Реферат Совершенствование отвала бульдозера
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ
1.1 Анализ и обзор существующих конструкций рабочих органов
1.2 Описание и обоснование выбранной конструкции
2 МЕХАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
2.1 Организация технологии строительства
2.2 Определение параметров потока
2.2.1 Определение длины захватки
2.2.2 Определение темпа строительства
2.2.3 Определение слоев земляного полотна
2.2.4 Определение площади слоев
2.3 Определение производительности и потребного количества машиносмен машин входящих в состав СКМ
2.4 Определение технико-экономические показателей работы СКМ
2.4.1 Определение стоимости производства работ на единицу продукции
2.4.2 Определение трудоёмкости единицы продукции
2.4.3 Определение энергоемкости единицы продукции
2.4.4 Определение металлоемкости единицы продукции
2.4.5 Определение удельных приведенных затрат
2.4.6 Определение годовой экономической эффективности
3 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
3.1 Тяговый расчёт
3.1.1 Определение сопротивления копанию грунта бульдозером
3.2 Определение сил действующих на бульдозер
3.3 Расчёт на прочность толкающего бруса
3.4. Расчёт механизмов управления
3.5 Выбор компрессора
4 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
4.1 Расчёт режимов точения
4.1.1 Выбор параметров точения
4.1.2. Расчёт параметров точения
4.1.3 Расчёт норм времени точения
4.2 Расчёт режимов сверления
4.2.1 Выбор параметров сверления
4.2.2 Расчёт параметров сверления
4.2.3 Расчёт норм времени сверления
4.3 Расчёт режимов нарезания резьбы
4.3.1 Выбор параметров нарезания резьбы
4.3.2 Расчёт параметров нарезания резьбы
4.3.3 Расчёт норм времени сверления
4.4 Разработка приспособления для ремонта детали
4.4.1 Служебное назначение приспособления
4.4.2 Описание конструкции
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Анализ опасных и вредных факторов
5.2 Производственный микроклимат
5.3 Влияние электромагнитных излучений
5.4 Влияние звуковых волн
5.5 Влияние вибрации
5.6 Химический фактор
5.7 Экологическая безопасность
5.8 Инженерное решение
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
6.1 Анализ базовой и новой техники
6.2 Определение годовой эксплуатационной производительности
6.3 Определение годовых текущих издержек потребителя
6.4 Определение экономического эффекта
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Земляные работы на строительстве – наиболее трудоёмкие из всех видов строительных работ, они имеют наибольшие относительные объёмы.
Осуществление строительных работ связано с выполнением большого объёма земляных работ на транспортном, гидротехническом, промышленном и городском строительстве. Задача эта может быть успешно решена только путём применения высокопроизводительных машин и комплексной модернизации всех процессов земляных работ.
Значительное развитие получили конструкторские работы проводимые научно-исследовательским институтом строительного и дорожного машиностроения, научно-исследовательским институтом землеройного машиностроения, конструкторское бюро Челябинского и др. заводов дорожных машин.
Интенсивное развитие строительного производства и сокращение сроков ввода в эксплуатацию новых железных и автомобильных дорог требуют ускоренного выполнения больших объемов и комплексной механизации земляных работ, значительную долю которых выполняют бульдозеры.
Бульдозер – землеройная машина, состоящая из базового тягача и бульдозерного (навесного) оборудования, предназначенная для резания и перемещения грунта и планировки разрабатываемой поверхности.
Бульдозеры как навесное оборудование на тракторы, тягачи и другие базовые машины широко распространены, что объясняется простотой их конструкции, высокой производительностью, возможностью их использования в самых разнообразных грунтовых и климатических условиях и относительно низкой стоимостью выполненных работ. Применяются они в дорожном, железнодорожном, горнорудном, мелиоративном и ирригационном строительстве.
При строительстве дорог бульдозер расчищает площадки и трассы от кустарников, пней и леса, снимает верхний растительный грунт, производит планировку площадей, срезку грунта на косогорах, засыпку траншей, рвов и оврагов, возводит насыпи высотой до
Бульдозеры используют для разработки разнообразных грунтов - от чернозема и песка до тяжелой глины.
