Моделювання руху скреперного потягу

2. За допомогою математичного моделювання навантаження тягової рами копаючого скреперу в тяговому режимі скреперного тандему було виявлено, що при швидкості копання понад 1 м/с можливе її руйнування. Отже треба або обмежити швидкість наповнення скреперу ґрунтом або додатково підсилити тягову раму скреперу.

3. Основними чинниками, що впливають на характер коливальних процесів при спареній роботі скреперів і на величину максимальних динамічних навантажень, що виникають в зчіпному пристрої є: швидкість копання та пружність зчіпного елементу. Причому при збільшені цих чинників підвищуються динамічні навантаження. Граничними сприятливими умовами є швидкість набору ґрунту 0,75 м/с, та жорсткість зчіпного пристрою 1000 кН/м.

4. Отже загальна швидкість скреперного тандему у кінці наповнення не повинна перевищувати 0,75 м/с, якщо тягову раму не підсилювати.

4. Охорона праці

4.1 Техніка безпеки при експлуатації

Машиніст скреперу (далі - «машиніст») при виконанні робіт згідно наявної кваліфікації зобов'язаний виконувати вимоги безпеки, розроблені з урахуванням будівельних норм і правил дорожнього руху, а також вимоги інструкцій заводів-виробників по експлуатації керованої ним машини.

Вимоги безпеки перед початком роботи:

1. Перед початком роботи машиніст зобов'язаний:

а) пред'явити керівникові посвідчення про перевірку знань безпечних методів робіт, отримати завдання у бригадира або керівника і пройти інструктаж на робочому місці по специфіці виконуваних робіт;

б) надіти спецодяг, спецвзуття встановленого зразка.

2. Після отримання завдання машиніст зобов'язаний:

а) оглянути з керівником робіт місце розташування підземних комунікацій і споруд, які повинні бути позначені прапорцями;

б) уточнити послідовність виконання роботи і заходи по забезпеченню безпеки, наявність огорож і знаків безпеки;

в) провести щозмінне технічне обслуговування згідно інструкції з експлуатації скрепера;

г) попередити про запуск двигуна працівників, обслуговуючих машину, або тих, які знаходяться в зоні її роботи, і переконатися, що важіль перемикання передач знаходиться в нейтральному положенні;

д) провести запуск двигуна, перевірити на холостому ході роботу всіх механізмів і на малому ході роботу гальм.

3. Машиніст не повинен приступати до роботи при наступних порушеннях вимог безпеки:

а) несправностях механізмів або дефектах, вказаних в інструкції заводу-виробника, при яких не допускається експлуатація скрепера;

б) наявності підземних комунікацій, не вказаних керівником робіт, в місцях зрізу або планування ґрунту;

в) ухилі місцевості, що перевищує вказаний в паспорті заводом-виробником;

г) відсутності огорож місця виробництва робіт і знаків безпеки.

Виявлені порушення вимог безпеки слід усунути власними силами, а при неможливості зробити це машиніст зобов'язаний повідомити керівника робіт і особу, відповідальну за утримання скрепера в справному стані.

Вимоги безпеки під час роботи:

4. Перед початком руху машини машиніст зобов'язаний переконатися у відсутності людей в зоні руху і подати звуковий сигнал.

5. При виконанні земляних робіт машиніст зобов'язаний:

а) починати розробку ґрунту тільки після видалення пнів, чагарників і крупних каменів;

б) глибокі виїмки розробляти уступами;

в) не допускати рух крайнього колеса скрепера по насипу ближче за один метр від брівки земляного полотна;

г) дотримувати дистанцію між рухомими назустріч один одному або паралельно скреперами, інтервал в обох випадках повинен бути не менше 5м;

д) проводити різання ґрунту тільки на прямолінійній ділянці руху;

е) здійснювати набір ґрунту причіпним скрепером тільки на першій передачі, а розвантаження - на другій-третій передачах;

ж) періодично зупинятися і видаляти камені і інші предмети, що застрягли між шинами задніх спарених коліс самохідного скрепера.

