Введение 4
1. Обзор и анализ универсальных малогабаритных погрузчиков 5
1.1 Общие сведения 5
1.2 Анализ конструктивных исполнений УМП и тенденции их развития 7
1.3 Анализ УМП, представленных на рынке 11
2. Патентно-информационный анализ 15
3. Общий расчет малогабаритного погрузчика ПУМ-500 20
3.1 Описание и техническая характеристика малогабаритного
погрузчика ПУМ-500 20
3.2 Выбор и расчет основных параметров погрузчика 23
3.3 Тяговый расчет малогабаритного погрузчика 26
3.4 Расчет и выбор электродвигателя 27
3.5 Выбор генератора с асинхронным регулятором 29
3.6 Определение производительности погрузчика 29
3.7 Определение нагрузок на гидроцилиндры подъема и опускания стрелы 31
4. Расчет гидропривода малогабаритного погрузчика 35
4.1 Расчет мощности и подачи насосов 36
4.2 Определение типоразмера насоса 37
4.3 Расчет диаметров трубопроводов 39
4.4 Расчет потерь давления во всасывающем трубопроводе 40
4.5 Расчет потерь давления в напорной и сливной гидролиниях 45
4.6 Расчет потерь давления для летнего масла 49
4.7 Расчет КПД гидропривода погрузчика 53
4.8 Выбор гидроцилиндров 55
5. Ожидаемые технико -экономические показатели 56
5.2 Расчет капитальных вложений 56
5.3 Расчет эксплуатационных затрат 58
5.4 Расчет годового экономического эффекта 61
6. Безопасность и экологичность проекта 62
6.1 Анализ опасных факторов при работе универсального погрузчика 62
6.2 Микроклимат в кабине 64
6.3 Пожарная безопасность 66
6.4 Требования безопасности при техническом обслуживании и ремонте ма¬шин 68
6.5 Экологические требования к погрузчику 69
Заключение 71
Список использованных источников 72
Приложение А Копии патентов на изобретения 75
В промышленности и строительстве, наряду с машинами повышенной мощности, важную роль играют малогабаритные машины многоцелевого назначения, позволяющих существенно снизить долю ручного труда. Универсальные малогабаритные погрузчики с бортовым поворотом и гидрообъемной трансмиссией (УМП) являются наиболее представительными по числу выпускаемых моделей (более 100). Погрузчики с бортовым поворотом - это универсальная техника, имеющая целый ряд преимуществ перед другими строительными и коммунальными машинами. К их числу можно отнести разворот на месте, компактность, простоту управления, достаточную для самосвала высоту выгрузки, возможность применения разнообразной сменной навески, включая гидрофицированную
Эти машины, благодаря универсальности, экономичности, высокой мобильности и маневренности, а также простоте управления в сочетании с быстрой сменой рабочих органов, служат высокоэффективным средством механизации ручного труда на малых и рассредоточенных объектах строительства, где использование машин большой мощности нецелесообразно или невозможно.
Родоначальник таких машин появился на свет в США в 1957 году. Это был трехколесный погрузчик с двумя передними ведущими колесами. В 1960 году «Melroe Manufacturing» выпустила первый настоящий «skid-steer loader» - мини-погрузчик М-400 с 4-мя ведущими колесами. Как и предшественник, эта машина предназначалась исключительно для погрузочных работ. В дальнейшем минипогрузчики обрели дополнительные возможности благодаря навесному оборудованию.
Помимо своего основного назначения, погрузчики с бортовым поворотом в комплекте с дополнительным рабочим оборудованием и дополнительными рабочими органами применяют в строительстве, коммунальном и сельском хозяйстве, на промышленных предприятиях для подачи инертных материалов в приемные устройства транспортеров, для уборки мусора, в складском хозяйстве и в местах, где от погрузчиков требуется универсальность, высокая мобильность и возможность работы в стесненных условиях.
Каждый производитель мини-погрузчиков выпускает, в среднем, от 10 до 20 наименований дополнительного оборудования. Оно превращает погрузчик в бурильную установку, грузовой кран, экскаватор, траншеекопатель (который сам же потом и засыплет траншею), грейдер, виброкаток, мусоросборщик, механическую косилку и многое другое. Отмечается сезонность в специализации минипогрузчиков. Весной и летом, в основном, приобретаются дополнительные устройства для земляных, строительных и погрузочных работ. Зимой повышенным спросом пользуются снегоочистители, поворотные отвалы, подметальные щетки, легкие ковши.
В процессе модернизации трансмиссии универсального малогабаритного погрузчика ПУМ-500 разработана электромеханическая трансмиссии состоящая из генератора с асинхронным регулятором и двумя трехфазными асинхронными электродвигателями. Был произведен расчет основных параметров погрузчика, были определены нагрузки на гидроцилиндры, произведен расчет КПД гидропривода, выбор гидроцилиндров, расчет гидропривода рабочего оборудования, расчет технико-экономических показателей, безопасность и экологичность проекта. Было изучено стандартная гидрообъемная трансмиссия, которая была заменена на электромеханическую трансмиссию.
