Землеройно-транспортные машины
Технологические соединения ведущих машин в комплексе. Основные требования, предъявляемые к деталям машин. Критерии расчета деталей машин. Схема следящей системы управления. Назначение погрузочно-разгрузочных машин. Классификация бульдозеров, экскаваторов.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.04.2013 |
| Размер файла | 800,6 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Что такое комплект и комплекс машин, комбайн? Перечислите технологические соединения ведущих машин в комплексе
- Какие требования предъявляют к деталям машин? Каковы основные критерии расчета деталей машин
- 3. В чем заключается сущность управления машиной? Приведите классификацию систем управления машинами. Приведите схему следящей системы управления
- 4. Для чего предназначены погрузочно-разгрузочные машины? Приведите их общую классификацию и принципиальные схемы
- 5. Бульдозеры
- 5.1 Классификация и основные части бульдозеров
- 5.2 Исходные данные
- 5.2.1 Техническая характеристика бульдозера
- 5.2.2 Тяговый расчет
- 5.2.3 Расчет производительности бульдозера
- 5.3 Экскаватор
- 5.3.1 Классификация и основные части
- 5.3.2 Техническая характеристика экскаватора
- 5.3.3 Определение производительности
- 5.4 Мероприятия по технике безопасности
- Литература
Введение
Землеройно-транспортными называют машины с ножевым рабочим органом, выполняющие одновременно послойное отделение от массива и перемещение грунта к месту укладки при своем поступательном движении. К этой группе машин относятся: бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдеры. Первые два типа машин, особенно бульдозеры, широко используются в промышленном и гражданском строительстве.
Каждая модель землеройно-транспортной машины имеет индекс, включающий буквенные и цифровые обозначения. Две начальные буквы индекса ДЗ обозначает группу машин, последующие за ними цифры -- порядковый номер регистрации модели, буквы после цифровой части индекса -- порядковую модернизацию (А, Б. В, ...) и климатическое (северное С и ХЛ) исполнение машины. В индекс модернизированных самоходных скреперов кроме указанных выше букв могут быть включены буквы М и П. В индекс бульдозеров и скреперов с автоматизированной системой управления наличие последней обозначается цифрой 1, следующей через тире за основными цифрами индекса, а у модернизированных машин -- после букв, обозначающих модернизацию. В индекс автогрейдеров после указанных выше цифр и букв включаются через тире цифры 1,2.4, 6, обозначающие их модификации.
1. Что такое комплект и комплекс машин, комбайн? Перечислите технологические соединения ведущих машин в комплексе
Все виды строительных работ делятся на технологические процессы, они, в свою очередь - на операции, выполняемые последовательно (цикличные процессы) или одновременно (непрерывные процессы). В случае разнообразных операций они выполняются различными машинами, увязанными между собой по производительности, и в совокупности образующими комплект. Примером может служить комплект машин, состоящий из экскаватора, разрабатывающего грунт в котловане, и нескольких самосвалов, занятых вывозкой разработанного грунта. Технологический процесс с использованием указанного комплекта, не утрачивая своей самостоятельности, может быть составной частью более сложного технологического процесса, включающего, например, разрыхление прочного грунта гидромолотом перед его экскаваторной разработкой. В этом случае указанный выше комплект машин вместе с гидромолотом образует комплекс. Для выполнения работ на одном месте могут быть использованы комбайны, число и разнообразие рабочих органов которых должно соответствовать числу и характеру выполняемых операций. Комбайн может быть представлен также комплектом машин, управляемых автоматически с единого пульта. Примером может служить комплекс машин для строительства автомобильных дорог, состоящий из профилировщика основания для образования дорожного корвута, конвейера-перегружателя для погрузки вынутого из корвута грунта в автосамосвалы, распределителя каменных материалов основания, катков для их уплотнения, бетоноукладчика для укладки на основание слоя бетона, арматурной тележки и погружателя в бетон арматурной сетки, машины для финишной операции, нарезчика и заливщика швов.
Наиболее высокой формой механизации строительных работ является комплексная механизация, при которой все основные и вспомогательные, тяжелые и трудоемкие операции и процессы выполняются комплексно с помощью машин, механизмов и оборудования, отвечающих передовому техническому уровню, взаимоувязанных по производительности, обеспечивающих заданный темп (сроки) всего процесса и наивысшие в данных условиях технико-экономические его показатели - наиболее высокую производительность труда при наименьшей стоимости работ. Комплексная механизация не исключает ручного труда, но только на нетрудоемких операциях при условии, что при этом общий темп работ не будет снижен и что механизация этих операций нецелесообразна как по экономическим соображениям, так и с целью облегчения труда.
В составе комплексов различают ведущие, вспомогательные и резервные машины. Ведущие машины выполняют технологически взаимосвязанные операции строительного процесса, вспомогательные машины способствуют выполнению ведущими машинами основных функций и повышению их производительности, резервные машины предназначены для обеспечения надежности функционирования комплекса. Например, при строительстве дорожных насыпей в комплекс машин обычно входят:
в качестве ведущих машин - одноковшовые экскаваторы, разрабатывающие грунт в карьерах, автомобили-самосвалы для доставки грунта из карьеров в насыпь, бульдозеры, автогрейдеры и самоходные или прицепные катки для разравнивания и уплотнения грунта в насыпи,
вспомогательных - бульдозеры, ковшовые погрузчики и автогрейдеры, занятые на содержании в исправности землевозных дорог, планировщики откосов и рыхлители на тракторах для рыхления прочных и мерзлых грунтов;
резервных - машины по номенклатуре ведущих машин (по одному экземпляру каждого вида).