Для большинства современных гусеничных бульдозеров экономически выгодная дальность перемещений в настоящее время не превышает 60-
Отраслью дорожного машиностроения проводится работа по усовершенствованию конструкций бульдозеров, улучшению технико-экономических показателей, повышению единичной мощности, увеличению надежности и ресурса в эксплуатационных условиях, облегчению технического обслуживания и ремонта, улучшению условий труда машиниста и экономических показателей.
1 КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ
Бульдозер – землеройная машина, состоящая из базового тягача и бульдозерного (навесного) оборудования, предназначенная для резания и перемещения грунта и планировки разрабатываемой поверхности.
Бульдозеры как навесное оборудование на тракторы, тягачи и другие базовые машины широко распространены, что объясняется простотой их конструкции, высокой производительностью, возможностью их использования в самых разнообразных грунтовых и климатических условиях и относительно низкой стоимостью выполненных работ. Бульдозер, помимо землеройно-транспортных работ, может выполнять основные и вспомогательные операции. К основным работам относятся разработка, резание, рыхление и перемещение грунта, вскрышные работы при добычи полезных ископаемых. К вспомогательным работам относятся разравнивание и планировка площадей, засыпка ям, устройство подъездных путей, очистка территорий от пней, камней, валунов.
Для большинства современных гусеничных бульдозеров экономически выгодная дальность перемещений в настоящее время не превышает 60 –
По назначению бульдозеры делятся на бульдозеры общего назначения, приспособленные для выполнения разнообразных землеройно– планировочных и строительных работ в различных грунтовых условиях, и на бульдозеры специального назначения, которые предназначены для выполнения определённых видов работ.
Таблица 1.1 - Классификация бульдозеров по мощности двигателя и по номинальному тяговому усилию
| Типы | N в кВт (л.с.) | |
| Малогабаритные Легкие Средние Тяжелые Сверхтяжелые | До 15 (20) 15,5–60 (21–80) 60–108 (81–147) 110–220 (150–300) Больше 220 (больше 300) | До 2,5 2,6–7,5 8,0–14,5 15,0–30,0 Больше 30 |
По типу движителя базовой машины бульдозеры разделяются на гусеничные и колесные. Колёсные бульдозеры создаются на базе колёсных тракторов, колёсных тягачей, автомобилей и специализированных самоходных машин.
По размещению рабочего органа бульдозерного оборудования на базовой машине различают бульдозеры с передним и задним расположением отвала.
По типу механизма управления бульдозеры разделяются на бульдозеры с гидравлическим, канатным и смешанным управлением.
Также различают: бульдозер с неповоротным отвалом, т. е. бульдозер, отвал которого имеет неизменное положение в горизонтальной плоскости, перпендикулярное продольной оси машины; бульдозер с поворотным отвалом, т. е. бульдозер, у которого можно изменять положение отвала в горизонтальной плоскости.
На универсальной раме бульдозера вместо отвала может устанавливаться оборудование кустореза, корчевателя – собирателя или снегоочистителя.
Наибольшее распространение получили бульдозеры на базе трактора Т-170. Его преимущество в том, что он имеет простую конструкцию и не высокую стоимость по сравнению с тракторами аналогичного класса.
Т-170 - собирательное обозначение семейства промышленных гусеничных тракторов тягового класса 10 общего и специального назначения, предназначенных для эксплуатации во всех климатических зонах. Тракторы Т-170 с этой целью выпускаются во множестве (около 80) различных модификаций и комплектаций.
Ниже приведена основная техническая характеристика бульдозера ДЗ-171.
Таблица 1.2 – Техническая характеристика бульдозера
| Марка трактора | Т-170 |
| Тяговый класс базового трактора | 10 |
| Максимальное тяговое усилие при общей эксплуатационной массе, кН | 150 |
| Эксплуатационная мощность двигателя, кВт (л.с.) | 125(170) |
| Тип трансмиссии | механическая |
Продолжение таблицы 1.2
| Ширина, мм | 2480 |
| Длина, мм | 4600 |
| Высота, мм | 3180 |
| Тип отвала | неповоротный |
| Max подъём отвала, мм | 995 |
| Max заглубление отвала, мм | 400 |
| Масса, кг | 15520 |
1.1 Анализ и обзор существующих конструкций рабочих органов
Анализ достижений машиностроения и технологии индивидуального строительства позволяет выделить ряд основных направлений развития и исследований в области землеройных машин, методов их интенсификации и повышения эффективности. Одним из главных таких направлений является проблема повышения функциональных свойств машин и совершенствование рабочих органов на базе достижения техники и фундаментальных наук. Совершенствование конструкций и расширение производства машин по данному направлению является одной из основных задач машиностроения.
