Скрепер
Основні розрахункові параметри самохідного скрепера. Форми зусиль у вузлах. Розрахунки металоконструкцій арки-хобота скрепера. Розрахунок передній заслонці ковша. Визначення роботи гідроприводу. Виявлення призначення та області застосування нової техніки.
Рубрика | Транспорт |
Вид | дипломная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 28.11.2008 |
Размер файла | 890,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Силові чинники |
Перетини арки-хобота |
|||||
I-I |
II-II |
III-III |
IV-IV |
V-V |
||
Мізг max, кНм |
209,7 |
210,69 |
212,8 |
206,88 |
219 |
|
N, кН |
70,9 |
71,75 |
74,77 |
70,7 |
71,6 |
|
Розрахункове положення |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
Qmax, кН |
78,3 |
77,6 |
178,4 |
240,4 |
279,8 |
|
N, кН |
18,16 |
20,88 |
70,1 |
66,5 |
31,4 |
|
Розрахункове положення |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
4.3 Розрахунок напруг в перетинах арки-хобота скрепера
4.3.1 Напруги в перетині I-I
При розрахунку напруг значення силових чинників беремо з таблиці 4.2. Оскільки перетин I-I має вісь симмерії біля осі у, те максимальне значення нормальної напруги визначається по формулі:
Арка-хобот виготовлений із сталі 09Г2, межа текучості якої рівна ??=31 Н/см2.Таким чином, перетин I-I має коефіцієнт запасу міцності:
К=31/20,696=1,5
4.3.2 Напруга в перетині II-II
Решта перетинів не симетрична, щодо осі y1 - тому не можна наперед вказати в якому з поясів максимальну напругу.
Тому для остальних перетинів розрахунок нормальних напруг ведемо для нижнього і верхнього поясу, з яким визначаємо максимальне значення напруги.
4.3.2.1 Нижній пояс
4.3.2.2 Верхній пояс
Максимальне значення напруги на нижньому поясі - ?=16632 Н/см2.
4.3.2.3 Коефіцієнт запасу міцності
К=31/16,633=1,86.
4.3.3 Напруга в перетині III-III
4.3.3.1 Нижній пояс
4.3.3.2 Верхній пояс
Максимальне значення напруги на нижньому поясі - ?=16813 Н/см2.
4.3.3.3 Коефіцієнт запасу міцності
К=3100/16813=1,84.
4.3.4 Напруга в перетині IV-IV
4.3.4.1 Нижній пояс
4.3.4.2 Верхній пояс
Максимальне значення напруги на нижньому поясі - ?=13273 Н/см2.
4.3.4.3 Коефіцієнт запасу міцності
К=31000/13273=2,3.
4.3.5 Напруга в перетині V-V
4.3.5.1 Нижній пояс
4.3.4.2 Верхній пояс
Максимальне значення напруги на нижньому поясі - ?=9959 Н/см2.
4.3.4.3 Коефіцієнт запасу міцності
К=31000/9959=3,1.
4.4 Розрахунок на міцність кронштейна арки-хобота скрепера
4.4.1 Геометричні характеристики перетинів
Перетини А-А і Б-Б однакові, тому площі і моменти опору вигину цих перетинів рівні:
FA=FБ=20*8,2=164 см2, WA=WБ=20*8,2/6=224 см3.
Для перетину В-В, Е-Е, Д-Д площу F, координату центру тяжкості Z0, момент інерції J, момент опору вигину W розраховуємо по формулах п.4.1, для чого ці перетини розбиваємо на прямокутники, дані про їх розміри і координати центрів тяжкості заносимо в таблицю 4.6.
Як приклад покажемо розрахунок геометричних характеристик перетину В-В.
Площа перетину:
Fb=3*8,7+3*8,7+20*3,2+20*3=176,2 см2.
Апліката центру тяжкості:
Z8=(3*8,7*7,6+3*8,7*7,6+20*3*2*1,6+20*3*13,4)/176,2=7,4 см.
Осьової омент інерції перетину:
JB=3*8,73/12+3*8,7*(7,6-7,4)2+3*8,7/12+3*8,7*(7,6-7,4)2+20*3,22/12+20*3,2*(1,6-7,4)2+
+20*33/12+2*3*(13,4-7,4)2=4744 см4.
Момент опору перетину вигину:
WB=4744/14,9-7,4=632 см3.
Значення геометричних характеристик згаданих перетинів заносимо в таблицю 4.7.
Таблиця 4.6
Перетини |
В-В |
Г-Г |
Д-Д |
||||||||||||
Номер прямокутника |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
B, мм |
30 |
30 |
200 |
200 |
30 |
30 |
200 |
200 |
30 |
30 |
10 |
10 |
200 |
200 |
|
N, мм |
87 |
87 |
32 |
30 |
50 |
50 |
32 |
30 |
155 |
155 |
55 |
55 |
35 |
45 |
|
Z, мм |
76 |
76 |
16 |
134 |
57 |
57 |
16 |
97 |
112 |
112 |
27 |
27 |
17 |
212 |
Геометричні характеристики перетинів
Таблиця 4.7
Перетин |
А-А |
Б-Б |
В-В |
Г-Г |
Д-Д |
|
F, см2 |
164 |
164 |
176 |
154 |
264 |
|
W, см2 |
224 |
224 |
632 |
396 |
1546 |
|
ZЦ.Т., см |
4,1 |
4,1 |
7,4 |
5,5 |
11,7 |
4.4.2 Силові чинники в перетинах
При розрахунку слід мати на увазі, що реакція Р6 при її позитивному значенні сприймається нижньою проушиной, а при негативному її значенні - верхньої проушиной.
Згинаючий момент в перетинах А-А, В-В, Г-Г:
М=Р6l6+P7l7, якщо Р6>0.
Подовжнє зусилля в перетинах В-В і Г-Г:
N=P6, якщо Р6>0.
Якщо ж Р6<0, то в згаданих формулах слід покласти Р6=0.
Для перетину Б-Б:
NБ=Р8;
MБ=Р6l6-P8l8, якщо Р6<0.
У останній формулі при Р6>0 слід приймати Р6=0.
Для перетину Д-Д:
NД=Р7sinц-P6cosц, якщо Р6>0;
МД=Р7l7+P6l6, якщо Р6>0.
де ?=45° - кут нахилу перетину Д-Д і горизонталі l6, l7, l8 - плечі сил Р6, Р7, Р8 щодо центрів відповідних перетинів, значення яких представлені в таблиці 4.8. У останніх двох формулах при Р6=0 слід приймати Р6=0.
Таблиця 4.7
Величини |
Перетини арки-хобота |
|||||
А-А |
Б-Б |
В-В |
Г-Г |
Д-Д |
||
16, см |
11 |
11 |
18,4 |
17,8 |
20,4 |
|
17, см |
1,2 |
- |
13 |
6 |
23,5 |
|
18, см |
- |
1,2 |
- |
- |
- |
Як приклад покажемо розрахунок силових чинників при розрахунковому проложенії l для перетину Д-Д.
З таблиці 3.1 при розрахунковому положенні l знаходимо Р7=440,4 кН;
Р6=25,54 кН.
З Таблиці 4.8 для перетину Д-Д знаходимо l7=23,5 см;
l6=20,4 см. По вищенаведених формулах знаходимо:
NД= Р7sinц - Р6cosц=440,4*sin 45°-25,54 cos45°=293,3 кH
MД= Р7*l7+ Р6*l6=440,4*23,5+25,54*20,4=108,7 кHм.
Аналогічно виробляємо розрахунок силових фокторов для всіх перетинів при різних положеннях, які заносимо в таблицю 4.9.
Таблиця 4.9.Силові чинники в перетинах кронштейна арки-хобота.
Силові фактори |
Перетини |
Розрахункові положення |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
Вигибаючі моменти, кНм |
А-А |
8,1 |
4,97 |
7,69 |
11,4 |
|
Б-Б |
4,4 |
2,58 |
4,2 |
2,6 |
||
В-В |
61,9 |
53,86 |
58,5 |
44,9 |
||
Г-Г |
31 |
24,8 |
29,3 |
28 |
||
Д-Д |
108,7 |
97,4 |
102,5 |
71 |
||
Повздовжні моменти, кН |
А-А |
440,4 |
414,3 |
415 |
234,66 |
|
Б-Б |
369,5 |
342,4 |
348,8 |
216,5 |
||
В-В |
25,54 |
0 |
24,6 |
78,3 |
||
Г-Г |
25,54 |
0 |
24,6 |
78,3 |
||
Д-Д |
293,3 |
292,9 |
276 |
110,5 |
4.4.3. Напруги в перетинах.