Рис. 1.1. Схема соединения машин в комплексе: а - последовательное; б - параллельное; в - комбинированное; А-Д- ведущие машины комплекса
Ведущие машины в составе комплекса могут быть технологически соединены последовательно, параллельно и комбинированно. При последовательном соединении простой одной машины вызывает простой всего комплекса; при параллельном - отдельные машины работают независимо одна от другой, поэтому простой какой-либо машины вызывает только потерю темпа работ, но не простой комплекса.
2. Какие требования предъявляют к деталям машин? Каковы основные критерии расчета деталей машин
бульдозер экскаватор деталь машина
Основными требованиями, предъявляемыми к деталям машин, являются требования работоспособности и надежности. К деталям, непосредственно контактирующим с человеком-оператором (ручки и рычаги управления, элементы кабин машины, приборные щитки и т.п.), кроме названных предъявляются требования эргономичности и эстетичности.
Работоспособность - состояние изделия, при котором в данный момент времени его основные параметры находятся в пределах, установленных требованиями нормативно-технической документации и необходимых для выполнения его функциональной задачи.
Работоспособность количественно оценивается следующими показателями:
1 .Прочность - способность детали выдерживать заданные нагрузки в течение заданного срока без нарушения работоспособности.
2. Жесткость - способность детали выдерживать заданные нагрузки без изменения формы и размеров.
3. Износостойкость - способность детали сопротивляться изнашиванию.
4. Стойкость к специальным воздействиям - способность детали сохранять работоспособное состояние при проявлении специальных воздействий (теплостойкость, вибростойкость, радиационная стойкость, коррозионная стойкость и т.п.).
Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои показатели в пределах, установленных требованиями нормативно-технической документации, при соблюдении заданных условий использования, обслуживания, ремонта и транспортирования.
Свойство надежности количественно оценивается следующими показателями: наработкой на отказ (среднее время работы изделия между двумя, соседними по времени отказами), коэффициентом готовности или коэффициентом технического использования (отношение времени работы изделия к сумме времен работы, обслуживания и ремонта в течение заданного срока эксплуатации), вероятностью безотказной работы и некоторыми другими.
Цель расчета деталей машин - определение материала и геометрических размеров деталей. Расчет производится по одному или нескольким критериям.
Прочность - главный критерий - способность детали сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. Следует различать прочность материала и прочность детали. Для повышения прочности надо использовать правильный выбор материала и рациональный выбор формы детали. Увеличение размеров - очевидный, но нежелательный путь.
Жесткость - способность детали сопротивляться изменению формы под действием нагрузок.
Износостойкость - способность детали сопротивляться истиранию по поверхности силового контакта с другими деталями. Повышенный износ приводит к изменению формы детали, физико-механических свойств поверхностного слоя.
Теплостойкость - способность детали сохранять свои расчетные параметры (геометрические размеры и прочностные характеристики) в условиях повышенных температур. Заметное снижение прочности наступает для черных металлов при t = 350-4000, для цветных - 100-1500. При длительном воздействии нагрузки в условиях повышенных температур наблюдается явление ползучести - непрерывная пластическая деформация при постоянной нагрузке.
Для увеличения теплостойкости используют:
а) материалы с малым коэффициентом линейного расширения;
б) специальные жаропрочные стали.
Виброустойчивость - способность детали работать в заданном режиме движения без недопустимых колебаний.
Надежность - способность детали, безусловно, работать в течение заданного срока службы.
3. В чем заключается сущность управления машиной? Приведите классификацию систем управления машинами. Приведите схему следящей системы управления
Управление любым техническим объектом (машиной, ее частью, комплектом машин, технологическим процессом и т.п.) состоит из контроля его фактического состояния и регулирования.
В системе автоматического управления (САУ) все эти процессы выполняются без участия человека (оператора) по специальным программам. Управление заключается в формировании управляющих воздействий, обеспечивающих требуемое состояние или режим работы объекта управления, а также в их реализации.
Автоматический контроль заключается в автоматическом получении информации о состоянии объекта или характере протекания технологического процесса, либо о наступлении их предельных значений, установленных нормативно-технической документацией.
Автоматическое регулирование является разновидностью автоматического управления. Оно заключается в поддержании постоянства или изменения по требуемому закону некоторой физической величины, характеризующей управляемый процесс. Регулирование обеспечивается системой автоматического регулирования (САР).
По характеру алгоритма управления (набора правил, по которым изменяется управляющее воздействие) различают системы управления по разомкнутому (без обратной связи) и замкнутому циклу (с обратной связью), а также комбинированные.
По назначению различают системы автоматической стабилизации, программного управления, следящие и самонастраивающиеся системы.
