Помощь студентам в учебе
Разработка конструкции бульдозера класса 15 с противорадиционной защитой оператора и узлов моторно- трансмиссионной установки
|
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 9
1.1 Классификация гусеничных промышленных тракторов. Выбор и
описание базового трактора Т-12 9
1.2 Описание базового трактора Т-12 12
1.3 Биологическое действие ионизирующих излучений 17
1.4 Особенности эксплуатации машин на радиоактивно зараженной
местности 21
1.5 Защита оператора в зависимости от степени радиоактивного
загрязнения 25
1.6 Обоснование необходимости модернизации и недостатки
существующей конструкции для работы на РЗМ 28
1.7 Вывод по первому разделу 30
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 31
2.1 Особенности конструкции и технологии изготовления 31
2.1.1 Концепция унификации 31
2.1.2 Защита двигателя и трансмиссии от ударов снизу (об обломки
плит, арматуры, столбов, пней и др.) 33
2.1.3 Объединение трех поддонов защиты трансмиссии в два, трех
кожухов защиты двигателя в один 35
2.1.4 Изменение формы поддонов 36
2.1.5 Воздушный фильтр воздухоочистителя 37
2.1.6 Общий вид бульдозера с защитой ПРМ на базе трактора Т-12 39
2.2 Описание фильтровентиляционной установки 43
2.3 Анализ влияния узлов шасси на уровень защиты оператора от гамма-
излучения грунта радиоактивно зараженной местности 45
2.4 Изменение тягово-скоростных характеристик с учетом увеличения
массы трактора и сравнительная оценка показателей 50
2.5 Выводы по второй части 54
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 56
3.1 Технологическая карта 56
3.2 Расчет режимов резания 59
3.2.1 Отрезная операция 59
3.2.2 Токарная операция 61
3.2.3 Токарная операция 62
3.2.4 Контрольная операция 64
3.3 Выводы по третьему разделу: 65
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 66
4.1 Эффективность применения защитного экрана в течение чистого
времени работы 68
4.2 Учет влияния на производительность машины время ее ввода и
вывода из зоны радиоактивного заражения 69
4.3 Оценка эффективности применения на машине биологической
защиты оператора 73
4.4 Расчет параметров защитного экрана и эффективности его
применения на машине 74
4.4.1 Расчет относительной годовой эффективности для трех
вариантов защиты 75
4.4.2 Расчет необходимого уровня защиты агрегатом исходя из
условия полного времени работы одним оператором 75
4.4.3 Рациональный уровень защиты: 76
4.4.4 Расчет уровня защиты кабины исходя из максимально
возможной массы ПРЗ 77
4.4.5 Расчет необходимого количества операторов по вариантам ... 77
4.4.6 Расчет эффективности использования агрегата с защитой 78
4.4.7 Расчет эффективности агрегата с максимальной защитой 78
4.4.8 Затраты на создание защитного экрана: 79
4.5 Выводы по четвертой части 81
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 82
5.1 Нормы радиационной безопасности 82
5.1.1 Общие положения 82
5.1.2 Требования к ограничению техногенного облучения в
контролируемых условиях 85
5.1.3 Планируемое повышенное облучение 89
5.2 Порядок действий оператора на РЗМ 90
5.3 Требования к рабочему месту оператора машины 90
5.3.1 Уровень звука на рабочем месте оператора (ГОСТ 12.1.003-83) 90
5.3.2 Требования к микроклимату в кабине оператора (ГОСТ 12.2.120¬88) 92
5.4 Выводы по пятой части 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 97
ПРИЛОЖЕНИЕ А: УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ТАБЛИЦЫ РАСЧЕТА 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Б: СПЕЦИФИКАЦИЯ 105
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 9
1.1 Классификация гусеничных промышленных тракторов. Выбор и
описание базового трактора Т-12 9
1.2 Описание базового трактора Т-12 12
1.3 Биологическое действие ионизирующих излучений 17
1.4 Особенности эксплуатации машин на радиоактивно зараженной
местности 21
1.5 Защита оператора в зависимости от степени радиоактивного
загрязнения 25
1.6 Обоснование необходимости модернизации и недостатки
существующей конструкции для работы на РЗМ 28
1.7 Вывод по первому разделу 30
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 31
2.1 Особенности конструкции и технологии изготовления 31
2.1.1 Концепция унификации 31
2.1.2 Защита двигателя и трансмиссии от ударов снизу (об обломки
плит, арматуры, столбов, пней и др.) 33
2.1.3 Объединение трех поддонов защиты трансмиссии в два, трех
кожухов защиты двигателя в один 35
2.1.4 Изменение формы поддонов 36
2.1.5 Воздушный фильтр воздухоочистителя 37
2.1.6 Общий вид бульдозера с защитой ПРМ на базе трактора Т-12 39
2.2 Описание фильтровентиляционной установки 43
2.3 Анализ влияния узлов шасси на уровень защиты оператора от гамма-
излучения грунта радиоактивно зараженной местности 45
2.4 Изменение тягово-скоростных характеристик с учетом увеличения