Де значення М і N беремо з таблиці 4.9., а W і F з таблиці 4.7.
?r - коефіцієнт контцентрації напруг, для перетину Д-Д розраховується по формулі (5)
ZЦТ=11,7 см = відстань від центру тяжкості перетину до концентрації напруг, знаходимо для перетину Д-Д з таблиці 4.7.
R=5 см - радіус кривизни концентратора напруг.
У інших перетинах концентратів напруг немає, тому при розрахунку решти перетинів приймаємо ?r=1.
Для перетину Д-Д при розрахунковому положенні 1 знаходимо:
4.4.4. Коефіцієнт запасу міцності
де ?ъ=28 кН/см2 - межа текучості ст 35 Л, з якої віділлє кронштейн
арки-хобота.
К=28/12=2,3.
Аналогічно розраховуємо напруги і коефіцієнт запасу міцності для всіх перетинів при різних розрахункових положеннях, презультати представлені в таблиці 4.10.
Таблиця 4.10.
Напруги і коефіцієнти запасу міцності в перетинах кронштейна арки-хобота.
перетини |
Розрахункові положення |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
Напруження, кН,см2 |
А-А |
6,3 |
4,7 |
5,9 |
6,5 |
|
Б-Б |
4,2 |
3,2 |
4 |
2,48 |
||
В-В |
9,9 |
8,5 |
9,4 |
7,5 |
||
Г-Г |
8 |
6,3 |
7,85 |
7,6 |
||
Д-Д |
12 |
10,9 |
11,3 |
7,4 |
||
Коефіцієнт запаса міцності |
А-А |
4,4 |
5,95 |
4,7 |
4,3 |
|
Б-Б |
6,7 |
8,75 |
7 |
11,3 |
||
В-В |
2,82 |
3,3 |
2,98 |
3,7 |
||
Г-Г |
3,5 |
4,4 |
3,7 |
3,68 |
||
Д-Д |
2,3 |
2,57 |
2,47 |
3,78 |
З аналізу таблиці 4.10. укладаємо, що максимальні напруги виникають в перетині Д-Д при розрахунковому положенні 1, коефіцієнт запасу міцності при цьому складає 2,3, що допустиме.
Якщо ж замінити матеріал кронштейна на Cт 25Л, у якої ??=24 кН/см2, то коефіцієнт запасу міцності складе:
К=24/12=2, що допустиме.
5. Розрахунок на міцність тягової рами самохідного скрепера ДЗ-87
5.1 Визначення навантажень в перетинах тягової рами скрепера
На тягову раму скрепера діють зусилля NE, QE, в упряжних шарнірах, зусилля S/2 з боку гідроциліндрів приводу ковша (рис 5.1.) Крім того, на тягову раму діють реакції в місцях кріплення з боку арки-хобота. У справжньому розрахунку ці реакції не визначені з причини відсутності інженерної методики їх розрахунку. Тому силові чинники визначені тільки для перетинів, де відсутні кріплення з аркою-хоботом. Визначаємо згинаючі моменти від сил, перпендикулярних площині тягової рами (Мх), від сил, паралельних площині тягової рами (Му), а також моменти, що крутять.
5.1.1. На тягу тягової рами діють тільки згинаючий момент від сил QE, перпендикулярної площини тягової рами, інші силові чинники відсутні.
Мх= QE d4,
де d4 - відстань від упряжного шарніра до місця кріплення тяги з трубою тягової рами, мм d4=2500 мм.
5.1.2 Силові чинники в перетині 8-8 труби
Мх= Му=0;
Мкр= QE d3,
де d3=2660 мм, - відстань від упряжного шарніра до осі труби тягової рами.
5.1.3 Силовиє чинники в перетині 10-10 труби
де d6=210 мм, d7=240 мм - відстань між центрами труби тягової рами і
шарніра кріплення на ній гідроциліндра при вода
ковша, вимірювання перпендикулярне і паралельно
площини тягової рами.
?0, ?1 - кути нахилу осі гідроциліндра приводу ковша до вертикалі і від
тягової рами до горизонталі (см. П. 3.1.1.5.);
В1=2710 мм, В2=2380 мм - відстань між осями тяги тягової рами і
між осями гідроциліндрів приводу ковша.
5.1.4. Силові чинники в сесенії 12-12 труби.
де В3=500 мм (см. Рис. 5.1.)
5.1.5 Максимальний згинаючий момент в небезпечному перетині тяги тяговй рами
Мmax=Qmax•d4
де Qmax=48,6 кН - максимальне значення зусиль QE з розрахункових
положень, представлених в таблиці 3.1.
Знаходимо з цієї таблиці значення подовжньої осі тяги зусилля, відповідного Qmax:
NE=1,11 кH
Мmax=48,6•2500=121,5 кHм.
5.2. Геометричні харакрерістіки небезпечного перетину тяги тягової рами
Площа перетину: F=2*8,4*0,8+2,36*0,8=71 cм2. Момент інерції перетину:
Момент опору перетину вигину:
W=2*J/36=2*9727/36=540 см3.
5.3 Напруга в небезпечному перетині тяги тягової рами
Тяга тягової рами виготовлена із сталі марки 09Г2, межа текучості якої рівна ?Т=31000 Н/см2.
Тобто тяга тягової рами має запас міцності:
К=?Т/?=1,38.
Розрахунки силових чинників в перетинах труби тягової рами вироблені по формулах п.5.1.2…5.1.4 для всіх розрахункових положень.
Початкові дані для розрахунку приймаємо з таблиці 3.1. З причини однотипності розрахунків обмежимося ліш розрахунком для положення 1. З таблиці 3.1 знаходимо S=43,83 кН; QЕ=40,46 кН; NE=67,9 кН.
5.3.1 Силові чинники в перетині 8-8 труби тягової рами
Мх=Му=0;
5.3.3 Силові чинники в перетині 12-12 труби тягової рами
5.3.4 Знаходимо приведені моменти для всіх перетинів труби по формулі
перетин - 8-8;
перетин - 10-10.
З рис.5.2 видно, що епюра моменту, що крутить, в сечені 10-10 зазнає стрибок, тому для перетину 10-10 визначаємо 2 значення приведеного моменту.
Аналогічно розраховуємо силові чинники для перетинів труби тягової рами при інших розрахункових положеннях. Результати розрахунку зведені в таблицю 5.1. З таблиці 5.1 вибираємо максимальне значення приведеного моменту: Мпр=130,4 кНм, яке є в перетині 12-12 при розрахунковому положенні 1.
5.4 Геометричні характеристики небезпечного перетину труби тягової рами
де d=32,5 см - зовнішній діаметр труби;
S=0,8 см - товщина стінки труби.
Таблиця 5.1
Моменти в перетинах труби тягової рами.
Розрахункове положення |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Мкр8 |
107,6 |
0,58 |
17,8 |
129,3 |
|
Мх10 |
6,67 |
0,04 |
1,1 |
8 |
|
Му10 |
11,2 |
5,7 |
5,4 |
0,18 |
|
Мкр10 |
105,5 |
4,52 |
16 |
113,7 |
|
Мх12 |
20,5 |
19,9 |
-1,7 |
-24,2 |
|
Му12 |
73,9 |
39,3 |
35,5 |
-4,7 |
|
Мкр12 |
105,5 |
4,52 |
16 |
113,7 |
|
Мпр8 |
107,6 |
0,58 |
17,8 |
129,3 |
|
М'пр10 |
106,3 |
5,73 |
16,9 |
113,9 |
|
M”пр10 |
108,4 |
7,3 |
18,6 |
129,5 |
|
Мпр12 |
130,4 |
44,28 |
38,9 |
116,3 |
Момент опору труби вигину
W=2J/d=2*10014/32,5=616 см3.
5.5 Приведені напруги в небезпечному перетині труби тягової рами
?=???/W=130,4*102/616=21,16 кН/см2.
