Размещено на http://allbest.ru

Министерство высшего образования и науки РФ

ФГБОУ ВО «Тувинский государственный университет»

Инженерно-технический факультет

Кафедра ТТС

Курсовой проект

по дисциплине: «Испытание ПТСДМиО»

на тему: «Технологический процесс испытания дорожного катка»

Выполнил:

студент 5 курса ТТС_508 гр.

Чимит Владимир Андреевич

Проверил:

ст.преподаватель

Монгуш Эдуард Сандакоолович

Кызыл 2022 г.



Содержание

Введение

Обзор конструкций катков

Описание работы трансмиссии катка

Технические требования

Правила приемки

Методы испытаний

Подготовка к испытаниям

Проведение проверок и испытаний

Испытания тормозных систем

Резервная тормозная система

Список литературы



Введение

Среди дорожно-строительной техники, применяемой на строительстве дорог, важное значение имеют машины для уплотнения оснований и покрытий.

Уплотнение является обязательной частью технологического процесса возведения земляного полотна и устройства покрытий. Оно может достигаться трамбованием, вибрацией и укаткой. В соответствии с этим машины разбиваются на три группы: трамбующие, вибрационные и катки.

Несмотря на то, что в строительстве дорог уплотнение вибрацией находит все большее распространение, укатка, т.е. уплотнение земляных масс и покрытий несколькими проходами катка по одному месту, по-прежнему остается основным способом.

В зависимости от способа передвижения все катки делятся на прицепные и самоходные. Самоходные катки имеют металлические вальцы или колеса на пневматических шинах.



Обзор конструкций катков

Катки имеют следующие основные механизмы и приспособления: вальцы, скребки, смачивающая система, рулевое управление, механическая трансмиссия, дифференциал, бортовая передача.

Вальцы катков выполняют цельнолитыми из чугуна или стали, а также сварными, состоящими из обода, дисков и ступицы. Для снижения расхода металла вальцы часто изготавливают полыми, а увеличение их массы обеспечивается заполнением полостей водой или песком.

Передний направляющий валец, как правило, выполняют разрезным, состоящим из двух одинаковых частей. Это позволяет при поворотах каждой части вращаться со своей скоростью, что уменьшает сдвиги уплотняемого материала, улучшает ровность его поверхности и уменьшает сопротивление повороту.

Подвеска переднего вальца выполнена так, что валец может наклоняться в вертикальной плоскости на угол до 30…35^о при наездах одной стороной на препятствия и неровности покрытия.

Ведущие вальцы трехвальцовых двухосных катков по диаметру в 1,3..1,6 раза больше направляющего вальца. Они воспринимают не менее 2/3 силы тяжести катка. Большой диаметр ведущих вальцов улучшает качество укатки и дает возможность легко преодолевать встречающиеся сопротивления. Задние вальцы располагаются так, что они перекрывают след переднего вальца примерно на 100 мм с каждой стороны. Привод ведущих вальцов осуществляется обычно от зубчатых передач.

Скребки представляют собой стальные пластины, которые пружинами с большими с большим или меньшим усилием в зависимости от их регулирования прижимаются к поверхности вальцов.

Смачивающая система состоит из одного или двух баков, из которых смачивающая жидкость (вода или эмульсия) через краны, трубопроводы и шланги поступает к трубкам с отверстиями, равномерно распределяющими жидкость по рабочим поверхностям вальцов. Управление подачей смачивающей жидкости производится с рабочего места моториста.

Рулевое управление катков выполняют механическим с ручным приводом или гидравлическим. Выбор привода зависит от сил сопротивления повороту направляющих вальцов. Если эти силы, приведенные к рулевому штурвалу или рычагу, превышают 50…80 Н, то привод управления следует механизировать или выполнять гидравлическим.