массы трактора и сравнительная оценка показателей 50
2.5 Выводы по второй части 54
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 56
3.1 Технологическая карта 56
3.2 Расчет режимов резания 59
3.2.1 Отрезная операция 59
3.2.2 Токарная операция 61
3.2.3 Токарная операция 62
3.2.4 Контрольная операция 64
3.3 Выводы по третьему разделу: 65
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 66
4.1 Эффективность применения защитного экрана в течение чистого
времени работы 68
4.2 Учет влияния на производительность машины время ее ввода и
вывода из зоны радиоактивного заражения 69
4.3 Оценка эффективности применения на машине биологической
защиты оператора 73
4.4 Расчет параметров защитного экрана и эффективности его
применения на машине 74
4.4.1 Расчет относительной годовой эффективности для трех
вариантов защиты 75
4.4.2 Расчет необходимого уровня защиты агрегатом исходя из
условия полного времени работы одним оператором 75
4.4.3 Рациональный уровень защиты: 76
4.4.4 Расчет уровня защиты кабины исходя из максимально
возможной массы ПРЗ 77
4.4.5 Расчет необходимого количества операторов по вариантам ... 77
4.4.6 Расчет эффективности использования агрегата с защитой 78
4.4.7 Расчет эффективности агрегата с максимальной защитой 78
4.4.8 Затраты на создание защитного экрана: 79
4.5 Выводы по четвертой части 81
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 82
5.1 Нормы радиационной безопасности 82
5.1.1 Общие положения 82
5.1.2 Требования к ограничению техногенного облучения в
контролируемых условиях 85
5.1.3 Планируемое повышенное облучение 89
5.2 Порядок действий оператора на РЗМ 90
5.3 Требования к рабочему месту оператора машины 90
5.3.1 Уровень звука на рабочем месте оператора (ГОСТ 12.1.003-83) 90
5.3.2 Требования к микроклимату в кабине оператора (ГОСТ 12.2.120¬88) 92
5.4 Выводы по пятой части 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 97
ПРИЛОЖЕНИЕ А: УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ТАБЛИЦЫ РАСЧЕТА 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Б: СПЕЦИФИКАЦИЯ 105
Только в Российской Федерации насчитывается около 1 млн. км2 местности, зараженной воздействием радиоактивных веществ [3]. И, как показывает практика, наибольший вред человеку наносят техногенные катастрофы, подобные аварии на Чернобыльской АЭС. Поэтому человечеству необходимо находиться в постоянной готовности к устранению последствий различного рода аварий.
На примере Чернобыльской трагедии мы можем сделать вывод о чрезвычайно большой потенциальной опасности атомной энергетики: при аварии АЭС, другие радиационные катастрофы могут оказать непоправимое воздействие на всю экосистему Земли. Масштабы Чернобыльской аварии не могли не вызвать оживленного интереса со стороны общественности. Но мало кто догадывается о количестве мелких неполадок в работе АЭС в разных странах мира.
В статье М.А.Пронина, подготовленной по материалам отечественной и зарубежной печати в 1992 году, содержатся следующие данные: «...С 1971 по 1984 гг. На атомных станциях ФРГ произошла 151 авария. В Японии на 37 действующих АЭС с 1981 по 1985 гг. зарегистрировано 390 аварий, 69% которых сопровождались утечкой радиоактивных веществ.. В 1985 г. в США зафиксировано 3 000 неисправностей в системах и 764 временные остановки АЭС.» и т.д.
Для масштабных работ на зараженной местности одним из факторов является обеспечение защиты оператора. Повысив защиту оператора мы увеличиваем время нахождения оператора на зараженной местности, тем самым увеличиваем производительность машины и снижаем вероятность заражения оператора.
Установка защиты на трактор от радиоактивного излучения влияет на все параметры машины и влечет за собой увеличение массы машины. В данной выпускной квалификационной работе проведен рациональный расчет параметров защиты для получения максимальной эффективности в заданных условиях.
Решение проблемы, дезактивация радиоактивно - зараженных территорий, требует выполнения большого объема землеройных и дорожно-строительных работ на местности с широким применением бульдозерных агрегатов и грузовой автомобильной техники. Применение машин на радиоактивно - зараженной местности предполагает разработку системы противорадиационной защиты оператора. Эта задача решается как путем создания специальных машин, способных защитить оператора от проникающего воздействия радиоактивных излучений, так и модернизацией уже существующих образцов гусеничной и колесной техники. Нельзя ни отметить преимущества второго пути развития решения данной проблемы. Так как данная техника может эксплуатироваться как в штатной комплектации, так и, при необходимости, быстро трансформироваться в машину, способную работать в зоне радиоактивного заражения.