Напруга матеріалу туби, що допускається, складає ?=21,6 кН/см2. Таким чином, труба тягової рами має запас міцності:
К=?р/?=21,6/21,16=1,02.
5.6 Розрахунок на міцність проушини тяги тягової рами
5.5.1 З таблиці 3.1 знаходимо максимальне значення зусилля на упряжному шарнірі
REmax=79 кН, що відповідає 1 розрахунковому положенню.
5.6.2 Тиск у внутрішній поверхні проушини
де В=5 см - ширина проушини;
r=4,5 см - внутрішній радіус проушини,
5.6.3 Еквівалентна напруга в проушине
де R=7 см - зовнішній радіус проушини.
Проушина виготовлена з відливання 25Л-I меж текучості якої ?Т=24000 Н/см2, таким чином коеффіциентзапаса міцності складає:
К=?Т/?=24000/5982=4.
5.7 Розрахунок на міцність пальця упряжного шарніра
Дотична напруга на пальці:
?=REmax/?r2=79000/3,14*3,52=2053,8 Н/см2.
Палець виготовляється із сталі 45Б, межа текучості якої на зрушення 18000 Н/см2.
Таким чином, коефіцієнт запасу міцності складає:
6. Розрахунок передньої заслінки ковша скрепера
6.1 Зусилля, діючі на заслінку
Приймаємо, що найбільше зусилля відкриття заслінки виникають, коли ківш завантажений з шапкою. При відкритті заслонки необхідно подолати тиск грунту знаходиться під заслінкою, тертя грунту об грунт, вагу заслінки.
6.1.1 Визначимо силу тяжіння грунту знаходиться під заслінкою
де ?=15 кН/м3 - об'ємна вага рихлого грунту;
B=2430 мм - ширина нижньої частини заслінки;
B1=2754 мм - ширина верхньої частині заслонки.
,,, - площі фігур, що становлять бічну
площа заслінки.
6.1.1 Визначаємо площу трикутника O1BC
Де
H=1.2м - висота наповнення трунта.
6.1.1.2. Визначаємо площу кріволенейной трапеції О1NDB
SO1NDB= SODB - SONO1, де SODB-площа сектора ODB:
SONO1-площадь трикутника ONО1;
SONO1=1/2*NO*O1O*sin120=1/2*0.078*0.079*sin120=0.0006м2.
Розглянемо трикутник О1ОА. Звідки маємо:
6.1.1.3. Визначаємо площу кріволенейной трапеції NLED
SNLED= SOED - SOLN,
де SOED - площа сектора ОED:
SOLN - площа трикутника ОLN.
З трикутника ОАN маємо:
6.1.1.4. Визначаємо площу трикутника КЕL.
SKEL= SOFE - SOFRL,
де SOFE - площа трикутника ОFE
SOFE=1/2*OF*OE*cos9026=1/2*0.14*0.854*cos9026=0.059м2.
SOFKL=0.01 м2 - площа фігури ОFKL/
SKEL=0.059-0.01=0.049м2.
6.1.1.5. Визначаємо площу сектора EКA.
SEKA= SDOA - SNLED-SKEL - SNOA,
де SDOA - площа трикутника ОNО1;
SNOА=1/2*NO*АO*sin830=1/2*0.078*0.854sin830=0.033м2.
SEKA=0,528-0,0595-0,033=0,3865 м2
6.1.1.6. Підставляючи получениє значення площі в початкову формулу, одержимо.
???3=15[2,754(0,328+0,0754)+((2,43+2,754/2)(0,0595+0,049+
+2,43*0,3865]=34,97 кH.
Відкриттю заслінки перешкоджає сила тертя трунта об заслінку. Враховуючи, що на поверхні заслінки можливо налипання грунту, приймаємо максимальне значаніє коефіцієнта тертя грунту по грунту К=1, тоді сила тертя грунту рівна:
FТР=КGгр3=1*34,97=34,97 кН.
6.1.2. Зусилля в тязі визначається з рівняння суми моментів щодо шарніра кріплення заслінки ковша.
Де G3=3.89 kH - сила тяжіння заслінки.
S - зусилля в тязі заслінки.
6.1.3. Становлячі реакції в шарнірі Про (Рис. 6.1.)
З рівняння суми проекції на осі X і У:
?y=Fтрcos54° - S sin16°+2Roy=0;
34,97*cos54° - 48,5* sin16°+2Roy=0;
Звідки
Roy=1/2(34,97*cos54° - 48,5* sin16°)=3,59 кН;
?z= 2Roz+S cos16° - Fтрsin54°-Gгр3=0;
2Roz+48,5 cos16° - 34,97sin54°-34,97-3,89=0;
2Roz-20,5=0;
2Roz=10,25кН.
6.2. Зусилля в гідроциліндрі приводу заслінки визначимо з рівняння суми моментів одо шарніра А (см. Рис. 6.3.)
?М(А)= Ргц12-S*11 =0.
6.3. реакція в опорі А.
?у= RАу+ Ргц sin7°-S sin16°=0;
RАу=-55,4 sin7°+48,5 sin16°=6,6 кН;
?z= RАZ+ Ргц cos7°-S cos16°=0;
RАZ=55.4* cos7°-48.5*cos16°=8.4 кН.
Одержані навантаження в тязі S=48,5 кН і Ргц=55,4 кН є робочими навантаженнями в механізмі приводу заслінки, а найбільші навантаження визначаються по найбольшему зусиллю в гідроциліндрі заслінки.
Найбільші зусилля в штоковій порожнині гідроциліндра приводу заслінки:
Де р=1400 Н/см2 - максимальний тиск в гідросистемі;
D=10 см - діамерт поршня;
D=5 см - діаметер штока.
Становлячі реакції опори А:
RАу=S sin16°+ Ргц sin7°=71,890* sin16°+ 82.160 sin7°=9.8 кН;
RАZ=Ргц cos7°-Scos16°= 82.16*cos7°-71.98*cos16°=12.44 кН.
Становлячі реакції опори 0 і реакцію К на кромці заслінки визначаємо в пропозиції, що гідроциліндрі приводу заслінки розбиває максимальне зусилля при закритті заслінки коли угрунта в ній немає.
6.4 Розрахунок на міцність боковини заслінки
6.4.1. Розрахунок на міцність перетину А-А боковини заслінки (Рис. 6.5.)
6.4.1.1. згинаючий момент в перетині.
М=ROZ*25=33,3*25=832,5 кН см.
6.4.1.2 Момент опору перетину вигину
де b=6 мм - товщина стінки;
Н=450 мм - висота перетину А-А;
h1=140 мм - висота вигину боковин заслінки;
?=arctg140/162=40°50' - кут нахилу ділянки боковин;
h2=214 мм - довжина наклоненого ділянки боковин.
6.4.1.3 Площа перетину
F=2*0,6*15,5+0,6*21,4=31,44 см2.
6.4.1.4 Напруга в перетині
.
6.4.1.5 Коефіцієнт запасу міцності
Боковина заслінки виготовлена із сталі 09Г2 з межею текучості ?=31 кН/см2
К=31/4,46=6,95.
6.4.2 Розрахунок на міцність проушини боковини
6.4.2.1 Результуюча реакція на проушине
6.4.2.2 Тиск у внітренней поверхні проушини
p=Ro/2rB,
де r=3,5 см - внутрішній радіус проушини;
B=4 см - товщина листу проушини.
р=38,69/(2*3,5*4)=1,4 кН/см2.
6.4.2.3 Еквівалентна напруга в проушине
де R=5,5 см - зовнішній радіус проушини.
6.4.2.4 Коефіцієнт запасу міцності
К=?Т/?ЭКВ=31/4,7=6,6.
6.5 Розрахунок на міцність пальця кріплення заслінки з ковшом
6.5.1 Площа перетину пальця
F=рD2/4=3,14*4,52/4=15,9 см2.
де D=4,52 - діаметр пальця.
6.5.2 Дотична напруга в перетині пальця
?=R0/F=38,69/2,4=2,4 кН/см2.
6.5.3 Коефіцієнт запасу міцності
Палець виготовлений із сталі 45, межа текучості, якої на зрушення ?Т=18 кН/см2.