Механическая трансмиссия катков состоит из муфты сцепления, компенсационной муфты, реверса, коробки передач. В трехвальцовых двухосных катках в трансмиссию встраивается дифференциал и муфта блокировки. Как правило, муфты сцепления катков - однодисковые сухие постоянно замкнутого типа, поставляемых вместе с двигателем. Компенсационные муфты представляют собой эластичные или цепные муфты, состоящие из двух звездочек (каждая из них жестко прикреплена к своему валу), с надетой них втулочно-роликовой цепью.

Реверсивный механизм (реверс) является неотъемлемой частью катка. Он служит для быстрого (1…1,5 с) и плавного изменения направления движения катка. Плавность начала движения катка в любом направлении необходима для устранения пробуксовки ведущих вальцов, что необходимо для получения ровной поверхности уплотняемого материала.

В настоящее время на катках применяют в основном реверсивные механизмы с двумя дисковыми фрикционными муфтами с коническими или цилиндрическими шестернями. Реверсивный механизм может быть установлен как перед коробкой передач, так и после нее. В первом случае муфты реверсивного механизма передают крутящий момент, равный моменту развиваемому двигателем. В этом случае можно исключить муфту сцепления из кинематики катка. Однако при таком расположении реверса шестерни коробки передач хуже защищены от перегрузок и работают при знакопеременной нагрузке. Управление реверсивным механизмом производится одним рычагом, имеющим три положения: нейтральное, включение правой муфты, включение левой муфты. Реверсивный механизм современных катков обычно размещен в одном картере с коробкой передач. Число ступеней коробки передач в катках с механической трансмиссией составляет две-три. Первые две используют для рабочих движений, а третью - для транспортных перемещений катка.

Дифференциал устанавливают на трехвальцовых двухосных катках для обеспечения разных скоростей вращения ведущих вальцов при поворотах катка. Дифференциал снабжен муфтой блокировки, которая выключает его, связывая левый и правый валы ведущих вальцов в одно целое. Это необходимо в тех случаях, когда один из ведущих вальцов встречает какое-либо препятствие или чрезмерно «проваливается» в укатываемое покрытие. При этом менее нагруженный валец начинает вращаться с большей скоростью и не может развивать необходимого тягового усилия.

Бортовая передача предназначена для передачи крутящего момента непосредственно на ведущие вальцы катка. Наибольшее распространение в катках с задними ведущими вальцами получили передачи с цилиндрическими шестернями. В катках со всеми ведущими вальцами часто используют цепные и ременные бортовые передачи. При конструировании желательно размещать бортовую передачу в соответствии с габаритными размерами рамы катка. При выполнении этого условия, возможно, уплотнять материалы непосредственно у ограждений, столбов, деревьев и стен зданий и сооружений. Выступающие части бортовой передачи должны защищаться прочными кожухами.



Описание работы трансмиссии катка

Рис. 1 Кинематическая схема моторного катка:

1 - кардан; 2 - двигатель; 3 - компенсационная муфта; 4 - шестерня коническая ведущая; 5 - шестерня цилиндрическая ведомая; 6 и 12 - шестерни третьей передачи; 7 и 8 - шестерни первой передачи; 9 - тормоз; 10 - шестерня бортовой передачи; 11 - шестерня ведущих вальцов; 13 - шестерня коническая дифференциала; 14 - сателлит дифференциала; 15 - рулевое колесо; 16 и 17 шестерни цилиндрические дифференциала; 18 и 19 - шестерни первой передачи; 20 - шестерня реверсивного механизма; 21 - муфта фрикционная реверсивного механизма; 22 - шестерня коническая ведомая; 23 - вал рулевого механизма; 24 и 25 - шестерни рулевого механизма; 26 - червяк однозаходный; 27 - червячное колесо

