2012

11. «Указания по организации и проведению технического обслуживания и ремонта дорожных машин» ВСН 6-79, М, «Транспорт», 1980, 136с.



Приложение 1

Основной ковш

Методика, разработанная в Сибирской государственной автомобиле-дорожной академии (СибАДИ). г. Омск [авторы: А. Н. Тарасов; И. В. Бояркина; С. В. Озеров; Л. Ю. Парицкая]

Основной ковш должен обеспечивать работу погрузчика в тяжёлых и лёгких условиях, сохраняя при этом постоянную номинальную грузоподъёмность. Различают геометрические номинальную и максимальную вместимости основного ковша и его вместимость с шапкой.

По техническим характеристикам основной ковш погрузчика Dressta 560E имеет паспортную вместимость 5,73 м³.

Плотность материала и вместимость ковша характеризуются условием:

Q_п = с_MminV_ГШ ? с_MmaxV_Г

где с_мmax и с_мmin - максимальное и минимальное значения плотности насыпного материала основного ковша;

V_г и V_гш - геометрические номинальная вместимость основного ковша и вместимость его с шапкой.

Номинальную вместимость основного ковша, согласно стандарту, определяют по номинальной грузоподъёмности погрузчика при работе с сыпучими и мелкокусковыми материалами по формуле

V_Г =

где Kн - коэффициент наполнения ковша.

При расчётной плотности материала с _м= 2 т/м³ и работе ковша в тяжёлых условиях эксплуатации погрузчика Kн = 1;

При с _м= 1,6 т/м³ и работе ковша в лёгких условиях Kн = 1,25, при этом внутренняя полость ковша заполняется с шапкой.

Объём ковша с шапкой определяется по формуле

Vгш = 1,25Vг.

На рис. 1 приведено сечение основного ковша фронтального погрузчика. Номинальная геометрическая вместимость ковша образуется профилем его сечения, расположенного ниже горизонтальной плоскости, проведённой через т. 8 основания козырька ковша и его режущую кромку 4.

Профиль номинального сечения ковша образуется дугой 6-7 криволинейного днища радиусом r₀ с центром в т. 2. Касательные 4-0 и 8-0 к дуге днища являются условными отрезками прямых передней L₁ и задней L₂ стенок ковша, которые пересекаются в т. O, образуя угол г₀ раскрытия последнего. Передняя стенка l₁ ковша ограничена точками 4-6 отрезка прямой, а задняя l₂ образуется отрезком прямой 7-8. Замыкающей сечение профиля номинального сечения ковша является линия зева 4-8.

Рис. 1. Сечение основного ковша фронтального погрузчика

При этом профиль сечения материла в ковше, образованный точками 4, 8, 9 и 11, расположен выше линии 4-8, имеет откосы 1:2 на пространственных боковых и фронтальных проекциях (см. рис. 1) и является шапкой. Точки 1 и 3 определяют места шарнирного соединения ковша соответственно со стрелой и тягой его поворота, точки 4 и 5 определяют длину ножа.

Наружная ширина ковша совпадает с шириной режущей части ковша, заданной по паспорту B_г, внутренняя ширина ковша B₀ определяется по эмпирии ческой формуле

B₀ = 0,993B_г.

По техническим характеристикам погрузчика Dressta 560E наружная ширина (ширина режущей кромки ковша) тогда

Внутренняя ширина основного ковша:

В₀ = 3650*0,993 = 3624,45 мм (принимаем 3625 мм)

Основным геометрическим параметром ковша является радиус его днища r₀. Получена корреляционная зависимость r₀ от Q_п погрузчика:

r₀ = (0,26…0,28) (1)

r₀ = (0,26…0,28) = 0,604…0,65 мм (выбираем 0,625 мм)

Рис. 2. Зависимость радиуса r₀ днища ковша от грузоподъемности Q_П колесного погрузчика

Условная L₁ и действительная l₁ значения длины передней стенки ковша рассчитываются по формулам:

L₁ = (3,75…4,00) r₀, ; (2)

1₁ = L₁ ? , (3)

где г₀ = 45…55° (в нашем случае 50⁰).

L₁ = (3,75…4,00) *0,625 = 4*0,625 = 2,5 м

1₁ = 2,5 - = 2,5 - 1,34 = 1,16 м

Условная длина задней стенки ковша равна

L₂ = (0,85…0,96) L₁ (4)

Длина задней стенки l ковша вычисляется по формуле

1₂ = L₂ ? , (5)

L₂ = (0,85…0,96) 2,5 = 2,25 м

1₂ = 2,25 - 1,34 = 0,91 м,

Площадь сечения основного ковша A_к является суммой площадей четырёх геометрических фигур (см. рис. 1):

А_к = = A₁ + A₂ + A₃ + A₄ == (6)

где A₁ - площадь кругового сектора радиусом r₀;

A₂ и A₃ - площадь правого и левого прямоугольных треугольников, примыкающих к сектору;

A₄ - площадь треугольника, основанием которого является линия зева ковша l_4?8, а вершина h₄ соответствует т. 2 сечения ковша.

А_К = =

= 0,56 + 0,36 + 0,28 + 0,425 = 1,625 м²

Номинальный геометрический объём основного ковша определяется по формуле

V_г = A_к B₀ (7)

По этой формуле корректируются полученные значения!!!

В нашем случае

5,73 1,625 * 3625 = 5,89

Вполне согласуется.