К=?Т/?=18/2,4=7,5.
6.6 Розрахунок на міцність труби тяги заслінки
Найбільш небезпечним для тяги є момент, коли гідроциліндр приводу заслінки у момент її закриття при порожньому ковші розвиває максимальне зусилля, при цьому тяга випробовує стиснення і її потрібно рахувати на стійкість.
6.6.1 Площа перетину тяги
F=(?/4)(D2-d2)=(3,14/4)(5,82-4,22)=12,56 см2.
де D=5,8 см, d=4,2 см - відповідно зовнішній і внутрішній діаметри кільцевої перетини тяги.
6.6.2 Момент інерції перетину тяги
J=(?/4)(D4-d4)=(3,14/4)(5,82-4,22)=40,293 см2.
6.6.3 Радіус інерції перетину тяги
6.6.4 Гнучкість тяги
?=l/i=112/1,79=62,6,
де l=112 см - довжина тяги;
?=0,85 - коефіцієнт ослаблення допускаються нарпяженій.
6.6.5 Напруга в перетині тяги
.
6.6.6 Коефіцієнт запасу міцності
К=уТ/у=21,6/5,73=3,2.
6.7 Розрахунок на міцність проушини тяги заслінки
6.7.1 Тиск по внутрішній поверхні проушини
де r=5,8 см - внутрішній радіус проушини;
B=7,5 см - ширина проушини.
6.7.2 Еквівалентна напруга в проушине
де R=8,3 - зовнішній радіус проушини.
6.7.3. Коефіцієнт запасу міцності.
6.8 Розрахунок на міцність пальця кріплення тяги
6.8.1. Дотична напруга в перетині пальця
де r=2,25 - радіус пальця.
6.8.2. Коефіцієнт запасу міцності
7. Опис роботи схеми гідроприводу скрепера
Робоче обладнання скреперів забезпечено годравлічеськім приводом, який служе для управління положенням елементів робітника обладнання при виконанні технологічних операцій.
Робоча рідина, вживана в гідроприводах, повинна відповідати ряду вимог:
- масло не повинне змінювати в'язкість і не розкладатися при значних препаратах температур;
- не впливати на матеріал ущільнюючих елементів, систем;
- володіти здатністю протистояти піноутворенню.
Робоча рідина одночасно є середовищем, що мастить і антикорозійною, для агрегатів і гидроліній системи.
Робоче устаткування навісних і причіпних машин приводиться в дію від гідросистеми базових тракторів і тягачів, які є газделительно-агрегатною системою.
Гідравлічний привід складається з наступних складників: насоса, що приводиться в рух від двигуна базової машини; виконавчого механізму, що є гідроциліндром; механізму управління - гидрораспределітеля; вспомагательних пристроїв - гидробака, фільтру, гидроліній.
У гідравлічному приводі обертальний рух валу насоса перетвориться в поступальну ходу поршня гідроциліндра. Енергія передається від насоса до гідроциліндрів робочою рідиною.
Гідросистема скрепера призначена для підйому - опускання ковша і заслінки, а також переміщення вперед і назад задньої стінки ковша. У гідросистемі скрепера гидрораспределітелі А, Би, В трьох золотниковий чотирьохпозиційний («плаваюче» положення в скрепері не використовують).
З гидробака по всасивабщей гидролінії рідину потрапляє в насос Н1, який по напірній гидролінії до насосної порожнини гидрораспределітеля Р1. Він складається з трьох гилдрораспределітелей А,Б,В і запобіжного клапана. У нейтральному положенні входи напірної гидролінії в розподільники перекриті, і робоча рідина за рахунок збільшеного тиску в гидролінії долає опір гидроклапанов і через фільтр Ф1 на злив в гидробак. Подальша робота гідроприводу залежить від положення рукоядки і пов'язаного з ним золотником гидрораспределітеля.
Гидрораспределітель А управляє гидроцеліндром ( поз. 2) задньої стінки; гидрораспределітель Би управляє гідроциліндром підйому і опускання передньої заслінки (поз. 3); гидрораспределітель В управляє гідроциліндрами приводу підйому і опускання ковша (поз. 4 (1), поз. 4 (2)).
У гидролінії гідроциліндрів 4 (1), 4 (2) для надійної фіксациіковша в піднятому положенні і захисту рукавів високих швидкостях руху між поршневою і штоковою порожнинами встановлюється гідравлічний замок (поз. 6).
Запобігти поломці механізмів важелів іперегрузки гідросистеми і гидромотора в системі передбачені гидроклапани в системі передньої заслінки (поз. 8). А також встановлюються досселя (поз. 5(1) і поз. (5.2)) із зворотними клапанами для гідроциліндрів ковша, які дають можливість перепуська або збору рідини на злив.
Для контролю тиску робочої рідини в напірній магістралі передбачене місце для установки манометра.
7.1. Перевірочний розрахунок параметрів гідроциліндрів приводу робочого оборудиванія скрепера.
У зв'язку із зміною навантажень, діючих на штоки гідроциліндрів приводу ковша, передньої заслінки і задньої стінки необхідно визначити їх працездатність, виробивши розрахунок необхідних діаметрів поршнів.
7.1.1. Розрахунок діаметру гідроциліндра заслінки
Початкові дані:
- вага передньої заслінки, G3=3,89 кН;
-вес грунту, що знаходиться усередині заслінки, G2=34,97 кН;
- тиск в гідросистемі Р=10 Мпа;
-сила тертя грунту, що знаходиться в заслінці об сталь, FТР=34,97 кН;
Зусилля в гідроциліндрі визначаємо Fгц з рівняння рівноваги моментів сил щодо осі О.
Fгц>?М0.
?М0.=Sп*1sn*con16° - Fгц*1sn=0.
Невідоме зусилля в тязі заслінки Sп визначаємо з рівняння моментів всіх сил щодо осі О1 (точки кріплення передньої заслінки до ковша).
Sп> ?М0.= 0;
?М0.=G313+Gгр3*12+ Fгц R-Sп*con16°*750 - Sп con16°*840=0;
По даному зусиллю на штоку визначаємо необходимій діаметр поршня гідроциліндра по формулі:
Розрахунок діаметру гідроциліндра механізму підняття і пускання ковша.
Як исходніх данніх для розрахунку беремо транспортне положення скрепера з груженім ковшем з «шапклй» оскільки в даному випадку в гідроциліндрах діє максимальне утримуючі зусилля - S = 141,2 кН (см. п. 3.4.4). Воно безпосередньо пов'язане з штоком гідроциліндрів, поєтому його розподіляємо між двома гідроциліндрами приводу ковша:
Розрахунок зусилля гідроциліндра приводу задрней стінки. Сответственно розрахунку приймаємо Д=100 мм, і тому значенню виконуємо подальші розрахунки гідроциліндра:
D=К*Д,
Де К=d/Д - приймаємо по таблиці 2 (методичні вказівки); К=0,5. d =0,5*100=50 мм. Значення d=50мм відповідає ряду нормальних діаметрів по ГОСТ 12447-80. Знаючи витрату Q масла при ходу поршня визначаємо швидкість V з рівняння:
Знаючи середню швидкість масла V0=5м/c=3000 дм/мин, визначаємо мінімальний діаметр d0 отвору гідроциліндра, що підводить:
Для опускання ковша: відповідно розрахунку приймаємо Д=100 мм, і тому значенню виконуємо всі подальші розрахунки гідроциліндра.
Розраховуємо діаметр d штока гідроциліндра:
d =К*Д,
де К= d/Д - приймаємо по таблиці 2 (методичні вказівки); К=0,5.
d =0,5*100=50 мм.
Розрахунок аналогічний розрахунку для заслінки.
Для задньої стінки: відповідно розрахунку приймаємо Д=63 мм, і по цьому значенню виконуємо всі подальші розрахунки гідроциліндра
Розраховуємо діаметр d штока гідроциліндра:
d =К*Д,
де К= d/Д - приймаємо по таблиці 2 (методичні вказівки); К=0,5.
d =0,5*63=31,5? 32 мм.
Значення d=32 мм відповідає ряду нормальних діаметрів по ГОСТ 12447-80.
