Помощь студентам в учебе
Разработка навесного оборудования для устройства и содержания автозимников на базе комбинированной машины МДК-53215
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 8
1.1 Анализ технологии строительства и содержания зимних автомобильных
дорог (автозимник) 8
1.2. Анализ снегоуплотняющих машин. Состав рабочего оборудования и классификация снегоуплотняющих машин 14
1.3 Тенденции развития снегоуплотняющих машин и патентный анализ 19
1.4 Обоснование, цели и задачи проекта 25
2 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИНЫ 27
2.1 Описание принципиальной системы и основные допущения 27
2.2 Расчета конструктивных параметров вибротрамбовки для уплотнения
снега 32
2.2.1 Расчет рабочего органа (виброплиты) 32
2.2.2 Динамический расчет вибротрамбовки 34
2.3 Расчет объемного гидропривода снегоуплотняющего оборудования 37
2.3.1 Расчет гидроцилиндра и выбор гидромотора 37
2.3.2 Расчет потребного расхода жидкости и выбор стандартных
механизмов гидросистемы 39
2.3.3 Расчет трубопроводов и определение объемных потерь системы 41
2.3.4 Расчет и выбор насоса 42
2.3.5 Расчет потерь давления в гидроприводе 43
3 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТЫ ТРАМБОВОЧНОЙ ПРОЕКТНОЙ
МАШИНЫ 50
3.1 Служебное назначение изделия, общие сведения и выбор метода сварки 50
3.2 Выбор необходимого технологического оборудования и материалов для
сварочных работ, основные типы сварных соединений конструкции 52
3.3 Расчет режимов сварки 54
3.4 Контроль качества сварных соединений 59
4 ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 61
4.1 Описание и технические характеристики машины 61
4.2 Подготовка к работе с применением навесного снего-уплотняющего
оборудования 62
4.3 Управление и порядок работы 65
4.4 Техническое обслуживание и ремонт 65
5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТЕ 70
5.1 Анализ причин травматизма и профессиональных заболеваний при
эксплуатации дорожно-строительных машин 70
5.2 Требования безопасности, предъявляемые к конструкции проектного
агрегата дорожно-строительной машины 72
5.3 Мероприятия по охране труда и технике безопасности при производстве
работ, обслуживании и ремонте 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 78
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 8
1.1 Анализ технологии строительства и содержания зимних автомобильных
дорог (автозимник) 8
1.2. Анализ снегоуплотняющих машин. Состав рабочего оборудования и классификация снегоуплотняющих машин 14
1.3 Тенденции развития снегоуплотняющих машин и патентный анализ 19
1.4 Обоснование, цели и задачи проекта 25
2 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИНЫ 27
2.1 Описание принципиальной системы и основные допущения 27
2.2 Расчета конструктивных параметров вибротрамбовки для уплотнения
снега 32
2.2.1 Расчет рабочего органа (виброплиты) 32
2.2.2 Динамический расчет вибротрамбовки 34
2.3 Расчет объемного гидропривода снегоуплотняющего оборудования 37
2.3.1 Расчет гидроцилиндра и выбор гидромотора 37
2.3.2 Расчет потребного расхода жидкости и выбор стандартных
механизмов гидросистемы 39
2.3.3 Расчет трубопроводов и определение объемных потерь системы 41
2.3.4 Расчет и выбор насоса 42
2.3.5 Расчет потерь давления в гидроприводе 43
3 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТЫ ТРАМБОВОЧНОЙ ПРОЕКТНОЙ
МАШИНЫ 50
3.1 Служебное назначение изделия, общие сведения и выбор метода сварки 50
3.2 Выбор необходимого технологического оборудования и материалов для
сварочных работ, основные типы сварных соединений конструкции 52
3.3 Расчет режимов сварки 54
3.4 Контроль качества сварных соединений 59
4 ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 61
4.1 Описание и технические характеристики машины 61
4.2 Подготовка к работе с применением навесного снего-уплотняющего
оборудования 62
4.3 Управление и порядок работы 65
4.4 Техническое обслуживание и ремонт 65
5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТЕ 70
5.1 Анализ причин травматизма и профессиональных заболеваний при
эксплуатации дорожно-строительных машин 70
5.2 Требования безопасности, предъявляемые к конструкции проектного
агрегата дорожно-строительной машины 72
5.3 Мероприятия по охране труда и технике безопасности при производстве
работ, обслуживании и ремонте 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 78
Одним из направлений дорожного строительства является проектирование, возведение и содержание сезонных дорог - автозимников. В условиях севера автозимники являются единственным способом транспортного сообщения между населенными пунктами и промышленными объектами.