При работе двигателя 2 вращение от коленчатого вала через муфту сцепления и цепную компенсационную муфту 3 передается ведущей конической шестерне 4, которая соединяется с ведомыми коническими шестернями 22 реверсивного механизма. С помощью реверсивного механизма осуществляется изменение направление движения катка. На валу реверсивного механизма жестко закреплена цилиндрическая шестерня 20, зацепляющаяся с шестерней 5 ведомого вала коробки передач. На ведомом валу также жестко закреплены шестерни 6, 7 и 19, которые, зацепляясь соответственно с шестернями 12, 8 и 18 промежуточного вала коробки передач, дают необходимые передаточные числа. Далее вращение промежуточного вала передается полуосями бортовой передачи через шестерню 17, находящуюся в постоянном зацеплении с цилиндрической шестерней дифференциала 16. На полуосях закреплены шестерни дифференциала и цилиндрические шестерни 10 бортовой передачи, которые передают вращение шестерням 11 ведущих вальцов катка.

Технические требования

Катки изготавливают в соответствии с требованиями стандарта и НД на катки конкретных моделей по рабочим чертежам. Катки изготавливают в исполнении V категории размещения 1 по ГОСТ 15150. Диапазон рабочих температур - от 5 °С до 40 °С.

В конструкции катка обеспечивают:

- изменение рабочей скорости в процессе уплотнения в зависимости от вида и свойств уплотняемого материала;

- очистку рабочей поверхности вальцов;

- автоматическое отключение вибровозбудителя (для вибрационных катков массой 9 т и более);

- удобный и безопасный доступ к местам обслуживания агрегатов и замены быстроизнашивающихся деталей;

- работу без дозаправки топливом не менее 10 моточасов (за исключением катков массой менее 3 т, используемых при небольших объемах работ);

- установку приборов для эксплуатации по ГОСТ 28634;

- контроль уровня топлива в баке;

- ежесменное техническое обслуживание (ЕТО) одним оператором;

- диагностирование в соответствии с ГОСТ 27518 и ГОСТ 25044. Конкретные требования по приспособленности к диагностированию и уровню автоматизации процессов диагностирования должны устанавливаться в НД на катки конкретных моделей.

На катках массой 9 т и более рекомендуется предусматривать возможность контроля степени уплотнения.

Правила приемки

Для проверки качества изготовления катков серийного производства проводят приемосдаточные и периодические испытания.

Приемосдаточным испытаниям подвергают каждый каток. При этом проводят:

- визуальный контроль;

- проверку машины на холостом ходу;

- проверку возможности торможения и удержания катка на уклоне, а также реверсирования;

- проверку работы вибровозбудителя (для вибрационных катков).

Объем испытаний устанавливает предприятие-изготовитель. Проводимые проверки и проверяемые параметры рекомендуется выбирать из таблицы 2.

Периодическим испытаниям подвергают катки, прошедшие приемосдаточные испытания и полностью укомплектованные.

При периодических испытаниях проверяют: показатели и характеристики катков, перечисленные в 4.3 (кроме показателей надежности), все требования раздела 6, а также работу катка под нагрузкой в условиях эксплуатации.

Методы испытаний

Требования к средствам испытаний

Перечень средств измерений, испытательного оборудования и материалов, необходимых для проведения испытаний, приводят в методике испытаний.

Погрешность средств измерений, не более:

±0,3 % - при измерении линейных размеров до 10000 мм;

±0,5 % - линейных размеров свыше 10000 мм;

±0,02 рад (1°) - угловых величин;

±2,5 % - массы;

±1 % - времени;

±1 °С - при измерении температуры;

±2 % площади поверхности;

±2 % - усилий до 1000 Н;

±2,5 % - усилий свыше 1000 Н;

±3 % - частоты колебаний;

±1 % - тормозного пути;

±3 % скорости машины.

Подготовка к испытаниям

С катком, предъявляемым к испытаниям, в зависимости от вида испытаний представляют комплект документации, состоящий из:

- программы и методики испытаний;

- ЭД по ГОСТ 2.601;

- НД на серийно выпускаемую машину;

- акта приемосдаточных испытаний и протокола предшествующих периодических испытаний (для периодических испытаний);

- комплекта рабочих чертежей серийного производства.