Знаючи витрату Q масла при робочому ходу поршня визначаємо швидкість V з рівняння:
Знаючи середню швидкість масла V0=5м/c=3000 дм/мин, визначаємо мінімальний діаметр d0 отвору гідроциліндра, що підводить:
Початкові дані:
- вага задньої стінки, приведений до опорного ролика:
- коефіцієнт тертя грунту по сталі:
µ=0,35;
- густина грунту ??=1600 кг/м3;
- коефіцієнт сопротовленія перекочуванню опорних роликів:
f=0.01.
Згідно розрахунковій схемі зусилля на штоку гідроциліндра задньої стінки буде рівне:
Fгц= Fд+Fб+Fк,
де Fд - сила тертя про днище ковша скрепера, кН;
Fб - сила опору каченію опрніх роликів, кН.
Сила тертя грунту про днище ковша скрепера виражається залежністю:
Fд =?р*g*Vr*µ,
Vr - об'їм виштовхування грунту з ковша скрепера рівний:
Vr=1/2*Lд*Нзс*В=1/2*0,875*1,264*2,43=1,344 м3.
Тоді:
Fд=1600*9,81*1,344*0,35=7383,4 Н=7,3834 кН.
Сила тертя грунту об бічні стінки розраховується п оследующей зависимости%
Опір перекочуванню коліс визначається з виразу:
Визначаємо зусилля на штоку гідроциліндра задньої стінки:
Fгц= 7,3834+2*7,9245+2*0,041=23,3144 кН.
При роботі поршневою порожниною потрібний діаметр гідроциліндра буде рівний:
Отже, по умові забезпечення виштовхування грунту з ковша скрепера, що залишився, задньою стінкою існуючий гідроциліндр придатний.
9. Безпека життєдіяльності і охорона праці
9.1 Охорона навколишнього середовища
До шкідливих до шкідливих чинників відносять такі, які при дії на організм людини або на навколишнє середовище в цілому (у разі порушення вимог безпеки) можуть викликати забруднення отруєння або відхилення в стані здоров'я людини.
Сучасне промислове виробництво забруднює природу не тільки газоподібними і твердими відходами, але і тепловими викидами, електромагнітними полями, іонізуючими випромінюваннями і іншими фізичними чинниками. Таке вторгнення в природу порушує основний закон стабільного розвитку і екологічної рівноваги, і ставить людство на грань катастрофи.
Технологічні процеси в будівельній промисловості, при ремонті і експлуатації будівельних машин, як правило, супроводжуються виділеннями отруйних газів, пари і інших шкідливих речовин. Ці речовини, проникаючи в організм людини, можуть викликати отруєння, захворювання шкірного покриву, опіки ит.д.
Основним забруднюючим чинником в будівництві є пил. Пил - поняття, що характеризує фізичний стан речовини - роздробленість його на найдрібніші частинки. Останні, знаходячись в зваженому стані, є дисперсною системою, в якій дисперсною фазою є тверді частци, а дисперсним середовищем - повітря.
Зміст пилу вимірюються в міліграмах, на 1 м3 повітря. Найбільш шкідливий дрібний пил з розмірами частинок до 10 мкм, оскільки такі частинки не затримуються у верхніх дихальних шляхах, а проникають в легені, викликаючи різні захворювання (силікоз, асбестоз і ін.). Пил крупніший, затримується на слизистих оболонках верхніх дихальних шляхів і надає дратівливу дію, викликаючи хронічні захворювання (катар бронхів і ін.).
Джерелом виділення в повітря токсичних компонентів є система випуску відпрацьованих газів, система мастила, живлення і вентиляція картерной порожнини двигуна будівельних машин.
Шкідливі для здоров'я і зважені в повітрі крапельки кислот, масел, і інших летючих рідин.
Заходами щодо охорони навколишнього середовища є такі, як зниження до мінімуму викиду токсичних отработаних газів, неприпустимість порушень при ремонтних роботах (відсутність витоків масел, палива і т.д.), строге дотримання технології виконання робіт (транспортування грунту по строго певному маршруту, виконання робіт в забої при геометрично закритій кабіні, щоб виключити попадання пилу), злив відпрацьованого масла виробляти тільки в спеціальні ємності і ін. Зниження вибосов у вохдух шкідливих чинників можливе при підвищенні екологічних показників роботи машини за рахунок проведення комплесних заходів щодо вдосконалення конструкцій машини і режимов її експлуатації.
Для уловлювання частинок відомо декілька конструкцій пристроїв, що використовують як принцип електростатичного очищення, так і метод фільтрації. Одним з кращих конструктивних рішень для зниження змісту твердих частинок у вихлопі дизелів вважається установка філотров регенірациі типу. Фільтри, виконані у вигляді шаруватих, послідовно розташованих пористих перегородок, також володіють підвищеною ефективністю осичтки. Частинки, що накопичилися у фільтрі, слід видаляти препочтительно термічним окисленням. Для цього температуру вихлопних газів слід підвищити до 4500 З і вище, що приводить до воспламіненію і вигорянню сажі.
9.2 Охорона праці
Охорона праці - система законодавчих актів і відповідних їм соціально-економічних, технічних, гігієнічних і організаційних заходів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.
Перелік основних документів, що нормують зміст небезпечних і шкідливих чинників приведений в табл. 8.1.
9.2.1. Небезпечні і шкідливі виробничі чинники, супроводжуючі роботу обслуговуючого персоналу скрепера.
В процесі експлуатециі скрепера машиніст постійно знаходиться в середовищі працюючих механіхаторов. Обмежені умови об'єктів будівництва, роботи на ухилах і насипах сохдают небезпека зіткнень, втрати стійкості машини.
Всі робочі операції скреперів виконуються при їх русі по бездоріжжю або по грунтових дорогах. Місцеві нерівності і ухили можуть викликати перекидання машини. Для обеспіченіє безпеки на укосах слід влаштовувати спеціальні в'їзди, оскільки правильно устроєниє в'їзди повністю забезпечують безпеку роботи скреперів при зведенні високих насипів або откривки котлованів. Небезпечними при роботі скрепера є повороти при русі під уклон, оскільки стає можливим бічні перекидання скрепера, особливо за наявності місцевих нерівностей на шляху проходження машини. Тому бажано уникати поворотів на спусках, а якщо це неможливо, планувати місце повороту і рухатися на зниженій швидкості, і по кривих можливо великих радіусів, які повинні бути в 2,5-3 рази більше мінімального радіусу розвороту машини. При переїздах, крутих підйомів і спусків, а також при роботі на укосах, слід пям'ятати, що допустимі ухили для роботи скрепера не повинні перевищувати 250 подовжній і 150 поперечний.
Таблиця 9.1.
Основні небезпечні і шкідливі виробничі чинники, супроводжуючі роботу обслуговуючого персоналу скрепера.
№п/п |
Небезпечні і шкідливі чинники |
Робоче місце |
Нормативні документи |
|
1 |
Шум. Робота дизельного двигуна |
Кабіна машиніста |
ГОСТ 12.1.003-83 |
|
2 |
Вібрація |
Кабіна машиніста |
ГОСТ 12.1.012-78 |
|
3 |
Шкідливі речовини. Виділення ДВЗ, Вихлопні гази. |
У окруж. середовище |
ГОСТ 12.1.007-76ГОСТ 12.1.005-836 |
|
4 |
Небезпека перекидання |
Кабіна машиніста |
ГОСТ 12.2.011-76 |
|
5 |
Невідповідність ергономічних вимог до робочого місця |
Кабіна машиніста |
ГОСТ 12.1.032-78ГОСТ 12.2.033-78ОСТ 34.140.20-73 |
Все це вимагає особливої уваги з боку машиніста щоб уникнути аварій і нещасних випадків. Крім того, проведенні технічних обслуговувань і ремонтів скреперів, машиністам доводиться мати справу з детялямі і вузлами, що мають велику вагу, різним інструментом і устаткуванням, яке в результаті недбалого або невмілого іспольрованія може бути причиною виробничого травматизму. Тому для забезпечення безпеки роботи повинне приділятися велике значення питанням техніки безпеки, вимогам і правилам, які машиніст повинен знати і неухильно виконувати.
При наборі грунту, машиніст повинен стежити за станом робочих органів машини, при виявленні в грунті крупних включень, необхідно припинити роботу до усунення перешкод.
