|
СодержаниеВведение………………………………………………………………...6rn1 Обзор теоретических исследований………………………………...8rn1.1Обзор теорий резания и копания грунтов рабочими rnорганами землеройных машин………………………………………...8rn1.2Обзор исследований по резанию грунтов дисковымиrnрабочими органами…………………………………………………...18rn2 Обзор конструкций рабочих органов землеройных машин……...27rn2.1 Общие требования к рабочим органам……………………….…27rn2.2 Классификация рабочих органов………………………………...28rn2.3 Тенденции развития рабочих органов землеройных машин…..30rn2.4 Обзор конструкций бульдозерного оборудования……………...33rn3 Расчет конструкции бульдозера активного действия……………42rn3.1 Описание конструкции…………………………………………...42rn3.2 Расчет основных параметров…………………………………….46rn3.2.1 Номинальное тяговое усилие…………………………………..46rn3.2.2 Среднее статическое давление…………………………………47rn3.2.3 Положение центра давления бульдозера……………………...47rn3.3 Расчет геометрических параметров бульдозерного отвала…….52rn3.4 Тяговый расчет……………………………………………………54rn3.5 Расчет бульдозера на прочность…………………………………58rn3.5.1 Расчет на прочность толкающих брусьев……………………..58rn3.5.2 Расчет кронштейна и вала на прочность………………………62rn3.6 Выбор подшипников……………………………………………...65rn3.7 Расчет элементов гидросистемы бульдозера……………………66rn3.8 Подбор гидромотора привода дисковых ножей………………...67rn3.9 Расчет зубчатой передачи………………………………………...71rn3.10 Расчет шлицевых соединений…………………………………..74rn4Организация производства земляных работ……………………..76rn4.1Определение объемов земляных работ………………………….76rn4.2Подбор комплекта машин………………………………………..80rn5Технология машиностроения……………………………………..84rn5.1Анализ технологичности детали…………………………………84rn5.2Выбор типа производства………………………………………...84rn5.3Выбор заготовки…………………………………………………..87rn5.4Расчет припусков на механическую обработку………………...87rn5.5Расчет режимов резания и норм времени……………………….89rn6Организация производства и менеджмент………………………95rn6.1Исходные данные…………………………………………………96rn6.2Определение годовой эксплуатационной rnпроизводительности техники…………………………………….97rn6.3Расчет себестоимости и цены техники…………………………..98rn6.4Расчет годовых текущих затратrnв сфере эксплуатации техники………………………………….100rn6.5Определение удельных показателей…………………………...105rn7Охрана труда и защита окружающей среды……………………107rn7.1Задачи в области охраны труда и защитыrnокружающей среды……………………………………………...107rn7.2Характеристика проектируемого бульдозера………………….107rn7.3Охрана труда при изготовлении вала…………………………..112rn7.4Расчет бульдозера активного действия на устойчивость……..116rnЗаключение…………………………………………………………..119rnСписок использованных источников………………………………120rnПриложения………………………………………………………….123ВведениеЗначительное увеличение объемов земляных работ требуют качественного улучшения землеройной техники и повышения ее эффективности.rnОсновными направлениями в повышении эффективности землеройной техники являются: значительное повышение единичной мощности и производительности машин; создание и внедрение эффективных машин непрерывного действия (роторных экскаваторов, грейдеров-элеваторов, землеройных стругов); развитие самоходных колесных машин большой мощности и скорости перемещения (скреперов, бульдозеров, одноковшовых погрузчиков); внедрение автоматизации управления машинами с использованием микропроцессоров; совершенствование рабочих органов, их интенсификация; создание машин для разработки мерзлых грунтов и машин для работы в районах с холодным климатом; применение прогрессивной технологии и организации производства земляных работ. Проводимая в этих направлениях работа базируется на использовании прогрессивных конструктивных решений и материалов, применении объемного гидропривода, повышении надежности, унификации силового, ходового и рабочего оборудования и узлов и повышения их качества.rnОдним из эффективных направлений повышения производительности землеройной техники является совершенствование рабочих органов на основе анализа закономерностей их взаимодействия с разрабатываемым грунтом.rnВ процессе работы землеройной машины большая часть