Самонастраивающиеся системы управления решают задачи значительно более сложные и разнообразные, чем задачи программных систем.
Первая задача таких систем -- поддержание экстремума управляемой величины. Для этой цели на объект подают пробные воздействия со стороны управления, анализируют знак изменения управляемой величины и по результатам этого анализа делают управляющее воздействие, приближающее режим к точке экстремума. Устройства, обеспечивающие режим работы управляемого объекта, близкий к оптимальному, называют автоматическими оптимизаторами или экстремальными регуляторами.
В следящей САР воздействие формируется в результате сравнения действительного значения регулируемой величины с заданным алгоритмом. Эти системы обычно состоят из системы автоматического измерения, которая может быть частью системы автоматического контроля, и внутризамкнутой САУ. Система автоматического измерения включает датчик (чувствительный элемент и элемент преобразования), усилители, линию связи и измерительный прибор, а система автоматического контроля, кроме того -- задающий элемент и элемент сравнения. Состояние объекта управления ОУ, выраженное признаком или параметром а, воспринимается датчиком Д1 и, преобразованное в удобную форму а1 подается на промежуточный элемент ПР1 для усиления и преобразования в регистрируемый сигнал а2'. Этот сигнал, вместе с сигналом сравнения а2 от задатчика ЗУ, подается на блок сравнения СР, который формирует сигнал рассогласования С = ±а = а2 - а2'. Последний поступает в промежуточный элемент ПР2, формирующий сигнал С1 для исполнительного элемента ИУ, воздействующего сигналом С2 на объект управления, не позволяя ему выйти за установленные пределы при внешнем воздействии ВВ.
Рисунок. Схема следящей системы управления
4. Для чего предназначены погрузочно-разгрузочные машины? Приведите их общую классификацию и принципиальные схемы
Погрузочно-разгрузочные машины в строительстве применяют для погрузки штучных и сыпучих грузов, разгрузки их с транспортных средств, а также для перемещения и складирования в пределах строительной площадки. Они представляют собой преимущественно самоходные колесные или гусеничные подъемно-транспортные машины.
По принципу выполнения рабочих операций погрузочно-разгрузочные машины делят на машины цикличного и непрерывного действия. Первые являются универсальными и могут применяться в различных условиях благодаря наличию многих видов рабочего оборудования; вторые применяют на объектах с большим объемом работ по погрузке, перемещению и разгрузке сыпучих строительных материалов, а также там, где рабочий процесс должен быть непрерывным.
В зависимости oт назначения погрузочно-разгрузочные машины разделяют на погрузчики для штучных грузов погрузчики и для сыпучих грузов и многоковшовые погрузчики.
Для разгрузки материалов с железнодорожного подвижного состава используют разгрузчики узкоспециального назначения различных конструкций, например, со скребковым, бурофрезерным, всасывающим рабочими органами.
Автопогрузчики. Основным видом рабочего оборудования автопогрузчиков является вилочный захват, который подводят под груз или штабель из отдельных мелких грузов, установленный на подставках. С помощью вилочных погрузчиков перегружают и транспортируют штучные железобетонные изделия, поддоны с кирпичом, оборудование, длинномерные пиломатериалы, профильный металл.
Вилочные автопогрузчики изготавливают на базе автомобильных узлов (мостов, коробок передач, рулевого управления, тормозных устройств и др.) с двигателями внутреннего сгорания или с электродвигателями, работающими от аккумулятора. Все агрегаты монтируются на ходовой раме, которая опирается на передний 12 и задний 11 мосты погрузчика. В отличие от обычного автомобиля у вилочных погрузчиков двигатель и управляемые колеса располагаются сзади, а ведущий мост со сдвоенными пневмоколесами - спереди. Это обусловлено тем, что передняя часть погрузчика воспринимает нагрузку от рабочего оборудования и груза. Ходовое оборудование погрузчиков приспособлено для работы на площадках с твердым покрытием. Заднее расположение управляемых колес создает погрузчику хорошую маневренность.
Подъемная часть погрузчика - грузоподъемник состоит из шарнирно укрепленной на раме погрузчика основной вертикальной рамы 2, выдвижной внутренней рамы 4 и грузовой каретки 8 с вилочным захватом 5. Для надежного захвата груза основная рама подъемника может отклоняться вперед от вертикальной плоскости на угол 3...4, а для обеспечения устойчивости в транспортном положении на 12...15? назад, что осуществляется с помощью двух гидравлических цилиндров. Выдвижная рама перемещается по направляющим основной рамы гидравлическим цилиндром 1. Корпус гидроцилиндра опирается на нижнюю поперечину основной рамы, а поршень 3 и шток 10 шарнирно связаны с верхней балкой выдвижной рамы 6. Одновременно по направляющим рамы перемещается грузовая каретка с помощью обратного ценного полиспаста. Последний образован двумя пластинчатыми цепями 9, перекинутыми через звездочки 7. установленными на верхней балке подвижной рамы 6. Концы цепей закреплены на основной раме и на грузовой каретке. Благодаря этому грузовая каретка движется с удвоенной скоростью и проходит путь в два раза больший, чем ход выдвижения штока гидроцилиндра.