Зимник - это сухопутная автомобильная дорога, эксплуатируемая только в холодное время года при отрицательных температурах. Автозимники состоят из прессованного снега и льда.
В течение всего срока эксплуатации зимней автодороги ее необходимо поддерживать в стабильном состоянии и для этого применяются следующие меры с использованием специализированных машин:
- отслеживание и устранение повреждений и трещин на поверхности дороги возникающих вследствие ее эксплуатации;
- проведение профилактических работ по устранению заносов;
- ликвидации снежной наледи для обеспечения безопасности движения.
Для устройства и содержания автозимников используется специализированные дорожно-строительные машины.
Дорожно-строительные машины - основа комплексной механизации и автоматизации строительства и эксплуатации дорог. Автомобильный транспорт является важной составной частью различных областей хозяйства. В основе автоматизации, механизации работ при устройстве и содержании дорог заложен принцип использования специального комплекса машин и систем с целью ускоренного и наименее трудоёмкого производства дорожно-строительных работ.
Создание качественных и высокоэффективных систем комплексной механизации для обеспечения высокого качества работ при наименьшей трудоемкости, повышение производительности, минимизация материальных, трудовых, энергетических и прочих затрат являются основополагающими задачами дорожно-строительного машиностроения.Целью данного проекта является проведение анализа состояния вопроса по устройству и содержанию автозимников с целью разработки навесного вибрационного оборудования для уплотнения снега, обеспечивающего движение техники по снежному бездорожью для устройства автозимников.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ состояния вопроса;
- рассчитать основные параметры машины;
- изучить технологию изготовления плиты трамбовочной проектной машины;
- рассмотреть эксплуатацию и техническое обслуживание;
- рассмотреть технику безопасности при эксплуатации и ремонте.
Зимник - это сухопутная автомобильная дорога, эксплуатируемая только в холодное время года при отрицательных температурах. Автозимники состоят из прессованного снега и льда.
В течение всего срока эксплуатации зимней автодороги ее необходимо поддерживать в стабильном состоянии и для этого применяются следующие меры с использованием специализированных машин:
- отслеживание и устранение повреждений и трещин на поверхности дороги возникающих вследствие ее эксплуатации;
- проведение профилактических работ по устранению заносов;
- ликвидации снежной наледи для обеспечения безопасности движения.
Для устройства и содержания автозимников используется специализированные дорожно-строительные машины.
Дорожно-строительные машины - основа комплексной механизации и автоматизации строительства и эксплуатации дорог. Автомобильный транспорт является важной составной частью различных областей хозяйства. В основе автоматизации, механизации работ при устройстве и содержании дорог заложен принцип использования специального комплекса машин и систем с целью ускоренного и наименее трудоёмкого производства дорожно-строительных работ.
Создание качественных и высокоэффективных систем комплексной механизации для обеспечения высокого качества работ при наименьшей трудоемкости, повышение производительности, минимизация материальных, трудовых, энергетических и прочих затрат являются основополагающими задачами дорожно-строительного машиностроения.Целью данного проекта является проведение анализа состояния вопроса по устройству и содержанию автозимников с целью разработки навесного вибрационного оборудования для уплотнения снега, обеспечивающего движение техники по снежному бездорожью для устройства автозимников.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ состояния вопроса;
- рассчитать основные параметры машины;
- изучить технологию изготовления плиты трамбовочной проектной машины;
- рассмотреть эксплуатацию и техническое обслуживание;
- рассмотреть технику безопасности при эксплуатации и ремонте.