При роботі скрепера з товкачем не допускаються різкі удари відвалом товкача по буферу скрепера, а щоб уникнути псування задних шин скрепера необхідно стежити за положенням відвала товкача.
Транспортні елементи робочого циклу скрепера виконують на максимальній ськоровті, але за умови забезпечення безпеки руху. При в'їздах на автомобільні дороги або при переїздах через штучні споруди, необхідно строго дотримуватися правил дорожнього руху.
Зупинка скреперів на ухилі заборонена. Під час руху скрепера не можна знаходиться між тягачем і скрепером, стояти на днищі ковша або тяговій рамі. При русі скреперів колоной, відстань між окремими машинами повинна складати не менше 20 м. Не дозволяється працювати з несправною світловою і зваукової сигналізацією. Не можна також працювати в темний час доби без достеточного освітлення робочого майданчика.
Наближення скреперів до укосу виїмки на відстань менше 0,5 м. або до укосу свіжовідсипаного насипу на расстьояніє менше 1 м, не допускається як під час роботи скрепера, так і під час стоянки.
При траніспортірованії скреперів своїм ходом на великі растоянія необхідно закріпити ківш до тягової рами за допомогою стопорів.
У зимовий час, особливо при ожеледі, забороняється пересування і робота при поперечному ухилі більше 4-50.
Після зупинки скрепера, навіть на короткий час, залишати машину з працюючим двигуном без нагляду машиніста запрещатеся.
Несправний стан скрепера, особливо його рульового управління і гальм, представляє серйозну небезпеку, тому робота на такому скрепері котегорічеські забороняється.
Ремонтні роботи, технічне обслуговування і діагностика скрепера повинні виконуватися тільки на стоянці при вимкненому двигуні. При цьому ківш повинен бути опущений на землю або упор. Забороняється знаходитися в ковші і виконувати, які або роботи при піднятій заслінці без надійної її фіксації. При заправці машини забороняється палити і користуватися відкритим вогнем.
Окрім вказаних вище специфічних вимог техніки безпеки визначуваних безпосередньо роботою на скрепері, є також ряд вимог, що охоплюють правила обслуговування машини, питання протипожежної і електробезпеки.
Всі ці відомості, а також основні заходи по наданню першої медичної допомоги при несчасних випадках, машиніст одержує при навчанні і інструктажі, який виробляється перед початком роботи і періодично на робочому місці фахівцями служби охорони праці і техніки бехопасності будівельної організації.
9.2.2. Розробка інжінерних рішень обмежуючих дію небезпечних виробничих чинників.
Розрахунок устойчмвості. Прилади безпеки. Подовжня стійкість забезпечується тоді, коли під'їм або ухил не прівишаєт граничних кутів ?букс, при яких загальмований скрепер украй рідко перекидається в результаті втрати поперечної стійкості, найчастіше починається буксування провідних коліс, внаслідок чого машина зупиняється. В цьому випадку середній кут, при якому виключається буксування, буде рівний (15):
де ??=0,86 - коефіцієнт зчеплення шин з дорогою;
А, L, GСК, GК - величини, згідно розрахунковій схемі.
Отже, ?букс=11,20.
Поперечна устойчмвость машини характерізуєся граничним кутом при русі машини упоперек ухилу:
Де ? - кут бічного нахилу дорогі;
b=1860 мм. - ширина колії скрепера;
hC - величини, згідно розрахунковій схемі.
Отже, ?=480
Розрахункові кути, що забезпечують стійкість, будуть значно менше, при динамічних навантаженнях (при різкому гальмуванні і чіпанні з місця, повороті на ухилі і т.тд.). Істотно знизить поперечну стійкість може, також нерівномірне розташування грунту в ковші.
Для попередження машиніста від небезпеки крені і запобігання перекиданню в кабіні водія встановлюється газоналізатор крену КШ-20, кторий спрацьовує при нахилі в будь-якій площині на кут понад 200.
Сигналізатор крену складається з датчика крену і панелі сигналізації. Датчик є металічеській кулькою, що знаходиться в девпфірующей рідині, залитій в корпус, котушки індуктивності і електронного перетворювача. Сигналізатор працює за принципом просторового безконтактного датчика дискретного типу. Загальний вигляд і схема сигналізатора крену CRI-20 представлена в графічній частині проекту.
9.2.3. Розробка інжінерних рішень обмежуючих дію шкідливих виробничих чинників на машиніста скрепера. Звука - і віброїзоляция кабіни.
Ізоляція джерел шуму і вібрації є однією з основних проблем, стояшей перед конструктором, забезпечуючої комбортноє умови для машиністів будівельних машин. Основним джерелом шуму в даному випадку є ДВЗ тягача скрепера і основна дія шуму на оператора відбувається через передню панель кабіни, зістиковану з руховим відсіком, тому необхідна її звукоізоляція. Звукоізоляція повинна забезпечувати максимальне поглинання шуму, займати як можноменьший об'єм кабіни, виготовлена з матеріалу не викликає алергічних реакцій у оператора.
В даному випадку доцільно застосувати двошарову звукоізоляцію состоящюю, окрім безпосередньо металевої перегородки, з демпфуючого покриття з боку рухового отчека і звукоїзолірующего шару.
Велике значення в забезпеченні комфортних умов роботи має какже віброїзоляция робочого місця оператора машини. Для зменшення коливань, передаваних на оператора путніх машин, необхідно використовувати воїрозащитниє сидіння, що задовольняють технічним і ергономічним вимогам ОСТУ 34.140.20-73:
- сидіння повинні бути простими і зручними, володіти стабільними віброзащитнимі властивостями, забезпечувати зниження вібрації до норми;
Сидіння повинні складатися з подушки, спинки, що не знімається, підлокітників, пружної підвіски, регулюючих і направляючих пристроїв;
- розмір і форма подушки і сидіння должні забезпечувати зручну робочу позу оператора, не обмежувати свободі дії при управлінні машиною;
- подушка і спинка повинні бути заповнені пружним наповненням.
Для створення комфортних умов роботи вежноє значення має також мікроклімат в кабіте машини. Для забезпечення в кабінах машин мікроклімату і гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин в повітрі відповідно до норм ГОСТ 12.1.005-76, 12.1.007.-76, 12.2.019-76 і 12.2.023-76 влаштовують природну вентиляцію (люки, кватирки, стекла, що опускаються) і примусову, а також пилеулавлівателі, воздухоохладітелі, кондінционери і отопітелі.
Найбільш ефективна установка комбінірований систем дозволяючих в процесі вентиляції кабіни регулювати темпіратуру поступаючого повітря, і при необхідності підігрівати або охолоджувати його. Цього можна досягти, використовуючи вентиляційну установку з возухоохладітелямі, представленую на Рис. 8.2. Зовнішнє повітря вентелятором 6 засмоктується в огорожний пристрій 3, яке розміщене на кришці кабіни. Пил, відокремлений від вохдуха у фільтрі 1, викидається в назовні. Очищене від пилу повітря зустрічається з водою, що поступає з сопла-розпилювача 5 за допомогою водяного насоса 8 з бака 7. Повітря, стикається з краплями води, додаткове очищатеся і охолоджується. Нєїспарівшася частина води затримується в каплеуловітеле 2 і трубкам 9 стікає назад в бак. Охолоджене і очищене повітря по воздуховоду 1 і розподільнику повітря 10 поступає в кабіну.
При роботі в холодний період року в блоці воздухоохладітеля встановлюється теплообмінник для подачі підігрітого повітря в кабіну. Теплообмінник підключається до системи охолоджування трактора.
9.2.4. Ергономічні вимоги до робочого місця.
Ребочєє місце - це зона, оснащена необхідними технологічними засобами, до який постійно або тимчасово скоюється трудова діяльність робітника. В даному випадку робочим місцем є кабіна оператора.
Робоче місце включає інформаційне поле - простір із засобами постачання інформації і вигляд на місце виконання робіт, і моторне поле - простір з органами управління.
В даному випадку елементи конструкції машини частково закривають інформаційне поле, наприклад вихлопна трукба ДВЗ расположенна на капоті машини і знаходиться прямо перед кабіною оператора, тому доцільним може виявитися її перенесення на кадіну - це дозволити поліпшити огляд з кабіни і запобігти вірогідності забруднення лобового скла викидами відпрацьованих газів, а також понизити вірогідність попадання відпрацьованих газо в кабіну оператора.