Рисунок. Вилочный автопогрузчик
Поступательное движение штоков гидроцилиндров рабочего оборудования вилочного автопогрузчика создается давлением жидкости насосов, приводимых во вращение двигателем автопогрузчика. Для уменьшения усилий управления в систему управляемых колес подключен специальный гидроусилитель рулевого управления, для привода гидроусилителя рулевого управления установлен насос. Управление гидроусилителем сблокировано с рулевой колонкой и осуществляется автоматически.
Вилочные погрузчики выпускаются грузоподьемностью 3...5 т с высотой подъема груза до 6 м и скоростью перемещения с грузом до 20 и без груза до 40 км/ч. Автопогрузчики оборудуются различными съемными видами рабочего оборудования -- грейфером (схватом) для бревен, ковшом для сыпучих грузов, крановой стрелой и другими приспособлениями, расширяющими область их применения. Так, для работы с длинномерными грузами, с которыми обычный погрузчик не приспособлен работать, применяют автопогрузчики с боковым расположением грузоподъемника. Грузоподъемник поворачивается относительно продольной оси, а длинномерный груз вилочным захватом укладывается на боковые кронштейны вдоль машин и в таком положении транспортируется в узких проходах складов.
Одноковшовые погрузчики. Основным рабочим органом одноковшового погрузчика является ковш, используемый для разработки, погрузки и перемещения сыпучих мелкокусковых материалов и грунтов 1 и II категорий. Главным параметром одноковшовых погрузчиков является грузоподъемность. По грузоподъемности одноковшовые погрузчики разделяют на малогабаритные (до 0,5 т), легкие (0,6... 2,0 т), средние (2,0...4,0 т), тяжелые (4,0... ...10 т) и большегрузные (более 10 т).
В зависимости от ходового оборудовании погрузчики могут быть гусеничными и пневмоколесными. Гусеничные погрузчики имеют высокую проходимость и развивают большее напорное усилие, пневмоколесные -- большую маневренность и высокиетранспортные скорости. В качестве базовых машин для погрузчиков применяют специальные пневмоколесные шасси, гусеничные и колесные промышленные тракторы погрузочных модификаций или тракторы общего назначения. Специальные пневмоколёсные шасси состоят из двух шарнирно соединенных между собой полурам. Шарнирное сочленение, полурам позволяет осуществить погрузку-разгрузку с минимальным маневрированием за счет взаимного поворота полурам на угол до 40? в плане в обе стороны от продольной оси машины.
Фронтальные погрузчики. Они обеспечивают разгрузку ковша со стороны разработки материала. Погрузочное оборудование погрузчика шарнирно крепится к портальной раме 6, жестко установленной на основной раме базовой машины. Оно состоят из рабочего органа, стрелы, рычажного механизма и гидроцилиндров двустороннего действия. Рабочий орган погрузчика - ковш 1, установлен на стреле 4 и управляется рычажным механизмом, состоящим из двух пар коромысле 3 и поворотных тяг 2, приводимых в движение двумя гидроцилиндрами 5 поворота ковша. Подъем и опускание стрелы осуществляется двумя гидроцилиндрами 7. Гидравлический привод рабочего оборудования позволяет плавно изменять скорости в широких пределах и надежно предохранять его от перегрузок.
Рисунок. Одноковшовый фронтальный погрузчик: а - схема конструкции; б - кинематическая схема погрузочного оборудования
Полуповоротные погрузчики. Эти машины обеспечивают разгрузку ковша и сменных рабочих органов впереди и на обе стороны на угол до 90? от продольной оси. Это сокращает время на развороты и позволяет использовать их для работы в стесненных условиях. Конструктивно полуповоротные погрузчики отличаются от фронтальных тем, что погрузочное оборудование монтируется на поворотной платформе, которая, в свою очередь, через опорно-поворотное устройство 2 опирается на ходовую раму 3 базовой машины. Вращательное движение поворотная платформа получает с помощью двух горизонтально расположенных гидроцилиндров 4, штоки которых соединены между собой пластинчатой цепью 5, огибающей звездочку 6 поворотной платформы.
Рисунок. Полуповоротный одноковшовый погрузчик: а - схема конструкции, б - кинематическая схема механизма вращения платформы
Многоковшовые погрузчики. Они относятся к машинам непрерывного действия. Их применяют для погрузки в транспортные средства сыпучих и мелкокусковых материалов (песка, гравия, щебня, шлака, сколотого льда и снега), а также для засыпки траншей грунтом. Многоковшовые погрузчики монтируют на самоходном гусеничном или пневмоколесном шасси, в конструкции которого используются детали и узлы тракторов и автомобилей.
По конструкции рабочего органа различают погрузчики шнекоковшовые, роторные, дисковые и с подгребающими лапами. Шнекоковшовый рабочий орган имеет шнековый питатель и ковшовый элеватор для подачи материала на ленточный конвейер. Роторные погрузчики разрабатывают материал шаровыми или ковшовыми фрезами В дисковых погрузчиках материал подается двумя дисками, вращающимися во встречном направлении. Подгребающие лапы подают материал на конвейер благодаря специальной кинематике движения. Главным параметром многоковшовых погрузчиков является производительность. Их выпускают производительностью 40, 80, 160, 250 м3/ч с высотой погрузки 2,4…4,2 м.