В настоящее время строительство автозимников достаточно трудоемкая операция из-за отсутствия современных высокотехнологичных научных разработок в данной отрасли, не смотря на то что зачастую данные дороги обладают не только более низкой стоимостью строительства (в 4—10 раз дешевле, чем дороги летнего действия) и транспортировка по ним обходится в 2—4 раза дешевле, а также порой являются единственным способом выбраться жителям отдалённых поселений крайнего севера на «большую землю».
На основании проведенного анализа по наиболее перспективным технологиям устройства автозимников (снего-ледовых дорог) выявлено что послойное возведение и устройство дорог с помощью серийных машин позволяют минимизировать затраты на использование узко специализированной техники и позволяют механизировать весь технологический процесс производства работ. Возведенные данным методом способны выдержать тяжелые транспортные нагрузки и имеют больший срок службы.
Также в данной работе произведен анализ снего-уплотняющей техники различного исполнения (прицепными, полуприцепными, навесными и самоходные) с теме или иными преимуществами и недостатками. Выявлены основные тенденции развития дорожно-строительных машин, такие как например:
- создание машин различной производительности.
- унификация основных комплектующих агрегатов.
- повышение надежности (увеличение наработки машины на отказ) и долговечности (увеличение срока службы машины).
- обеспечение повышенных требований техники безопасности, экологии и эргономики.
- повышение технических и технологических качеств.развитие универсальных многофункциональных дорожно-строительных машин путем расширения их производственно-технологических возможностей и применение различных навесных рабочих органов для выполнения широкого ряда работ
По результатам проведенного анализа разработан универсальная навесная гидравлическая вибратрамбовка на основе комбинированной машины МДК-53215 (на базе шасси КАМАЗ-53215 6x4), которая монтируется
стандартную монтажную раму для крепления скоростного отвала и работает от гидросистемы базовой машины.
Выполнен расчет основных параметров машины. Приведено описание принципиальной системы и основные допущения. В основу разработки навесного оборудования для уплотнения снеговой массы принята гидравлическая вибротрамбовка DELTA CP 30, устанавливаемая на экскаваторную технику для работ по уплотнению песчаных и гравийных подушек, прочих строительных материалов. Разработка навесного снегоуплотняющего оборудования произведена на основе комбинированная машины МДК-53215 (на базе шасси КАМАЗ-53215 6x4). Выполнен расчет конструктивных параметров вибротрамбовки для уплотнения снега. Рассчитан рабочий орган (виброплита), проведен динамический расчет вибротрамбовки,
Выполнен расчет объемного гидропривода снегоуплотняющего оборудования. Принят гидроцилиндр ГЦ 140.70х1000 со следующими параметрами: внутренний диаметр цилиндра D=140 мм, диаметр штока с1ш| 70 мм, ход L=1000 мм, тахусилие на выталкивание 246мН, тахусилие на втягивание 185мН. Принят радиальный роторно-поршневой гидромотор типа МР-1100 со следующими параметрами: номинальное давление 21 МПа и максимальное давление 35 МПа, номинальный крутящий момент 3530 Нм, частота вращения 1,67 об/сек.
Выполнен расчет потребного расхода жидкости и выбор стандартных механизмов гидросистемы. Принят предохранительно-разгрузочный клапан марки БГ52-24. Принят линейный фильтр 1.1.25-25 со следующими
параметрами: условный проход Бу=25мм, расход QHOM=63H0-3 м3/с, давление Рном=0,6 МПа, перепад давления Адф 0,08 МПа, тонкость фильтрации 5=25 мкм.
Выполнен расчет трубопроводов и определение объемных потерь системы. Выбран регулируемый аксиально-поршневой насос типа
207.20.18.025400.20.19.10А с рабочим объемом 54,8 • 10-6 м3/с, номинальным давлением 16 МПа, максимальное давление 25 МПа при кратковременной работе, частота вращения 1950 об/мин, мощность, потребляемая 30,8 кВт, КПД 0,9.
Проведен расчет потерь давления в гидроприводе, расчет полезной мощности гидропривода и его КПД, расчет гидробака.