Кроме того, была проанализирована информация о последних тенденциях в развитии универсальных малогабаритных погрузчиков, о мировых лидерах в этой отрасли, о перспективах развития и об устаревших моделях.
1. Пат. 1614947 СССР. МПК В66 К 17/10. Высокоманевренное транспортное средство с гидростатической трансмиссией./ В.В. Минин, А.Б. Ермилов; заявитель и патентообладатель В.В. Минин - № 1402444; заявл. 16.12.1988 опубл. 23.12.1990
2. Пат. 466072 Австралия. МПК В60 К 17/30. Транспортное средство с гидростатической трансмиссией. /James J.Bauer ; заявитель и патентообладатель James J.Bauer - 35485/71; заявл. 9.11.1971; опубл. 17.05.1973
3. Пат. 3866700 Соединенные Штаты Америки. МПК В62D 11/04. Транспортное средство с гидростатической трансмиссией. / Lisbon N.DAk; заявитель и патентообладатель Lisbon N.DAk - 181 211; заявл. 16.09.1971; опубл. 18.02.1975
4. Пат. 2179119 Российская Федерация, МПК В 60 К 17/00. Электромеханическая трансмиссия гусеничных тракторов. / Коломейцев Владимир Леонидович , Коломейцев Леонид Филиппович , Пахомии Сергей Александрович , Бибиков Владимир Иванович , Крайнов Дмитрий Викторович . Коломейцев Георгий Владимирович , Звездунов Дмитрий Алексеевич, Проконец Игорь Александрович , Рсднов Федор Александрович , Сулейманов Умаркади Магомедович; заявитель и патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Эметрон" - № 2001119203/28; заявл. 10.02.01; опубл. 10.02.02
5. Пособие по сборке и ремонту электроаппаратуры. [электронный ресурс]/ Режим доступа (свободный доступ) - http/110volt.ru/2011 г.
6. Базанов А.Ф. Самоходные погрузчики: монография / Базанов А.Ф., Забе-галов Г.В. 2-е изд. перераб. и доп.- М./ Машиностроение, 1979. - 546 с.
7. Барсов И.П. Строительные машины и оборудование: учебник для техникумов / И.П. Барсов - Москва : Стройиздат, 1986. - 511 с.
8. Минин, В.В. Концепция повышения эффективности универсальных малогабаритных погрузчиков: монография / В.В. Минин. - Красноярск: Сибирский Федеральный Университет , 2012. - 304с.
9. Каверзин, С.В.. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: учебное пособие / Каверзин, С.В. - Красноярск: ПИК «Офсет», 1997. - 384 с.
10. Вахламов. В. К. Автомобили: Конструкция и элементы расчета: учебник для студентов высших учебных заведений / В. К. Вахламов. - Москва : Издательский центр «Академия», 2006. - 480 с.
11. Гоберман, Л. А. Теория, конструкция и расчет строительных и дорожных машин: учебник для техникумов по специальностям «Строительные машины и оборудование» и «Дорожные машины и оборудование» / Л. А. Гоберман, К. В. Степанян, А. А. Яркин, В. С. Заленский; Под ред. Л. А. Гобермана. - Москва : Машиностроение, 1979. - 407 с.
12. Кравчикова, А.П. Методика выполнения расчета гидропривода путевых машин: учебное пособие для студентов техникума / А.П. Кравчикова, В.Н. Доброскокин, О.В. Сафронова. - Тихорецк: Тихорецкий техникум железнодорожного транспорта, 2005. -145 с.
13. Шарипов В. М. Конструирование и расчет тракторов: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Автомобиле- и тракторостроение» направления подготовки дипломированных специалистов «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы» / Шарипов В. М. - Москва: Машиностроение, 2004. - 592 с.
14. Открытое акционерное общество «Уралвагонзавод». Инструкция по эксплуатации малогабаритного погрузчика ПУМ 500 РЭ./ Инструкция по эксплуатации. Нижний Тагил, 2008 - 70с.
15. Каталог продукции. Э лектромашиностроительный завод «ОАО Ярославский» («ELDIN») : каталог - Ярославск, 2011. - 50 с.
16. Каталог продукции . Открытое акционерное общество «АД- РОС¬СИЯ» / каталог дизельных генераторов. - Москва. 2013. - 35с.
17. Государственным проектным конструкторским и научно¬исследовательским институтом Сантехниипроект Госстроя России при участии института ГипроННИ Академии наук СССР, ВНИИПО МВД СССР, МНИИТЭП : Строительные нормы и правила вентиляции и отопления рабочего места оператора строительно дорожных машин. РК 4.02- 05- 2010./ Москва : 2010г. - 90с.
18. Комитет по делам строительства Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан / СНиП РК 2.02- 05- 2002 “Пожарная безопасность зданий и сооружений”. / Казахстан 2003г. - 85с.