Перспективным направлением развития бульдозеров заключается в повышении производительности, расширение технологических возможностей, надежности машин.
Для современного бульдозеростроения характерен выпуск конструктивно подобных машин унифицированных между собой как в части базовых тракторов, так и навесного рабочего оборудования.
Преимущественное развитие имеют бульдозеры на гусеничном ходу, обеспечивающие высокие тяговые усилия и проходимость.
Необходимость повышения производительности бульдозеров на мёрзлых грунтах привела к появлению ряда предложений по добавлению различных дополнительных рабочих органов к отвалу традиционного типа.
Проведем патентный обзор с целью выявления авторских свидетельств, формулой которых является расширение технологических возможностей путём разработки плотных и мёрзлых грунтов.
Ниже рассмотрим ряд авторских свидетельств.
Известен бульдозер (авторское свидетельство №618498, 1978г) рабочий орган которого включает заднюю стенку 1 ( рис. 1.1), в нижней части которой установлен режущий нож 2, причем на задней стенке 1 выполнены отверстия 3 для прохода воздуха. С тыльной стороны стенки 1 установлены сопла 4, в которых выполнены каналы 5 для прохода воздуха к отверстиям.
Угол направления каналов 5 сопел 4 и отверстий 3 относительно касательной к внутренней поверхности задней . стенки ориентировав по направлению движения грунта .и имеет величину от α1=5÷15 в нижней части, до α2=90s в верхней части.
Рабочий орган работает следующим образом.
При поступлении грунта на поверхность задней стенки 1, сжатый воздух, проходящий от компрессора через каналы 5 сопел 4 и отверстий 3 уменьшает трение грунта о стенку 1 и помогает продвижению грунта в верхнюю часть задней стенки 1. Уменьшение усилий при продвижения грунта в ковш достигается уменьшением внутреннего трения поступающего грунта о грунт, который находится на задней стенке. При этом воздух обеспечивает газовую смазку отвала. Когда грунт достигает верхней частя задней стенки, сжатый воздух проходящий через каналы 5 сопел 4 и отверстий 3, помогает откидывать грунт назад, например, в ковш скрепера облегчая поступление новой стружки грунта и тем самым уменьшая усилие его продвижения. Данный рабочий орган позволяет в применение его на скрепере или бульдозере уменьшить усилие продвижения грунта примерно на 15%.
Однако в этом рабочем органе наблюдаются сравнительно больше потери сил струй газов, которые направлены на отрыв срезаемого пласта грунта от поверхности отвала с целью его газовой смазки, что является одним из его существенных недостатков, Такая потеря сил нерациональна, отрицательно влияет на процесс перемещения грунта по поверхности отвала. С целью улучшения продвижения грунта по поверхности отвала рабочего органа путем сообщения ему дополнительного усилия перемещения от струй сжатого воздуха, ось каждого сопла и отверстия отвала наклонена в направлении движения грунта от режущего ножа и угол наклона каждой предыдущей оси меньше угла наклона каждой последующей.
Рисунок 1.1 – Отвал с отверстиями для выхода воздуха
Известен бульдозер (авторское свидетельство №956699, 1982г.) рабочий орган которого включает отвал 1 (рис. 1.2) с ножом 2 и лобовым листом 3, за которым установлен дополнительный лист 4. В лобовом, листе выполнены, расположенные рядам по высоте выпускные отверстия 5, а в дополнительном листе равные по диаметру и расположенные соосно-проходные отверстия 6. На тыльной стороне дополнительного листа установлены воздушные коллекторы 7, сообщенные с источником сжатого воздуха 8.
Между лобовым 3 и дополнительным 4 листами смонтированы заслонки 9 с прорезями 10 различной высоты параллельными рядами выпускных 5 и проходных б отверстий. При этом высота каждой нижерасположенной прорези 10 заслонки 9 меньше сечения вышерасположенной, а для обеспечения регулировки расхода воздуха в широком диапазоне высота наибольшей прорези 10 заслонки 9 меньше или равна диаметру отверстий 5 и 6. Фиксация заслонок 9 в нужном положении обеспечивается болтами 11. Последние, сопряжены с пазами 12, выполненными на боковых сторонах лобового листа 3, и с жестко закрепленными с тыльной стороны дополнительного листа 4 вертикальными профилями 13, также играющими роль направляющих пазов. Поверхности заслонок 9, контактирующие с лобовыми 3 и дополнительными 4 листами, покрыты уплотнительным материалом 14, например резиной.