В ходе работы произведены:
- необходимые конструктивные расчеты и разработан общий вид оборудования;
- разработаны основные мероприятия по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту автомашины;
- представлены мероприятия по охране труда и безопасности при эксплуатации данного агрегата;
- рассмотрена технология изготовления трамбовочной плиты.
На основании проведенного анализа по наиболее перспективным технологиям устройства автозимников (снего-ледовых дорог) выявлено что послойное возведение и устройство дорог с помощью серийных машин позволяют минимизировать затраты на использование узко специализированной техники и позволяют механизировать весь технологический процесс производства работ. Возведенные данным методом способны выдержать тяжелые транспортные нагрузки и имеют больший срок службы.
Также в данной работе произведен анализ снего-уплотняющей техники различного исполнения (прицепными, полуприцепными, навесными и самоходные) с теме или иными преимуществами и недостатками. Выявлены основные тенденции развития дорожно-строительных машин, такие как например:
- создание машин различной производительности.
- унификация основных комплектующих агрегатов.
- повышение надежности (увеличение наработки машины на отказ) и долговечности (увеличение срока службы машины).
- обеспечение повышенных требований техники безопасности, экологии и эргономики.
- повышение технических и технологических качеств.развитие универсальных многофункциональных дорожно-строительных машин путем расширения их производственно-технологических возможностей и применение различных навесных рабочих органов для выполнения широкого ряда работ
По результатам проведенного анализа разработан универсальная навесная гидравлическая вибратрамбовка на основе комбинированной машины МДК-53215 (на базе шасси КАМАЗ-53215 6x4), которая монтируется
стандартную монтажную раму для крепления скоростного отвала и работает от гидросистемы базовой машины.
Выполнен расчет основных параметров машины. Приведено описание принципиальной системы и основные допущения. В основу разработки навесного оборудования для уплотнения снеговой массы принята гидравлическая вибротрамбовка DELTA CP 30, устанавливаемая на экскаваторную технику для работ по уплотнению песчаных и гравийных подушек, прочих строительных материалов. Разработка навесного снегоуплотняющего оборудования произведена на основе комбинированная машины МДК-53215 (на базе шасси КАМАЗ-53215 6x4). Выполнен расчет конструктивных параметров вибротрамбовки для уплотнения снега. Рассчитан рабочий орган (виброплита), проведен динамический расчет вибротрамбовки,
Выполнен расчет объемного гидропривода снегоуплотняющего оборудования. Принят гидроцилиндр ГЦ 140.70х1000 со следующими параметрами: внутренний диаметр цилиндра D=140 мм, диаметр штока с1ш| 70 мм, ход L=1000 мм, тахусилие на выталкивание 246мН, тахусилие на втягивание 185мН. Принят радиальный роторно-поршневой гидромотор типа МР-1100 со следующими параметрами: номинальное давление 21 МПа и максимальное давление 35 МПа, номинальный крутящий момент 3530 Нм, частота вращения 1,67 об/сек.
Выполнен расчет потребного расхода жидкости и выбор стандартных механизмов гидросистемы. Принят предохранительно-разгрузочный клапан марки БГ52-24. Принят линейный фильтр 1.1.25-25 со следующими
параметрами: условный проход Бу=25мм, расход QHOM=63H0-3 м3/с, давление Рном=0,6 МПа, перепад давления Адф 0,08 МПа, тонкость фильтрации 5=25 мкм.
Выполнен расчет трубопроводов и определение объемных потерь системы. Выбран регулируемый аксиально-поршневой насос типа
207.20.18.025400.20.19.10А с рабочим объемом 54,8 • 10-6 м3/с, номинальным давлением 16 МПа, максимальное давление 25 МПа при кратковременной работе, частота вращения 1950 об/мин, мощность, потребляемая 30,8 кВт, КПД 0,9.
Проведен расчет потерь давления в гидроприводе, расчет полезной мощности гидропривода и его КПД, расчет гидробака.
В ходе работы произведены:
- необходимые конструктивные расчеты и разработан общий вид оборудования;
- разработаны основные мероприятия по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту автомашины;
- представлены мероприятия по охране труда и безопасности при эксплуатации данного агрегата;
- рассмотрена технология изготовления трамбовочной плиты.