Інформаційне поле робочого місця також частково закривається повітряним фільтром системи ДВЗ, тому її теж необхідно перенести на кабіну оператора, що кормі поліпшення огляду з кабіни дозволити понизити вірогідність попадання у фільтр пилу, оскільки фільтр за кабіною оператора можна встановити на більшій висоті над поверхнею дороги.
Оскільки в процесі наповнення ковша скрепера оператору необхідно переносити погляд з поверхні забою на ківш, для спостереження за робочим процесом, то доцільним є використовування поворотного сидіння, що забезпечує поворот на 360 і фіксацію в декількох положеннях. Конструкція такого сидіння показана на Рис. 7.1.. Воно дозволяє оператору скрепера, при необхідності, поварачиваться на довільний кут для спостереження за технологічним процесом і фіксується в двох положеннях.
9.2.5. Протипожежна безпека
Згодне ГОСТ 12.1.033-81 і CСБТ. Пожежна безпека. «Терміни визначення». Пожежна безпека - стан об'єкту, при котрому зі встановленою вірогідністю виключається можливість возниктовенія і розвитку пожежі і дія на людей небезпечних чинників пожежі, а також забезпечення захисту матеріальних цінностей.
Основними причинами сприяючими виникненню і розвитку пожеж, є: порушення правил застосування і експлуатації приладів і обладнання з низьким протипожежним захистом, використовування при будівництві у ряді випадків матеріалів, що не відповідають вимогам пожежної безпеки, відсутності на об'єктах ефективних засобів пожарутушенія.
Відповідно до Положення про державний пожежний нагляд функції державного пожежного нагляду на Головне управління пожежної охорони.
Основні правила пожежної безпеки при роботі на скрепері:
1. Забороняється працювати на скрепері, не оснащеному засобами пожежогасінні;
2. Машиніст повинен періодично перевіряти стан паливного бака і геометрічность паливопроводів машини. Знайдені не густину і підтікання слід негайно усувати;
3. 3. На машині або в безпосередній до неї близькості не повинно бути замасленого або просоченого паливом дрантя і інших обтиральних матеріалів;
4. Забороняється палити і користуватися відкритим вогнем при ремонтних роботах, обслуговуванні і т.д. на машині, а також вблізи від місця її стоянки, особливо під час заправки машини паливом;
5. При воспламіненії палива на машині, або біля неї забороняється заливати вогонь водою. Гасити полум'я слід вогнегасником або піском або землею, або накривати полум'я повстю або брезентів.
Якщо неможливо згасити пожежа своїми силами необхідно викликати будь-якими способами і засобами допомогу найближчого управління пожежної охорони.
10. Економічна частина
10.1 Виявлення призначення і області застосування нової техніки
Скрепер - землерийно-транспортна машина циклічної дії, предназначеная для пошарової розробки грунтів I-III категорії міцності, їх транспортування на відстань до 5 км., відсипання в овал або планування, і часткове ущільнення.
Скрепери застосовуються для риття котлованів, каналів, виїмок, виробництва насипів, планування площалдок, вирівнювання рельєфу місцевості. Скрепери використовуються при будівництві дамб, автодоріг, аеродромів, для пристрою водоймищ і інших видах робіт. У зимові час вони можуть використовуватися як транспортні засоби.
10.2 Вибір базового варіанту
За базовий варіант приймається скрепер ДЗ-81-1А на базі трактора Т-150К до модернізації. Робочий процес скрепера, заповнення якого вдется традиційним напірним способом, на завершальному етапі характеризується високим значеннями опору наповнену. Ковша і необхідністю використовування трактора-товкача. Тому доцільна модернізація машини, з метою упровадження ефективнішої технології заповнення.
10.3 Виявлення конструктівно-експлутационних особливостей нової техніки
Для устранінія указаних недоліків використовується двохстадійна технологія заповнення ковша, дозволяюча понизити опори копанню грунту, і як наслідок - відмовитися від використовування трактора-товкача.
Для підвищення ефективності роботи, в процесі модернізації на скрепер, також встановлюється ківш збільшеною, в порівнянні з базовим варіантом, вместимости.
10.4 Опис програми «Ефект-М»
10.4.1. Ідентифікатори для опису початкової інформації до програми «Ефект-М»
Таблиця 10.1.
Ідентифікатори для опису початкової інформації до програми «Ефект-М»
№ п/п |
Параметри |
Ед. Ізм. |
Програм. ідентифікатор |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Ціна ті доплатихникі |
грн |
СС |
|
2 |
Маса техніки |
т |
G |
|
3 |
Річна експлутационная продуктивність |
М3/год |
У |
|
4 |
Термін служби техникілет |
років |
ТСL |
|
5 |
Тариф на залізничні перевезення |
Грн/т |
GP |
|
6 |
Норма амортизаційних відрахувань на КР |
часткою |
BNAO |
|
7 |
Коефіцієнт, що враховує витрати на зміст дорогий |
KSD |
||
8 |
Коефіцієнт, що враховує доплати |
KQ |
||
9 |
Кількість отработаних в рік годинника |
година |
TG |
|
10 |
Годинна тарифна ставка всього екіпажа |
Грн/ч |
SUMCT |
|
11 |
Коефіцієнт накладних витрат від решти статі витрат на експлуатацію машини. |
KHII |
||
12 |
Ціна палива |
Грн/кг |
CTOII |
|
13 |
Номінальна потужність ДВЗ |
кВт |
BNEH |
|
14 |
Питома витрата палива |
г/кВт.ч |
QEH |
|
15 |
Коефіцієнт, що враховує зміни витрати палива від ступеня використовування двигуна по потужності |
KN |
||
16 |
Коефіцієнт використовування машини за часом |
KDV |
||
17 |
Коефіцієнт використовування машини по потужності |
KDM |
||
18 |
Установленая потужність електродвигунів |
кВт |
BNM |
|
19 |
КПД мережі |
KPS |
||
20 |
КПД двигуна |
KPD |
||
21 |
Тариф на електроенергію |
грн/кВт*ч |
TE |
|
22 |
Коефіцієнт, що враховує витрати на змащувальні і обтіточниє матеріали |
KOM |
||
23 |
Міжремонтний цикл |
маш*година |
TC |
|
24 |
Коефіцієнт накладних витрат від основної зарплати екіпажа |
KHZ |
||
25 |
Коефіцієнт, що враховує премії ремонтних робітників |
LAMP |
||
26 |
Середня тарифна ставка робітників по ремонту машин |
грн |
CP |
|
27 |
Кількість ТР за міжремонтний цикл |
AT |
||
28 |
Кількість ТЕ-3 за міжремонтний цикл |
ATO3 |
||
29 |
Кількість ТЕ-2 за міжремонтний цикл |
ATO2 |
||
30 |
Кількість ТЕ-1 за міжремонтний цикл |
ATO1 |
||
31 |
Трудомісткість ТР |
чел*ч |
RTP |
|
32 |
Трудомісткість ТЕ-3 |
чел*ч |
RTO3 |
|
33 |
Трудомісткість ТЕ-2 |
чел*ч |
RTO2 |
|
34 |
Трудомісткість ТЕ-1 |
чел*ч |
RTO1 |
|
35 |
Коефіцієнт переходу від зарплати до витрат наТО і ТР |
KEP |
||
36 |
Оптова ціна шини |
Грн |
OSC |
|
37 |
Кількість шин (без запасних) |
Шт |
BNS |
|
38 |
Термін служби шини |
Годинника |
TS |
|
39 |
Місткість гідросистеми |
Літрів |
VG |
|
40 |
Об'ємна маса масла для гідросистеми |
Кг/дм3 |
GAM |
|
41 |
Оптова ціна масла для гідросистеми |
Грн/кг |
CM |
|
42 |
Коефіцієнт доливань масла в гідросистему |
BKDL |
||
43 |
Періодичність зміни масла в гідросистемі |
годинника |
TMG |
|
44 |
Частки відрахувань від балансової вартості на реновацію техніки |
P |
||
45 |
Нормативний коефіцієнт економічної ефективності |
EN |
10.4.1. Ідентифікатори для опису розрахункових величин
Таблиця 10.2
Ідентифікатори для опису розрахункових величин
№ п/п |
Параметри |
Ед. Ізм. |
Програм. ідентифікатор |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Одноразові витрати |
грн |
ES |
|
2 |
Амортизаційні відрахування на капремонт |
грн |
AMK |
|
3 |
Річні поточні експлутационниє витрати |
грн |
NP |
|
4 |
Зароботная платня робітників, що управляють машиною |
грн |
SZII |
|
5 |
Вартість палива |
грн |
ST |
|
6 |
Годинна витрата палива |
г/час |
WT |
|
7 |
Вартість електроенергії |
грн |
SE |
|
8 |
Вартість обтиральних і змащувальних матеріалів |
грн |
SCM |
|
9 |
Кількість отработаних в рік часоЗатрати на ТЕ і ТР |
грн |
SEP |
|
10 |
Годинна тарифна ставка всього екипажа Затрати на зарплату ремонтних робітників |
грн |
SEPZ |
|
11 |
Витрати на матеріали і запчастини |
грн |
SEPM |
|
12 |
Стомость змінного оснащення |
грн |
SCO |
|
13 |
Витрати на масло для гідросистеми |
грн |
SMG |
|
14 |
Річні експлутационниє витрати споживачу |
грн |
U |
|
15 |
Річний економічний ефект |
грн |
EG |
10.4.3.