На примере Чернобыльской трагедии мы можем сделать вывод о чрезвычайно большой потенциальной опасности атомной энергетики: при аварии АЭС, другие радиационные катастрофы могут оказать непоправимое воздействие на всю экосистему Земли. Масштабы Чернобыльской аварии не могли не вызвать оживленного интереса со стороны общественности. Но мало кто догадывается о количестве мелких неполадок в работе АЭС в разных странах мира.
В статье М.А.Пронина, подготовленной по материалам отечественной и зарубежной печати в 1992 году, содержатся следующие данные: «...С 1971 по 1984 гг. На атомных станциях ФРГ произошла 151 авария. В Японии на 37 действующих АЭС с 1981 по 1985 гг. зарегистрировано 390 аварий, 69% которых сопровождались утечкой радиоактивных веществ.. В 1985 г. в США зафиксировано 3 000 неисправностей в системах и 764 временные остановки АЭС.» и т.д.
Для масштабных работ на зараженной местности одним из факторов является обеспечение защиты оператора. Повысив защиту оператора мы увеличиваем время нахождения оператора на зараженной местности, тем самым увеличиваем производительность машины и снижаем вероятность заражения оператора.
Установка защиты на трактор от радиоактивного излучения влияет на все параметры машины и влечет за собой увеличение массы машины. В данной выпускной квалификационной работе проведен рациональный расчет параметров защиты для получения максимальной эффективности в заданных условиях.
Решение проблемы, дезактивация радиоактивно - зараженных территорий, требует выполнения большого объема землеройных и дорожно-строительных работ на местности с широким применением бульдозерных агрегатов и грузовой автомобильной техники. Применение машин на радиоактивно - зараженной местности предполагает разработку системы противорадиационной защиты оператора. Эта задача решается как путем создания специальных машин, способных защитить оператора от проникающего воздействия радиоактивных излучений, так и модернизацией уже существующих образцов гусеничной и колесной техники. Нельзя ни отметить преимущества второго пути развития решения данной проблемы. Так как данная техника может эксплуатироваться как в штатной комплектации, так и, при необходимости, быстро трансформироваться в машину, способную работать в зоне радиоактивного заражения.
В дипломном проекте приведен обзор существующих конструкций техники, эксплуатировавшейся на радиоактивно зараженной местности. Рассмотрены недостатки образцов, производившихся на ООО «ЧТЗ-Уралтрак», сформулированы требования для проектируемой защитной кабины оператора.
Разработан специальный бульдозер для работы на РЗМ, отличительными особенностями которого являются:
- специальная защищенная кабина, снижающая уровень ГИ.
- воздушный фильтр, создающий дополнительный подпор воздуха внутри кабины и предотвращающий попадание грязи и пыли.
- установка модифицированных поддонов обеспечивает герметичность установки и увеличивает прочность и жесткость конструкции поддонов.
- установка уплотнений между кабиной и тележкой трактора, так же обеспечивает герметичность и является дополнительным демпфером.
На основании технического задания были вычислены основные габаритно - массовые показатели кабины с противорадиационной защитой оператора. Подсчитана необходимая кратность ослабления ионизирующего излучения, позволяющая проводить работы на радиоактивно зараженной местности с высокой производительностью машины с необходимыми параметрами защиты оператора.
Проведенные мероприятия увеличили эффективность использования машины на конкретном участке в 2,71 раза.
В разделе по охране труда и БЖД описано влияние на человеческий организм ионизирующих излучений, нормы радиационной безопасности, техника безопасности для оператора, работающего в зоне радиоактивного заражения.
Разработан специальный бульдозер для работы на РЗМ, отличительными особенностями которого являются:
- специальная защищенная кабина, снижающая уровень ГИ.
- воздушный фильтр, создающий дополнительный подпор воздуха внутри кабины и предотвращающий попадание грязи и пыли.
- установка модифицированных поддонов обеспечивает герметичность установки и увеличивает прочность и жесткость конструкции поддонов.
- установка уплотнений между кабиной и тележкой трактора, так же обеспечивает герметичность и является дополнительным демпфером.
На основании технического задания были вычислены основные габаритно - массовые показатели кабины с противорадиационной защитой оператора. Подсчитана необходимая кратность ослабления ионизирующего излучения, позволяющая проводить работы на радиоактивно зараженной местности с высокой производительностью машины с необходимыми параметрами защиты оператора.
Проведенные мероприятия увеличили эффективность использования машины на конкретном участке в 2,71 раза.
В разделе по охране труда и БЖД описано влияние на человеческий организм ионизирующих излучений, нормы радиационной безопасности, техника безопасности для оператора, работающего в зоне радиоактивного заражения.