Многоковшовый погрузчик с шнекоковшовым органом состоит из следующих основных узлов: пневмоколесного шасси с обеими ведущими осями, наклонного ковшового конвейера 3 с винтовым (шнековым) питателем 4, ленточного поворотного в плане и в вертикальной плоскости конвейера 2. Для лучшей подачи материала к питателю на рамс ковшового конвейера установлен отвал 5. Ковшовый конвейер устанавливается в рабочее и транспортное положения с помощью двух гидроцилиндров 6. При поступательном движении погрузчика материал винтовым питателем подается в непрерывно вращающийся ковшовый конвейер и далее через приемное устройство и ленточный конвейер в транспорт.
Рисунок. Многоковшовый погрузчик со шнекоковшовым рабочим органом
5. Бульдозеры
5.1 Классификация и основные части бульдозеров
Бульдозеры классифицируются по основным признакам: по назначению, тяговым показателям (тяговому классу базовой машины), типу ходовой части, рабочему органу и виду управления рабочим органом.
По назначению бульдозеры подразделяются на общего назначения и бульдозеры специального назначения. Бульдозеры общего назначения применяют для всех основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ преимущественно для разработки грунтов I, II и III категорий. Бульдозеры специального назначения -- в особых условиях (к специальным бульдозерам относятся толкачи, бульдозеры для работы в подземных и подводных условиях и т. п.).
По тяговым показателям базовых машин бульдозеры подразделяются на сверхлегкие, легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые.
К сверхлегким относятся класс до 0,9 мощностью 18,5 -- 37,0 кВт, к легким -- класс 1,4-4,0 мощностью 37,0 -- 96,0 кВт, к средним -- класс 6,0 - 15,0 мощностью 103-154 кВт, к тяжелым - класс 25-35 мощностью 220-405 кВт и к сверхтяжелым -- класс свыше 35 мощностью 510 кВт и более.
По ходовой части бульдозеры подразделяются на гусеничные и пневмоколесные; по рабочему органу -- с неповоротным и с поворотным отвалами; по виду управления рабочим органом -- с механическим, гидравлическим и пневматическим управлениями.
Основные части бульдозеров - базовый пневмоколесный или гусеничный трактор и навесное рабочее оборудование в виде отвала с цилиндрической рабочей поверхностью и ножами в его нижней части, соединенного с базовым трактором шарнирами через два толкающих бруса или универсальную раму, и гидравлической системы управления отвалом.
5.2 Исходные данные
Исходные данные сведены в таблицу 1.
Таблица 1. Исходные данные
|
Параметр |
Значение |
|
|
Тяговый класс бульдозера гусеничного с неповоротным отвалом |
3 |
|
|
Расстояния перемещения грунта, м |
30 |
|
|
Характер местности, град: |
||
|
Уклон |
8 |
|
|
Подъем |
9 |
|
|
Категория грунтов |
I |
|
|
Связные грунты |
уклон 10 |
5.2.1 Техническая характеристика бульдозера
Бульдозер ДЗ-42П представляет собой самоходную землеройно-транспортную машину на гусеничном ходу с поворотным отвалом.
Рисунок - Бульдозер ДЗ-42П
Бульдозер ДЗ-42 состоит из следующих основных частей:
Базовый трактор 6 оснащен поворотным отвалом 2, который снабжен ножом 1 и козырьком 3. Отвал через толкающий брус 9 крепится к поперечной балке трактора цапфами 8. В движение отвал приводят гидроцилиндры 5, закрепленные на кронштейне 4.
Поперечная балка жестко крепится к кронштейнам лонжеронов трактора между опорными катками. Управление гидроцилиндрами отвала осуществляется от гидросистемы базового трактора оборудованной гидронасосом НШ-46У-Д и трехсекционным распределителем.
При такой компоновке из кабины машиниста открывается достаточно хороший обзор по ходу машины и на всю зону расположения отвала, что позволяет машинисту бульдозера непосредственно наблюдать за самим процессом обработки грунта.
Таблица. Техническая характеристика бульдозера
|
Тяговый класс |
3 |
|
|
Базовый трактор |
ДТ-75М |
|
|
Тип двигателя |
А-41 |
|
|
Мощность двигателя, кВт (л.с.) |
66 (90) |
|
|
Максимальная скорость, км/ч |
11,3 |
|
|
Масса, кг |
7520 |
|
|
Изготовитель |
«Брянский завод дорожных машин» |
|
|
Отвал |
||
|
Тип |
поворотный |
|
|
Высота отвала, мм |
800 |
|
|
Ширина отвала, мм |
2520 |
|
|
Угол резания, град |
55 |
|
|
Наибольшее заглубление, мм |
410 |
|
|
Скорость подъема, м/сек |
0,25 |
5.2.2 Тяговый расчет
Тяговый расчет бульдозера, как и любой другой землеройной машины, заключается а определении необходимого тягового усилия Р, которое должно быть больше или равно сумме всех возникающих при работе машины сопротивлений
За расчетное положение при определении потребной силы тяги и мощности берется момент окончания набора грунта перед отвалом бульдозера. Это необходимо учесть как сопротивление вырезанию стружки грунта с определенной площадью поперечного сечения, так и сопротивление грунта, которых перемещается впереди отвала (призма волочения).