Рисунок 1.2 – Отвал бульдозера снабжённый дополнительным листом с отверстиями для выхода сжатого воздуха
Рабочий орган землеройной машины работает следующим образом.
Перед разработкой влажных грунтов, когда требуется больший расхода сжатого воздуха, заслонки 9 перемещают по пазам 12 лобового листа 3 и пазами образованным профилем 12 дополнительного листа 4, и фиксируют с помощью болтов 11 в таком положении, что прорези 10 большей высоты совмещены с отверстиями 5 и 6 лобового 4 и дополнительного 5 листов соответственно. Перед разработкой сыпучих грунтов, когда требуется меньший расход сжатого воздуха, заслонки 9 фиксируют в таком положении, что прорези 10 меньшей высоты совмещены с отверстиями 5 и 6. При фиксации заслонки 9 в нужном положении уплотнительный материал 14 исключает утечки сжатого воздуха.
Предложенное устройство обеспечивает регулировку расхода воздуха, подаваемого на отвальную поверхность, расширяет область использования бульдозеров и в итоге приводит к повышению эффективности его работы.
Однако отсутствие автоматического регулирования подаваемого на отвал сжатого газа в соответствии с изменением в процессе копания давления грунта на отвал ведет к нерациональному использованию энергии сжатого газа и следовательно, к повышенным энергозатратам.
Известен бульдозер ( авторское свидетельство №874901, 1981г.) рабочийорган которого включает отвал 1 (рис. 1.3) с режущим ножом 2, воздушные коллекторы 3, смонтированные на различной высоте с тыльной стороны отвала и снабженные выпускными отверстиями 4. Воздушные коллекторы 3, соединены с источником 5 сжатого воздуха магистралью 6 подвода сжатого воздуха посредством регуляторов 7 давления, которые, в свою очередь, соединены линиями 8 управления, с эластичными емкостями 9, заполненными жидкостью и установленными в прорезях отвала в зоне каждого из воздушных коллекторов.
Устройство работает следующим образом.
При копании вырезаемая ножом 2 стружка грунта продвигается по поверхности отвала 1 деформируя эластичные емкости 9. Значение деформации, а следовательно, и значение давления зависят от давления грунта на отвал в зоне каждого из воздушных коллекторов 3.
Сжатый воздух от источника 5 поступает в магистраль 6 подвода воздуха и через регуляторы 7 давления в воздушные коллекторы 3, и через выпускные отверстия 5 на поверхность отвала 1 под давлением, значение которого в каждом из воздушных коллекторов 3 зависит от давления управления, создаваемого воздействием грунта на эластичные емкости 9.
Использование предлагаемой конструкции обеспечивает автоматическую регулировку давления сжатого воздуха, подаваемого на отвальную поверхность, в соответствии с изменением в процессе копания давления грунта на отвал в зоне каждого из воздушных коллекторов, что позволяет обеспечить стабильность воздушной смазки отвальной поверхности за счет рационального использования энергии сжатого воздуха.
Недостатком его является то, что при разработке грунта может изменяться угол наклона отвала, а угол наклона сопел относительно отвальной поверхности при этом остаётся постоянным. В связи с этим дополнительные усилия перемещения от струй сжатого воздуха будут уменьшаться, поскольку направление струй сжатого газа может быть не оптимальным. Это приводит к снижению эффективности разработки грунта.
Рисунок 1.3 – Отвал снабжённый упругими элементами для регулировки подачи сжатого воздуха
1.2 Описание и обоснование выбранной конструкции
Известен бульдозер (авторское свидетельство №825789, 1981г.) рабочий орган которого включает отвал 1 (рис. 1.4), в нижней части которого закреплён режущий нож 2. В отверстиях отвала установлены подпятники 3 и 4, закреплённые на тыльной стороне отвала 1. Внутренняя поверхность подпятников 3 и 4 выполнена в виде полусфер, взаимодействующих со сферической наружной поверхностью сопел 5, частично выступающих за отвальную поверхность. Таким образом подпятники 3 и 4 и сопла 5 образуют сферический шарнир, каналы 6 сопел служат для подвода сжатого воздуха.