Таблиці початкових даних для виконання економічних рассчетов
Таблиця 10.3.
Базова техніка
CC 85000 |
G 12,52 |
B 129266 |
TCL 10 |
BNAO 0,08 |
TG 2148 |
СТОП 1,2 |
|||
BNEH 122 |
QEH 252 |
BNM 0 |
TE 0 |
TC 6000 |
CP 1,34 |
AT 5 |
ATO3 0 |
||
ATO2 18 |
ATO1 96 |
RTP 450 |
RTO3 0 |
RTO2 16 |
RTO1 6 |
OCS 210 |
BNS 6 |
||
TS 7000 |
VG 195 |
BKDL 1,5 |
TMG 1920 |
P 0,063 |
GP 40 |
SUMCT 1,34 |
GAM 0,865 |
CM 3,4 |
Нова техніка
CC 90974 |
G 13,4 |
B 176157 |
TCL 10 |
BNAO 0,08 |
TG 2148 |
СТОП 1,2 |
|||
BNEH 122 |
QEH 252 |
BNM 0 |
TE 0 |
TC 6000 |
CP 1,34 |
AT 5 |
ATO3 0 |
||
ATO2 18 |
ATO1 96 |
RTP 450 |
RTO3 0 |
RTO2 16 |
RTO1 6 |
OCS 210 |
BNS 6 |
||
TS 7000 |
VG 195 |
BKDL 1,5 |
TMG 1920 |
P 0,063 |
GP 40 |
SUMCT 1,34 |
GAM 0,865 |
CM 3,4 |
Висновок: за наслідками пасчета ЕОМ можнос робити висновок про те, що запропонована модернізація скрепера доцільна, оскільки в результаті упровадження нової техніки очікується річний еконномічеській ефект в сумі 22201,5 грн.
Висновок
В даний час маштаби будівництва і виникаюча при цьому необхідність виконання великих об'ємів земляних робіт вимагають рішення задач по оснащенню будівельних об'єктів високопродуктивними землерийними машинами, зокрема скреперами.
В результаті випонненого дипломного проекту, був розроблений робочий орган - ківш скрепера. Виконані розрахунки: розрахунок геометричних параметрів ковша скрепера, метталлоконструкцій робочого органу, гідроприводу, головного еконномічного ефекту, охорони праці.
Застосування пропонованого вдосконалення, дає можливість для виконання різних видів робіт, підвищити продуктивність базової машини, місткість ковша якої складає 5 м3 на 0,25 м3. Річний економічний ефект склав 23000 грн.
Размещено на Allbest.ru
Література
1. Проектирование машин для работ /под ред. А.М. Холодова. -Х: Вищ шк. Издательсво при харьк. Ун-те, 1986-272 с.
2. Добронравов С.С. Строительные машины. Справочник в 2-х т. Под ред. Баумана В.А. и Лапира Ф.А. т. 1. - М.: «Машиностроение», 1976-502 с.
3. Строительные машины. Справочник в 2-х т. Под ред. Баумана В.А. и Лапира Ф.А. т.1. - М.: «Машиностроение», 1976-502 с.
4. Справочник конструктора дорожних машин. Под ред. Бородачева М., 1965-299 с.
5. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: В 3-х т. Т.3 - М.: Машиностроение, 1980-728 с.
6. Фиделев А.С. Строительные машины зарубежных стран. - К. Вища школа. Головное из-во, 1984.
7. Баловнев В.И., Хмара Л.А. Интенсификация земляных работ в дорожном стоительстве. Н.: Транспорт, 1983.
8. Баловнев В.И., Хмара Л.А. Повышение производительности машин для земляных работ. Киев, Будивельник, 1988.
9. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин. - М.: Высшая школа, 1981.
10. Инструкция по определению экономической эффективности новых строительных, дорожних, мелиоративных машин. М.: ЦНИИТЭ строймаш, 1978.
Подобные документы
Расчет рамы скрепера тягача БелАз-531, анализ внешних сил, действующих на машину: сила тяжести и тяги тягача, сопротивления копанию и перекатыванию, толкающее усилие толкача. Подбор сечения рамы скрепера, расчет пальца цапфы и прицепного устройства.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 21.12.2010Розрахунок та побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна, тягової характеристики та динамічного паспорту скрепера. Визначення параметрів руху машини за допомогою паспорта, показників стійкості машини, незанесення при русі по схилу й у повороті.
курсовая работа [127,6 K], добавлен 22.09.2011Изучение принципа работы гидродинамических передач, их достоинств и недостатков. Способы загрузки разгрузки ковшей скрепера. Особенности скрепера с элеваторной загрузкой. Назначение, устройство, схема лебедки с машинным приводом и ленточного конвейера.
контрольная работа [681,2 K], добавлен 28.04.2010Оценка наработки и расчет трудоемкости реализации технического осмотра машины, количества работников и необходимого времени проведения ремонтных работ с целью составление графика планово-предупредительного обслуживания скрепера с ковшом на месяц и год.
контрольная работа [115,8 K], добавлен 20.01.2011Определение производительности бульдозера D7G "CAT" и скрепера. Выполнение их тягового расчета. Практическая оценка транспортной и эксплуатационной выработки рыхлителя. Проведение перерасчета показателей землеройной машины согласно формуле Зеленина.
курсовая работа [99,6 K], добавлен 25.11.2010Трактори, бульдозери, скрепера та екскаватори, область їх застосування, класифікація, будова і робота, технічне обслуговування. Технологія і організація виконання меліоративних та дорожно-будівельних робіт у нічний час та в умовах обмеженної видимості.
отчет по практике [3,3 M], добавлен 26.09.2009Розрахунок конструктивних параметрів елементів гідроприводу (гідроциліндра, насоса і гідроліній). Вибір елементів гідроприводу. Визначення ємкості масляного баку. Розрахунок загального ККД і основних параметрів гідроприводу при його проектуванні.
контрольная работа [757,8 K], добавлен 18.02.2014Загальна будова самохідних скреперів, цикл роботи, будова екскаваторів та машин для ущільнення дорожнього покриття. Гідросистема та технічні характеристики самохідних скреперів. Розрахунок діаметру гідроциліндра механізму підняття і опускання ковша.
контрольная работа [888,3 K], добавлен 04.02.2011Основні параметри стрічкового, пластинчастого, скребкового конвеєрів загального призначення: продуктивність, швидкість транспортування, довжина. Розрахунок параметрів гвинтового конвеєра та ковшового елеватора. Загальний розрахунок вібраційного конвеєра.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 14.01.2010Розрахунок річних режимів роботи машини. Визначення величини простоїв через організаційні (непередбачені) причини. Розрахунок річної кількості і трудомісткості робіт технічного обслуговування та ремонту. Види стаціонарних і пересувних засобів ремонту.
курсовая работа [159,7 K], добавлен 01.04.2009