В основу расчета кладется суммирование сопротивлений, возникающих в процессе резания и перемещения грунта, независимо от его инструкции.
При работе бульдозера полное сопротивление, преодолеваемое толкающим усилием трактора, слагается из следующих сопротивлений:
где щ 1 - сопротивление грунта резанию;
щ 2 - сопротивление перемещения призмы волочения грунта;
щ 3 - сопротивление перемещения грунта вверх по отвалу;
щ 4 - сопротивление перемещения бульдозера;
k - удельное сопротивление грунта резанию, 700 кг/м2;
Fo - площадь сечения стружки, м2;
hср - средняя глубина резания, 0,10 м;
bo - ширина срезаемого грунта, 2,52 м;
F0=0.1 * 2.52 = 0.252 м2
щ1= 700 * 0,252 = 176,4 кг = 1,764 кН
щ2= Gnp (м+i)
Gnp - масса призмы волочения
Gnp = Vф * с
Vф = В * Н2 / (2 * Knp * Kp )
В - длина отвала бульдозера, 2,52 м;
Н - высота отвала, 0,8 м;
с - плотность грунта в плотном теле, 1600 кг/м3;
м - коэффициент трения по грунту, 0,5;
Knp - коэффициент , 0,80;
Kp - коэффициент первоначального разрыхления грунтов, 1,15;
i = tg б
б - угол уклона пути движения бульдозера к горизонту, уклон 10 град.
Vф = 2,52 * 0,82 / (2 * 0,80 * 1,15 ) = 0,88 м3
Gnp = 0,88 * 1600 = 1403 кг
i = tg 10 = 0,176
щ2= 1403 * (0,5 - 0,176) = 455 кг = 4,55 кН.
щ3= Gnp * fгм * cos2 б
fгм = tg ц - коэффициент трения грунта по металлу. Угол трения ц=350
fгм = tg 35 = 0,7
б - угол резания, 550.
щ3= 1403 * 0,7 * cos2 55 = 323,1 кг = 3,23 кН.
щ 4 = G * (f + i)
G - вес бульдозера, 7520 кг;
f - коэффициент сопротивления перемещения движителей трактора, 0,15;
i=tgб, i=tg0=0,00,
щ 4 = 7520 * (0.15 - 0,176) = -196 кг = -1,96 кН
щ I =1,764+4,55+3,23-1,96 = 7,584 кН;
Номинальное тяговое усилие для бульдозера составляет 30 кН.
Тяговое усилие больше, чем сумма всех возникающих при работе машины сопротивлений.
30 кН > 7,584 Кн.
Бульдозер подобран верно.
5.2.3 Расчет производительности бульдозера
Определим производительность бульдозера.
Где tp - время, необходимое для формирования призмы волочения, с;
lp - длина пути резания, 5м;
V1 - скорость движения бульдозера при копании грунта равная 0,4 м/с;
tп - время, необходимое для перемещения грунта на требуемое расстояние, с;
lп - длина участка перемещения грунта, 25м, 50м, 75м, 100м;
V2 - скорость движения бульдозера при перемещении грунта 0,9 м/с;
tо.х. - время обратного холостого хода бульдозера с;
V3 - скорость движения бульдозера в обратном направлении, 1,1 м/с;
tс - время на переключение скоростей, tс = 5 сек;
tо - время на один поворот, tо = 2 сек;
При 25м:
При 50м:
При 75м:
При 100м:
П - часовая эксплуатационная производительность машины, м3 /ч:
Где Vф - фактический объем (в плотном теле) перед отвалом, 0,88 м3;
Kв - коэффициент использования бульдозера по времени, 0,80;
Kукл - коэффициент, учитывающий влияние уклона местности, 1,00;
|
При 25м: |
||
|
При 50м: |
||
|
При 75м: |
||
|
При 100м: |
На основание расчета построим график зависимости производительности от дальности.
Рисунок 5. График зависимости производительности от дальности.
Оптимальная дальность перемещения лежит в пределах 75-100м, когда
производительность минимально уменьшается от дальности перемещения.
5.3 Экскаватор
5.3.1 Классификация и основные части
Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Все экскаваторы в зависимости от использования рабочего времени для собственно копания грунта делят на две большие группы: непрерывного действия - многоковшовые и периодического (цикличного) действия одноковшовые. Многоковшовые экскаваторы обе операции - копание грунта и его перемещение - выполняют одновременно; одноковшовые эти операции выполняют последовательно, прерывая копание на время перемещения грунта.
По способу перемещения экскаваторы бывают сухопутные и плавучие.
По конструкции ходового устройства сухопутные экскаваторы подразделяют на гусеничные, колесные и шагающие (последнее применяют только в одноковшовых экскаваторах).