Проведение проверок и испытаний

Визуальный контроль катков и их составных частей проводят без снятия и разборки агрегатов. При этом проверяют:

- комплектность (в том числе сопроводительной документации);

- наличие видимых повреждений агрегатов и деталей, некачественных покрытий, состояние сварных швов и крепежных соединений;

- наличие течи масла и других жидкостей;

- заправку в необходимых количествах топливом, рабочими и охлаждающими жидкостями, смазочными материалами;

- качество сборки и монтажа узлов и агрегатов;

- наличие пломб, маркировки, необходимых знаков безопасности и сигнальной окраски;

- правильность упаковки.

Работоспособность отдельных узлов и машины в целом проверяют на площадке с грунтовым или твердым покрытием. При этом проверяют:

- пусковые качества двигателя;

- четкость срабатывания нейтрали трансмиссии;

- плавность реверсирования хода;

- включение и выключение вибратора вибрационных катков;

- надежность срабатывания стояночного тормоза;

- функционирование внешних световых приборов, звуковой сигнализации, предохранительных и сигнальных устройств, контрольно-измерительных приборов: контролируют отсутствие заеданий в органах управления и механизмах и визуально оценивают герметичность топливной системы и гидросистемы.

Допускается проверять работоспособность катков и их узлов на специальном обкаточном стенде.

Эксплуатационную массу, а также опорные реакции, действующие на каток в местах опирания вальцов, определяют по ГОСТ 27922.

Геометрические размеры катка проверяют по ГОСТ 27256.

Линейное давление вальцов определяют как частное от деления величины опорной реакции, действующей на каток в месте опирания вальца на ширину вальца.

Ширину уплотняемой полосы определяют:

- для вибрационных катков - по ширине вибровальца;

- для статических катков - по габаритному размеру ширины вальцов, обеспечивающих перекрытие следа.

Скорость движения катка проверяют по ГОСТ 27927.

Радиус поворота проверяют по ГОСТ 27257.

Возможность преодоления уклона и действие тормозной системы при этом проверяют при передвижении катка в статическом режиме при номинальных оборотах двигателя по уклону с твердым ровным покрытием и постоянным углом подъема. После включения стояночного тормоза и остановки двигателя перемещение катка по уклону не допускается.

Угол поперечной устойчивости проверяют на уклоне или поднятием одной стороны катка. Каток считается выдержавшим испытание, если он не опрокинулся при наклоне 15° к горизонтали.

Вынуждающую силу Q, кН, рассчитывают (при приемочных испытаниях) по формуле

где k - число дебалансов;

- масса i-го дебаланса, кг;

- эксцентриситет i-го дебаланса, м;

щ - угловая частота вращения дебалансов, 1/с, определяемая по формуле

щ = рn/30,

где n - частота вращения вибровозбудителя, измеряемая тахометром или частотомером, 1/мин.

Значения k, m, б - по КД.

Характеристики двигателя - по документации предприятия-изготовителя двигателя.

Показатели надежности (80 %-ный ресурс) проверяют на основе анализа данных подконтрольной эксплуатации.

Параметры конструкции и наличие необходимых комплектующих изделий (например, устройства для очистки и смачивания вальцов, возможность контроля степени уплотнения, устройства зашиты машиниста и др.) проверяют по КД и НД на катки конкретных моделей, а также визуально.

Время работы катка без дозаправки топливом - в соответствии с удельным расходом топлива, указанным в паспорте на двигатель.

Освещенность собственными осветительными приборами окружающего пространства в рабочей зоне катка измеряют на уровне опорной поверхности в темное время суток на неподвижном катке при работе двигателя на номинальных оборотах и при включении всех осветительных приборов. Измерения проводят в точках, расположенных в центре квадратов размером не более 2ґ2 м в рабочей зоне катка. Освещенность рабочей зоны определяют как среднеарифметическое значений, полученных во всех точках измерений.

Габариты рабочей зоны устанавливают в НД на катки конкретных моделей.

Возможность обзорности кромки вальца катка оценивают при проведении испытаний.