6. При засипці виїмок в ґрунті машиніст зобов'язаний переконатися у відсутності в них устаткування, інструменту і будівельних матеріалів. Забороняється пересування скрепера в межах призми обвалення укосів.

7. Робота скрепера в небезпечній зоні працюючого екскаватора не допускається. Виконання робіт скрепером в зоні дії екскаватора здійснюється тільки при зупинці екскаватора. Ківш екскаватора повинен бути опущений на землю.

8. Одночасна робота двох скреперів в колоні допускається при відстані між ними не менше 20 м.

9. При необхідності очищення ковша скрепера машиніст зобов'язаний загальмувати скрепер, опустити ківш, застрахувати упором підняту заслінку і використовувати лопату з довгою ручкою або скребок.

10. Розпасовку і запасовку тросів слід проводити в рукавицях при опущеному на землю або підвішеному на замках ковші скрепера.

11. Розробка ґрунту на узгір'ях з поперечним ухилом більше 30°, а також розвантаження скрепера заднім ходом під укіс, забороняються.

12. При транспортуванні машини своїм ходом з одного місця роботи на інше машиніст зобов'язаний:

а) стежити за тим, щоб ківш був піднятий в крайнє верхнє положення і не зачіпав предмети, що зустрічаються на шляху;

б) дотримуватись правил дорожнього руху;

в) не допускати повороту скрепера радіусом менше 15 м;

г) встановлювати сигнальні червоні ліхтарі у разі вимушеної зупинки скрепера на дорозі в нічний час.

13. Причіпний скрепер слід зчіплювати з трактором за допомогою зчіпної сережки, яка повинна бути надійно закріплена. Пересувати трактор необхідно обережно на мінімальній швидкості, а дишло скрепера слід підняти на дерев'яних підкладках на висоту зчіпного пристрою трактора.

14. Перед завантаженням скрепера на трейлер машиніст зобов'язаний переконатися в тому, що трейлер знаходиться в стійкому положенні і загальмований. Після завантаження слід опустити ківш і закріпити скрепер розтяжками. Під час перевезення скрепера знаходження машиніста в кабіні не допускається.

15. Машиністові в процесі роботи не дозволяється:

а) передавати управління машиною особам, що не мають посвідчення машиніста скрепера;

б) залишати машину з працюючим двигуном;

в) перевозити в кабіні сторонніх осіб;

г) виходити з кабіни і входити в неї на ходу.

16. При технічному обслуговуванні скрепера машиніст зобов'язаний зупинити двигун і зняти тиск в гідросистемі.

17. Під час заправки скрепера пальним машиністові і особам, що знаходяться поблизу, не дозволяється палити і користуватися вогнем. Після заправки машину необхідно витерти від патьоків палива і мастила, а замаслену обтиральну ганчірку покласти в металевий ящик, що закривається. Не допускається розводити вогонь на відстані менше 50 м від місця роботи або стоянки машини.

18. При необхідності ремонту або профілактичного огляду скрепера заслінку ковша слід заблокувати упором в піднятому стані та опустити ківш на міцну і стійку опору.

19. При промивці деталей не дозволяється користуватися етилованим бензином.

20. При роботі на узгір'ях забороняється:

а) робити різкі повороти;

б) повертати машину із заглибленим робочим органом;

в) ставити машину поперек схилу, кут якого перевищує вказаний в паспорті машини.

Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях

21. Виявивши на ділянці при виконанні земляних робіт підземні комунікації і споруди, а також небезпечні предмети, не вказані при отриманні завдання, машиніст зобов'язаний негайно зупинити роботу і повідомити керівника робіт.

22. При несправності скрепера машиніст повинен поставити машину на узбіччя або поза зоною виробництва робіт і повідомити особу, відповідальну за утримання машини в справному стані.

23. У разі втрати стійкості скрепера при переміщенні ґрунту машиністові слід опустити ківш, включити задній хід і усунути крен машини.

24. При загорянні скрепера машиніст повинен прийняти заходи по гасінню вогнища пожежі (за допомогою вогнегасника і підручними засобами: кошмою, брезентом, піском), у разі неможливості самому погасити вогонь необхідно викликати пожежну охорону і повідомити керівника робіт.