По типу применяемого основного (первичного) двигателя экскаваторы бывают дизельными или электрическими. Выбор двигателя определяется условиями, в которых будет работать экскаватор. Так, дизели используют на экскаваторах там, где машину нужно сравнительно часто перевозить с места на место, например на строительстве нефте- и газопроводов, железных и шоссейных дорог, гражданском строительстве и т. п.
На экскаваторах, постоянно работающих в одном месте, например в карьерах по добыче нерудных материалов, выгодно применять электродвигатели, которые проще и дешевле в эксплуатации.
По приводу механизмов различают экскаваторы одномоторные, у которых все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал, и многомоторные, у которых рабочие механизмы приводятся несколькими двигателями, независимо работающими друг от друга.
По типу силовых передач движения от двигателя к рабочим механизмам строительные экскаваторы делятся на механические и гидравлические.
У механических экскаваторов движение передается непосредственно от первичного двигателя ко всем механизмам с помощью валов, шестерен, червячных пар, цепных и других механических передач (механическая трансмиссия).
У гидравлических экскаваторов роль трансмиссии выполняют гидронасос (один или несколько), трубопроводы и гидродвигатели (гидромоторы или гидроцилиндры). В трубопроводах циркулирует рабочая жидкость, передающая энергию от насосов к гидродвигателям, которые приводят рабочие механизмы в движение.
Кроме перечисленных признаков классификации, экскаваторы каждой из групп отличаются друг от друга назначением, размерами и мощностью.
Одноковшовые экскаваторы по назначению делят на три основные группы: строительные универсальные, предназначенные для земляных и погруэочно-разгрузочных работ в строительстве; карьерные - для работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений, а также скальных пород; вскрышные - для разработки полезных ископаемых (угля, руды) открытым способом. К последней группе относятся также и мощные шагающие экскаваторы - драглайны, используемые на горных работах для перекидки верхних слоев пород в выработанное пространство, а также на строительстве крупных гидротехнических сооружений.
Специальные экскаваторы, предназначены для использования в определенных специфических условиях: подземные - для подземной разработки полезных ископаемых при большой мощности пласта, туннельные - для погрузки взорванной породы при проходке туннелей, торфяные - для добычи торфа и др. Исходные данные сведены в таблицу 3.
Таблица 3. Исходные данные
|
Параметр |
Значение |
|
|
Категория грунта |
II |
|
|
Вместимость ковша, м3 |
0,8 |
|
|
Длина участка планирования, м |
75 |
5.3.2 Техническая характеристика экскаватора
Техническая характеристика экскаватора ЭО-4111Б сведена в таблицу 4.
Таблица 4. Технические характеристики
|
Наименование показателей |
Значение |
|
|
Вместимость ковша, м3 |
0,8 |
|
|
Радиус копания, м |
11,1 |
|
|
Наибольшая высота разгрузки, м |
3,5 |
|
|
Наибольшая глубина копания, м |
7,3 |
Экскаватор с оборудованием драглайна разрабатывает грунт ниже уровня своей стоянки и применяется для рытья котлованов, водоемов и траншей, а также для разработки различных выемок под водой. Сменное рабочее оборудование драглайна включает удлиненную решетчатую стрелу 2, специальный ковш совкового типа 3 с подъемными и тяговыми цепями, стрелоподъемный полиспаст 1 подъемный 4, тяговый 5 и разгрузочный (опрокидной) 6 канаты и механизм наводки (систему направляющих блоков 7) тягового каната. Наполнение ковша, прижимаемого к забою собственным весом, происходит при подтягивании его к экскаватору тяговым канатом 5. Выгрузка поднятого на необходимую высоту ковша осуществляется путем его поворота при ослаблении натяжения тягового и опрокидного канатов.
Рисунок Схема устройства экскаватора с оборудованием драглайн.
5.3.3 Определение производительности
Эксплуатационная производительность:
П=60*q*n*k*Кв*Км,
Где q - вместимость ковша, 0,80 м3;
n - число рабочих циклов в минуту,
п=60/тц;
Где тц - продолжительность цикла
тц=тк+тп+тв+тпв;
Где тк - продолжительность копания, 6с;
тп - продолжительность поворота, 7с;
тв - продолжительность выгрузки, 3с;
тпв - продолжительность поворота в забое, 10с;
тц=6+7+3+10=26c;
п=60/26=2,3;
k - коэффициент влияния грунта,
к=Кр'*Кн,
Где Кр' - коэффициент влияния разрыхления грунта, 1,15;
Кн - коэффициент наполнения ковша, 1,02;
к=1,15*1,02=1,173,
Кв - коэффициент использования экскаватора по времени, 0,7;
Км - коэффициент учитывающий квалификацию машиниста, 0,86:
П=60*0,8*2,3*1,173*0,7*0,86 = 78 м3/ч,
5.4 Мероприятия по технике безопасности
Машинист должен работать только на отведенном участке и в установленное для него время.
Кабина должна быть свободна от предметов, мешающих работе. Посторонним людям находиться в кабине не разрешается.
Перед началом движения машинист должен убедиться в отсутствии людей в зоне движения и подать звуковой сигнал.