энергии затрачивается на копание грунта – его резание и заполнение им рабочего органа или перемещения по рабочему органу. Поэтому снижение энергоемкости копания позволяет повысить производительность машины в ряде случаев без существенного изменения конструкции и при малых материальных затратах. Это обусловлено тем, что рабочие органы землеройных машин по массе и стоимости составляют незначительную (примерно до 5%) часть общей массы и стоимости машины [1].rnВзаимодействие рабочих органов землеройных машин с грунтом зависит от многих факторов, влияющих на величину и характер изменения усилий, действующих на рабочие органы, которые должны учитываться при определении их параметров и конструкции.rnОдним из перспективных направлений повышения эффективности землеройных машин является создание рабочих органов, позволяющих снизить энергоемкость копания грунта путем интенсификации их рабочего процесса. В этой связи на кафедре \\\"Строительные и дорожные машины\\\" ЯГТУ были проведены исследования по выявлению возможности использования дисковых ножей в конструкциях рабочих органов землеройных машин ковшового и отвального типов [2,3]. Результатом этих работ явилось создание чашечного ковша к одноковшовому экскаватору и бульдозерного отвала с дисковыми секциями, которые показали высокую эффективность при производстве земляных работ на легких грунтах (до второй категории). Дисковые ножи в таких конструкциях устанавливались с возможностью свободного вращения (перекатывания), что обеспечивало реализацию принципа косого резания и интенсификацию процессов перемещения грунта по грунту и грунта по поверхности рабочего органа при формировании призмы волочения перед отвалом и заполнении ковша.rnВ развитии этого направления совершенствования рабочих органов практический интерес представляет введение в их конструкцию приводных дисковых ножей. Поэтому целью данного дипломного проекта является обоснование возможности создания бульдозерного отвала активного действия.ЗаключениеОпытно-конструкторские разработки, проведенные в дипломном проекте, позволяют сделать следующие выводы:rn1. Аналитический обзор технической и патентной литературы по изучаемому вопросу указывает на эффективность применения дисковых рабочих органов землеройных и землеройно-транспортных машин.rn2. Одним из путей совершенствования землеройных машин следует считать создание конструкций рабочих органов активного действия.rn3. В дипломном проекте разработана конструкция бульдозера активного действия на базе трактора тягового класса 30 кН. В предлагаемой конструкции реализована идея интенсификации рабочего процесса копания грунта отвалом с приводными дисковыми ножами, используемыми в качестве открылков.rn4. Применение бульдозеров активного действия при производстве дорожно-строительных работ обеспечивает: rnснижение энергоемкости процесса копания грунта;rnповышение производительности бульдозеров при транспортировании грунтов на расстояние до 100 м;rnразработку грунтов I – III категорий бульдозерами тягового класса 30 кН;rnболее полное использование мощности двигателя базовой машины.rn5. Технико-экономическими расчетами подтверждена высокая эффективность использования бульдозеров активного действия с приводными дисковыми ножами.Литература1. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин.- М.: Машиностроение, 1989. – 368 с.rn2. Гаврилов Ю.М., Курилов Е.В., Кузнецов В.Т. и др. Новый ковш для экскаватора //Торфяная промышленность. – 1981. – № 5.- С.18-20.rn3. Гаврилов Ю.М., Курилов Е.В., Сичинава А.М. Бульдозерный отвал с дисковыми секциями //Рабочие процессы и динамика машин для разработки, уплотнения грунтов и вибрационного формования изделий: Межвуз. сб. науч. тр. – Ярославль, 1986. – С.5-10.rn4. Домбровский Н.Г. Экскаваторы. – М.: Машиностроение, 1969. – 320 с.rn5. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. – М.: Машиностроение, 1968. – 376 с.rn6. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. – М.: Машиностроение, 1971. – 360 с.rn7. Баловнев В.И. Физическое моделирование резания грунтов. – М.: Машиностроение, 1969. – 159 с.rn8. Недорезов И.