Математическая модель расчёта параметров ковша (1)-(7) позволяет выполнить предварительный и окончательный выбор его размерно-геометрических параметров.

Первый этап расчёта позволяет установить, насколько отличаются объём и грузоподъёмность проектируемого ковша от исходного задания. Затем путём варьирования величины радиуса r0 получим действительные параметры ковша, соответствующие заданной грузоподъёмности.

На основе эмпирических данных получены средние значения относительных параметров ковша, которые можно использовать при проектировании:

L₁ = 3,96r₀ ; L₂ = 3,64r₀ и R_В = 2,43r₀.

Для проектирования ковша необходимой вместимости при заданных значениях его ширины B₀ и угла г₀ необходимо подобрать такие размеры его сечения, которые соответствуют номинальному геометрическому объёму Vг и грузоподъёмности погрузчика Qп:

Q_П = A_к B₀ с_мmax.

Конструктивный параметр ковша г₀ по физической сущности является безразмерной величиной, не зависящей от габаритных размеров. Однако с учётом специфики погрузчиков больших размеров и грузоподъёмности, работающих с крупнокусковыми материалами, угол раскрытия ковша г0 можно увеличивать до рациональных значений.

Следующий этап расчёта заключается в привязке полученного сечения ковша к ковшовой относительной системе координат Oyz. На рис. 3 показан ковш в положении, когда передняя стенка и нож ковша лежат в горизонтальной плоскости, совпадающей с осью y(0). При б₀ = 0 шарниры 1 и 3 находятся на одной вертикали, при положительном значении угла б₀ шарнир 3 смещается влево.

При определении положения системы координат Oyz относительно системы координат O(0)y(0)z(0) необходимо выбрать координаты т. 2 в этой системе такие, чтобы положение т. 1 обеспечило вырывное плечо Rв, а также другие условия, например, возможность размещения шарнира ковша под днищем. Таким образом, положение системы координат Oyz относительно сечения ковша задаётся тремя координатами: двумя линейными центра ковша y₂, z₂ и углом б₀, образованным осью Oz с передней стенкой ковша.

Для колёсных фронтальных погрузчиков значение Rв можно определить, используя корреляционную зависимость (рис. 6)

R_B = 0.6865 (8)

R_B = 0.6865 = 1.6 м

Из шарнира 1 (см. рис. 3) проводим линию, параллельную передней стенке ковша, и получаем угол б₀ с осью ковша О₁z, положение шарнира 3 на оси Оy определяется расстоянием l_1?3 между шарнирами ковша, которое можно определить c помощью корреляционной зависимости, график которой приведён на рис. 5:

L_1-3 = 0.3562 (9)

L_1-3 = 0.3562 = 0,827 м

Рис. 3. Расчетная схема ковша в положении, когда его передняя стенка и нож лежат в горизонтальной плоскости

Для формирования шапки ковша проектируются козырёк и режущие кромки на боковых стенках ковша, обеспечивается вылет режущего ножа и др. (см. рис. 3).

Длина козырька определяется по формуле

a_k = (0.08…0.10) (10)

a_k = (0.08…0.10) = 0,186 … 1,253 м



Рис. 4. Зависимость вырывного плеча R_B ковша от грузоподъемности Q_П колесного погрузчика

Рис. 5. Зависимость расстояния l_{1 - 3} между шарнирами ковша от грузоподъемности Q_П колесного погрузчика

Итоговая расчетная таблица

Грузоподъемность погрузчика QП	Радиус днища r0, м	Вырывное плечо RB, м	Размеры условных стенок, м	Размеры стенок, м
			Передней L1	Задней L2	Передней l1	Задней l2
12.53	0.625	1.6	2.5	2.25	1.16	0.91

В0	r0	L1	l1	L2	l2	l4-8	l2-4	l2-8	h4	A1	A2	A3	A4	AK	VГ	QП
3,625	0,625	2,5	1,16	2,25	0,91	2,0	1,212	1,0	0,5	0,56	0,36	0,28	0,43	1,625	5,73	12,53

Разработанный метод расчёта параметров ковша фронтального погрузчика является развитием существующей теории:

¦ сформулировано конкретное определение номинальной вместимости ковша погрузчика в виде геометрического объёма, образованного его внутренней полостью;

¦ получены формулы для расчёта площади сечения ковша и номинальной вместимости основного ковша;

¦ выполнена привязка сечения ковша к ковшовой системе координат Oyz с помощью трёх координат: линейных центра радиуса r₀(y₂,z₂) и угловой б₀;

¦ впервые получены корреляционные зависимости параметров основного ковша от грузоподъёмности Q_п через радиус его днища r₀.



Приложение 2

а - общий вид; б - кинематическая схема; в - гидросхема; / - гидроцилиндр управления ковшом; 2 - стрела: з - кривошипно-шатунный механизм управления ковшом: 4 - ковш: 5 - гидроцилиндры подъема стрелы; 6 - поворотная рама; 7 - двигатель; 8 - коробка отбора мощности; 9 - гидротрансформатор; 10 - коробка передач; // - главная передача 4 = 2,67; 12 - задний мост; 13 - ступенчатый редуктор i = 5.4; 14 - i срединный мост; 15 - насос: 16 - фильтр; 17 - масляный бак: 18 - гидровыключатель; 19 - распределитель; 20 - цилиндры ковша; 21 - цилиндры для стрелы

Размещено на Allbest.ru