Не допускается разработка грунта и его перемещение бульдозером при движении под уклон или на подъем более угла наклона или подъема, указанного в паспорте.
При перемещении грунта на подъеме необходимо следить за тем, чтобы нож отвала не врезался в грунт, а при сбрасывании грунта под откос - чтобы отвал бульдозера не выходил за бровку откоса насыпи.
Не допускается работать в глинистых грунтах в дождливую погоду.
При обнаружении во время работы каких-либо препятствий (подземные сооружения, кабели, трубопроводы, боеприпасы) машинист должен прекратить работу и доложить руководителю работ.
Отвал необходимо опускать на землю при любых остановках во время работы. При проведении ремонтных работ навесного оборудования необходимо применять исправные домкраты, тали или подъемные краны, обеспечивающие соответствующую устойчивость.
При засыпке выемок в грунте машинист должен убедиться в отсутствии в них людей, оборудования, инструмента и строительных материалов и не допускать выход отвала за край откоса. Запрещается передвижение в пределах призмы обрушения откосов.
Работа бульдозера в опасной зоне работающего экскаватора не допускается. Производство работ бульдозером в зоне действия экскаватора разрешается только при остановке экскаватора и нахождении ковша на земле.
Литература
Строительные машины / под ред. Д. П. Волкова. - М. : Высш. шк., 1988. - 319 с.
Волков, Д. П. Строительные машины : учеб. - 2-е изд., перераб. и доп. / Д. П. Волков, В. Я. Крикун. - М . : АСВ, 2002. - 376 с.
Добронравов, С. С. Строительные машины и основы автоматизации / С. С. Добронравов, В. Г. Дронов. - М. : Высш. шк., 2001. - 575 с.
Евдокимов, В. А. Механизация и автоматизация строительного производства / В. А. Евдокимов. - Л. : Стройиздат, 1988. - 526 с.
Гальперин, С. И. Строительные машины / С. И. Гальперин. - М. : Машиностроение, 1986. - 264 с.
Техника безопасности в строительстве. - М.: Стройиздат, 1981. - 180 с.
Руководство по перевозке автомобильным транспортом строительных конструкций. - М. : Стройиздат, 1980. - 91 с.
Бульдозеры, скреперы, грейдеры / Д. И. Плешков [и др.]. - М.: Высш. шк., 1972. - 241 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Предназначение и преимущества землеройно-транспортных машин. История создания и конструкция современных бульдозеров, их классификация и модели. Основные типы бульдозерных отвалов. Правила эксплуатации, технического обслуживания и ремонта бульдозеров.
курсовая работа [932,4 K], добавлен 17.01.2012Расчет годового режима работы комплекта путевых, строительных и погрузочно-разгрузочных машин. Обоснование места выполнения технического осмотра машин. Определение количества передвижных мастерских для выполнения технических обслуживаний и ремонтов.
курсовая работа [209,7 K], добавлен 23.11.2014Принципы устройства и технико-экономические показатели работы строительных машин, физическая сущность явлений, происходящих при их эксплуатации. Характеристика тракторов, кранов, экскаваторов, машин и оборудования для бурения и гидромеханизации.
учебное пособие [2,0 M], добавлен 06.11.2009Характеристика и назначение погрузочно-разгрузочных машин, порядок расчета технической и эксплуатационной производительности. Определение норм времени простоя автомобиля под погрузкой-разгрузкой. Выбор универсального или специализированного автомобиля.
курсовая работа [64,5 K], добавлен 07.06.2010Назначение погрузочно-разгрузочных машин. Расчет параметров, разработка и техническое описание конструкции и рабочего процесса изделия. Определение центра тяжести. Проектирование технологического оборудования погрузчика и проверка его на устойчивость.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 25.06.2014Общая характеристика машин непрерывного транспорта, основные отличия от грузоподъемных машин и машин циклического действия. Расчеты мощности двигателей приводных станций, времени, веса, усилий. Анализ месторасположения привода, выбор аппаратов управления.
курсовая работа [198,7 K], добавлен 22.01.2013Разработка схемы комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ с заданным видом груза. Определение размеров складов, числа путей и длины погрузочно-разгрузочного фронта. Расчеты по выбору погрузочно-разгрузочных машин и устройств.
практическая работа [61,1 K], добавлен 10.10.2012Классификация землеройных погрузочно-разгрузочных машин: цепные, роторные, продольного, поперечного, радиального копания. Анализ устройства (бесконечная цепь, ротор, лента), применения, недостатков, преимуществ (автоматизация) многоковшовых экскаваторов.
реферат [519,5 K], добавлен 02.02.2010Классификация строительных машин, их маневренность, скорость передвижения, проходимость, масса, надежность и долговечность. Основные элементы машин: силовая установка, трансмиссия, ходовая часть, система управления и двигатели внутреннего сгорания.
реферат [1,6 M], добавлен 21.03.2013Складання відомості наявності та річного завантаження машин. Місячний план-графік технічного обслуговування і ремонту машин. Організація ремонтного господарства для дорожніх і будівельних машин. Розрахунок виробничої програми пересувної майстерні.
курсовая работа [83,1 K], добавлен 03.06.2010