Уровень внешнего шума проверяют по ГОСТ 27717, шума на рабочем месте - по ГОСТ 27534.

Уровень вибрации проверяют по ГОСТ 12.1.012.

Звуковые сигнализаторы - по ГОСТ 29292.

Наличие и правильность нанесения знаков безопасности и сигнальных цветов - по ГОСТ Р 12.4.026.

Электробезопасность проверяют по ГОСТ 12.2.007.0.

Пожаробезопасность - по ГОСТ 12.1.004.

Уровень радиопомех - по ГОСТ Р 51318.12.

Состав воздуха и концентрации вредных веществ на рабочем месте - по ГОСТ 12.1.005.

Усилия на органах управления измеряют динамометром, для крепления которого допускается использовать приспособление произвольной конструкции.

Наличие и размеры системы доступа проверяют по КД, измерениями на катке на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 2867.

Проверку дымности отработавших газов двигателей проверяют на предприятии-изготовителе двигателей по ГОСТ 17.2.2.02, выбросов вредных веществ с отработавшими газами двигателей - по ГОСТ 17.2.2.05.

Испытания тормозных систем

Все катки должны быть оборудованы рабочей тормозной системой, которая управляется с рабочего места оператора.

Эффективность торможения

Рабочая тормозная система при проведении испытания по Б.3.2 должна обеспечивать остановку машины в пределах тормозного пути, указанного в таблице Б.1.

Тормозное усилие

При проведении испытаний по удерживающее усилие рабочей тормозной системы должно обеспечивать остановку катка с максимальной эксплуатационной массой в любом диапазоне скоростей как при движении вперед, так и при движении задним ходом на подъеме не менее 20 % или на максимальном подъеме, который может преодолеть каток.

Восстановление системы (если применяется)

Энергоемкость рабочей тормозной системы должна составлять не менее 70 % максимального тормозного усилия, измеренного на тормозах после их 20-разового полного срабатывания с интервалом 10 с при максимальном числе оборотов двигателя.

Устройство предупредительной сигнализации (для системы с аккумулированием энергии)

Если для рабочей тормозной системы используют аккумулированную энергию, то система должна быть оборудована сигнальным устройством, которое срабатывает и предупреждает оператора оптическим или звуковым сигналом перед тем как энергетический уровень системы упадет ниже 50 % максимального уровня, установленного изготовителем, или уровня, необходимого для срабатывания резервной тормозной системы. Манометры или вакуумметры в качестве сигнального устройства применять не допускается.



Резервная тормозная система

Эффективность торможения

Резервная тормозная система должна обеспечивать остановку машины в пределах тормозного пути, указанного в таблице Б.1, при проведении испытаний.

В катках с гидростатическим приводом перед началом проведения испытаний тормозного пути устраняют гидростатический тормозной момент тягового двигателя или отделяют отбор мощности от линии привода. Если это не представляется возможным, то испытание резервной тормозной системы допускается проводить следующим образом:

машина должна оставаться на месте, если при максимальном расходе рабочей жидкости через гидромотор и на самой малой передаче механической коробки передач гидростатический привод попеременно включается вперед и назад на максимальном давлении при срабатывании резервной тормозной системы. Тормоз должен обеспечивать остановку движущейся машины в пределах тормозного пути, указанного в таблице Б.1.

Управление

Резервная тормозная система должна управляться с рабочего места оператора. Конструкция системы должна обеспечивать невозможность отключения ее оператором без возможности ее немедленного повторного включения.

Автоматическое управление (система с аккумулятором энергии, исключая гидростатические системы)

Резервная тормозная система дополнительно к ручному управлению при наличии аккумулятора энергии может обеспечивать автоматическую остановку машины. При автоматическом управлении перед срабатыванием резервной тормозной системы должен включаться продолжительный оптический или звуковой предупреждающий сигнал.