Вимоги безпеки після закінчення роботи:

25. Після закінчення роботи машиніст зобов'язаний:

а) поставити машину на стоянку;

б) поставити важіль перемикання передач в нейтральне положення і включити гальмо стоянки;

в) вимкнути двигун;

г) закрити кабіну на замок;

д) повідомити керівника робіт або особу, відповідальну за утримання машини в справному стані, про всі неполадки, що виникли під час роботи.

4.2 Розрахунок освітлення

В темний період часу ділянка дороги на відстані 10 м попереду скрепера повинна мати освітлення не менш як 5 лк [4]. Розрахунок освітлення проводиться крапковим методом, згідно з я ким освітлення:

,

де I - сила світла оптичного елементу (ФГ1-В) дорівнює 7000 кд при ближньому світлі та 20000 кд при дальньому; h - висота оптичного елемента над поверхнею руху; - коефіцієнт використання оптичного елементу; к - коефіцієнт запасу, що враховує запиленість та зниження напруги живлення лампи.

лк.

лк.

Отже рух в темний період час можливо проводити лише при дальньому світлі фар, так як освітлення при ближньому світлі буде недостатньо для безпечного переміщення.

Висновки та пропозиції

Землерійно-транспортні машини знайшли широке використання в будівельній індустрії. Ефективність застосування самохідних скреперів в будівельному виробництві обумовлена високою мобільністю і маневреністю, а також розширеними функціональними можливостями, що дозволяють розробляти ґрунт, переміщати його, розподіляти шарами заданої товщини з частковим ущільненням, здатністю виконувати планування площ. Можливість виконання закінченого циклу робіт скреперами дозволяє широко використовувати їх на будівництві автомобільних і залізних доріг, розробці кар'єрів, в промисловому і цивільному будівництві, на відкритих розробках в гірничорудній промисловості.

Створення високопродуктивних землерійно-транспортних машин здійснюється по двох напрямках: виробництво принципово нових робочих органів і машин на базі використання досягнень фундаментальних наук, і вдосконалення робочих органів і машин традиційного типу, що знаходяться в експлуатації.

Головною задачею даної роботи було знаходження умов найгіршого навантаження тягової рами скреперу під час роботи у тяговому режимі та визначення переміщень, діючих в зчіпному пристрої, під час роботи у тяговому режимі. Розроблено еквівалентну динамічну схему та математичну модель, яка описує режим навантаження скреперу. Розв'язання системи диференційних рівнянь було проведено за допомогою програми Simulink. Розрахунок тягової рами від дії максимальних напружень, які виникають в процесі наповнення ковша, проведено за допомогою програми CosmosWorks.

Аналіз отриманих епюр показує:

1) найбільш навантажені елементи тягової рами, а саме поздовжні тяги з провушинами кріплення ковша та поперечна балка;

2) отримані теоретичні значення робочих швидкостей при яких тягова рама скреперу не зазнає пластичних деформацій - до 1 м/с.

Отже швидкість набору ґрунту в тяговому режимі треба обмежити швидкістю 1 м/с або додатково підсилити тягову раму скреперу.

Наступним кроком стало визначення жорсткості зчіпного пристрою та швидкості руху потягу, при яких не виникатимуть надмірні динамічні навантаження. В ході розв'язання цієї задачі було знайдено такі значення швидкості - 0,75 м/с, жорсткості пружного елементу зчіпного пристрою - 1000 кН/м (рисунок 3.19). При таких умовах коефіцієнт динамічності не перевищуватиме 1,6 (рисунок 3.16), а амплітуда коливань буде не більшою за 0,1 м (рисунок 3.15).

Але знайдена допустима швидкість руху потягу для зчіпного пристрою перевищує найдену максимальну швидкість для тягової рами. Отже слід прийняти швидкість у кінці наповнення скреперного потягу не вищу за 1 м/с, а жорсткість пружного елементу зчіпки не вищу до 1000 кН/м.

Размещено на Allbest.ru