А. Тяговый расчет и выбор основных параметров дорожных машин. – М.: НИИинфстройдоркоммунмаш, 1965. – С.34-48.rn9. Горячкин В.П. Собрание сочинений. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1968. – Т. 2.- 445 с.rn10. Желиговский В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механизмов технологии переработки сельскохозяйственных материалов. – Тбилиси: Изд. Тбилисского СХИ, 1960.- 145 с.rn11. Синеоков Г.Н. Дисковые рабочие органы почвообрабатывающих машин. – М.: Машгиз, 1949. – 86 с.rn12. Гусяцкий М.Л. Некоторые основания для проектирования дисковых лущильников. – ВИМ, 1949. – Т. 12. – С.60-68.rn13. Стрельбицкий В.В. Дисковые почвообрабатывающие машины. – М.: Машиностроение, 1978. – 135 с.rn14. Путинцева М.А. О равновесии батареи дискового лущильника в вертикальной плоскости. – Омск: Сб. науч. тр. Омского СХИ, 1959. – Т. 39. – С.133-141.rn15. Нартов П.С. Дисковые почвообрабатывающие орудия. – Воронеж: Изд. Воронежского ун-та, 1972. – 181 с.rn16. Буцолич Е. Исследование работы дискового плуга: Автореф. дис., канд.техн.наук.- М., 1965. – 21 с.rn17. Эстрин М.И. О соотношениях между составляющими реактивного сопротивления грунта в машинах послойного резания: Сб. научн. тр. /Ленфилиал ВНИИстройдормаш. – М., 1957. – Т.1.- с.5-9.rn18. Саковцев В.С. Исследование работы вырезных сферических дисков: Автореф. дис.,канд.техн.наук. – М., 1953. – 20 с.rn19. Мальцев В.В., Соловьев А.А. Теоретические предпосылки к обоснованию параметров спаренного дискового рабочего органа стерневой сеялки: Сб. научн. тр. СибНИИСХ.- Новосибирск, 1977. – Вып. 23. – С.13-18.rn20. Курилов Е.В. Исследование рабочего процесса экскаваторного ковша с подвижными боковыми стенками: Автореф. дис., канд.техн.наук.- Л., 1981.- 21 с.rn21. Курилов Е.В. Моделирование процесса копания грунта дисковым отвалом //Повышение эффективности и динамика строительных и дорожных машин: Межвуз. сб. научн.тр.- Ярославль, 1987. – С.9-12.rn22. Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия. – М.: Машиностроение, 1981.- 223 с.rn23. А.с. 975921 СССР МКИ3 E02F 3/76. Бульдозерное оборудование.rn24. А.с. 1258951 СССР МКИ3 E02F 3/76. Бульдозерное оборудование.rn25. А.с. 1089202 СССР МКИ3 E02F 3/76. Бульдозерное оборудование.rn26. Анилович В.Я., Водолаженко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. – М.: Машиностроение, 1976. – 456 с.rn27. Справочник конструктора дорожных машин /Под ред. И.П.Бородачева. – М.: Машиностроение, 1973.- 503 с.rn28. ГОСТ 7410-79. Бульдозеры гусеничные. Технические условия.rn29. Гаврилов Ю.М., Курилов Е.В., Сичинава А.М. Бульдозерный отвал с дисковыми секциями //Рабочиек процессы и динамика машин для разработки и уплотнения грунтов и вибрационного формования изделий: Межвуз. сб. научн.тр.- Ярославль, 1986.- С.5-10.rn30. Анурьев В.Н. Справочник конструктора-машиностроителя.- Т.1.- М.: Машиностроение, 1978. – 728 с.rn31. Чабуткин Е.К., Дудин В.М., Марченков В.П. Гидравлические приводы строительных и дорожных машин: Учебное пособие. – Ярославль, 1991.- 54 с.rn32. Чернавский С.А. Проектирование механических передач.- М.: Машиностроение, 1984.- 540 с.rn33. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностр. спец. вузов.- 4-е изд., перераб. и доп.- Л.: Высшая школа, 1982.- 256 с.rn34. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 /Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1986.- 496 с.rn35. Платов О.К. Экономическая эффективность строительных и дорожных машин /Яросл. политехн. ин-т.- Ярославль, 1985.- 84 с.rn36. Инструкция по определению экономической эффективности новых строительных, дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, лифтов, изобретений и рационализаторских предложений. Ч. 1.- М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1978.- 120 с.rn37. Филиппов Б.И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин.- М.: Высшая школа, 1984.- 120 с.rn38. Охрана труда и защита окружающей среды в дипломных проектах: Метод. указания /Сост. В.А.Красавин, В.В.Макарьин; Яросл. гос. техн. ун-т.- Ярославль, 1996.- 44 с.
|
|