Автоматическое управление (гидростатические системы)

Если вследствие снижения питающего давления в гидростатической системе отказывает рабочая тормозная система, то резервная тормозная система, сконструированная в виде автоматически действующего устройства (например, предварительно сжатых пружинных элементов) должна срабатывать автоматически без приведения в действие органа управления.

Стояночная тормозная система

Все катки должны быть оборудованы стояночной тормозной системой, которая управляется с рабочего места оператора. Стояночная тормозная система должна обеспечивать удержание машины при максимальной массе на 15 %-ном подъеме в направлении движения вперед и назад.

Если невозможно проведение испытаний указанных выше, то проводят одно из альтернативных испытаний:

1) испытание на поворотной платформе с поверхностью, предотвращающей скольжение, установленной с уклоном 15 %;

2) испытание, при котором к машине, поставленной на стояночный тормоз, при нейтральном положении рычага управления коробки передач или при гидростатическом приводе с байпасным клапаном на рабочем насосе прикладывают тяговое усилие. Усилие прикладывают горизонтально так, чтобы достичь минимального значения усилия, необходимого для удержания на уклоне 15 % (сила ведомого вала на уклоне). Это усилие, Н, соответствует массе машины, кг, умноженной на коэффициент 1,46.

Продолжительность торможения

Приведенная в действие стояночная тормозная система должна обеспечивать эффективность торможения по Б.2.3, несмотря на уменьшение энергии из-за утечек рабочей жидкости в гидросистеме.

Оборудование и инструменты

Испытательный участок должен иметь твердую сухую хорошо уплотненную грунтовую поверхность. Влажность грунта не должна оказывать неблагоприятного воздействия на поверхность торможения. Отрезок испытательного участка, предназначенный для разгона, при равномерном подъеме должен быть ровным и его длины должно быть достаточно для достижения постоянной скорости машины. Уклон испытательного участка должен быть не более:

2 % - в направлении движения машины;

3 % - в поперечном направлении.

Погрешность измерений при испытаниях, %, не более:

±1- при измерении тормозного пути;

±3 скорости движения;

±2,5массы катка;

±3 источника энергии торможения (если возможно);

±3 усилия на органе управления.

Условия проведения испытаний

Параметры, связанные с тормозной системой: давление в шинах, размер шин, регулировка тормозов, момент включения устройства предупредительной сигнализации и т.п., а также все вспомогательные давления должны находиться в пределах, указанных предприятием-изготовителем.

Во время испытания эффективности тормозов их ручная регулировка запрещается.

Каток испытывают с максимальной массой, указанной предприятием-изготовителем.

Тормозной путь в метрах измеряют от точки испытательного участка, где тормоз приводится в действие, до точки, на которой машина останавливается.

Испытания проводят на максимальной скорости. Допускается отключение силовой передачи перед полной остановкой машины.

При проведении испытаний замедлители не используют. Их использование допускается в случае проведения специального испытания или если замедлитель постоянно включен органом управления тормозной системой.

Усилия, необходимые для приведения в действие тормозов с целью достижения требуемой тормозной эффективности, не должны превышать допустимых по ГОСТ Р ИСО 3450.

На катках, где в качестве рабочих используются гидростатические тормоза, их эффективность проверяют при работающем двигателе.

На вибрационных катках все испытания должны проводиться без включенного вибратора.

дорожный каток трансмиссия приемка испытание тормозная система



Список литературы

1. ГОСТ Р 52156-2003 Катки дорожные самоходные. Общие технические условия

2. М.П.Левин Моторные катки. М.: Автотрансиздат, 1960 - 215 с.

3. К.А.Артемьев, Т.В.Алексеева и др. Дорожные машины ч.2 - М.: Машиностроение, 1982 - 396 с.

4. И.П.Бородачев Справочник конструктора дорожных машин.М.: Машиностроение, 1973 г. 504с.

5. Абрамов Н.Н. Курсовое и дипломное проектирование по дорожно-строительным машинам. М.: Высшая школа, 1972 - 119с.

Размещено на Allbest.ru