На тыльной стороне отвала сопла 5 одного ряда соединены кронштейнами 7. Поворот сопел 5 относительно отвала осуществляется гидроцилиндрами 8, шарнирно закреплёнными на толкающих брусьях. Штоки гидроцилиндров 8 шарнирно соединены с кронштейнами 7.
При копании грунт поступает на отвальную поверхность, а сжатый газ, проходящий от компрессора через каналы 6 сопел 5 на отвальную поверхность, уменьшает трение грунта об отвал и помогает продвижению грунта в верхнюю часть отвала.
При изменении угла наклона отвала 1 направление струй сжатого воздуха относительно отвальной поверхности регулируется соплами 5. При этом для каждого угла наклона отвала 1 направление струй сжатого воздуха может быть оптимальным, что достигается регулировкой наклона сопел 5.
Достоинство этого бульдозера в том, что более эффективно используются дополнительные усилия перемещения грунта по отвальной поверхности путём обеспечения возможности оптимального направления движения струй сжатого воздуха, что приводит к повышению эффективности разработки грунта.
Рисунок 1.4 – Отвал снабжённый приводом регулировки наклона сопел
2 МЕХАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Эффективность комплексной механизации обеспечивается не только путем увеличения количества машин в специализированном комплекте машин (СКМ), но и в результате наиболее рационального их использования в технологическом процессе. В работе представлен один из возможных вариантов поточного метода строительства земляного полотна, так как комплексная механизация наиболее эффективна в условиях поточного метода организации работ.
Исходные данные для расчёта сведены в таблицу 2.1
Таблица 2.1 – Исходные данные для расчёта
Объект строительства | Устройство земляного полотна | |
Характеристикаобъекта | Длина строящегося участка дороги | L = 5,5 км |
Ширина земляного полотна по верху | B = 15 м | |
Угол заложения откосов | m = 1:1,5 | |
Высота земляного полотна | H = 1,3 м | |
Категория грунта | I | |
Ведущая машина | Бульдозер на базе трактора Т-170 | |
Дальность транспортирования грунта | Lтр : 30м, | |
Дополнительные сведения: Период строительства: 5.05.10 – 8.10.10
Регион строительства: Омская область.
Разрабатываемый грунт оптимальной влажности.
Срезка растительного слоя производится на
глубину hр.с =
2.1 Организация технологии строительства
Таблица 2.2 – Организация технологии строительства
| № | Технологическая операция | средства механизации | Марка машины | |
| 1 | Снятие растительного слоя ( | Бульдозер | ДЗ-171 | |
| 2 | Разработка и перемещение грунта в нижний слой земляного полотна | Бульдозер | ДЗ-171 | |
| 3 | Разравнивание нижнего слоя земляного полотна | Автогрейдер | ДЗ-122 | |
| 4 | Уплотнение нижнего слоя земляного полотна катком среднего типа | Самоходный каток на пневмошинах | ДУ-98 | |
| 5 | Уплотнение нижнего слоя земляного полотна катком тяжелого типа | Самоходный каток на пневмошинах | ДУ-85 | |
| 6 | Разработка и перемещение грунта в средний слой земляного полотна | Бульдозер | ДЗ-171 | |
| 7 | Разравнивание среднего слоя земляного полотна | Автогрейдер | ДЗ-122 | |
| 8 | Уплотнение среднего слоя земляного полотна катком среднего типа | Самоходный каток на пневмошинах | ДУ-98 | |
| 9 | Уплотнение среднего слоя земляного полотна катком тяжелого типа | Самоходный каток на пневмошинах | ДУ-85 | |
| 10 | Разработка и перемещение грунта в верхний слой земляного полотна | Бульдозер | ДЗ-171 | |
| 11 | Разравнивание верхнего слоя земляного полотна | Автогрейдер | ДЗ-122 | |
| 12 | Уплотнение верхнего слоя земляного полотна катком среднего типа | Самоходный каток на пневмошинах | ДУ-98 | |
| 13 | Уплотнение верхнего слоя земляного полотна катком тяжелого типа | Самоходный каток на пневмошинах | ДУ-85 | |
| 14 | Профилирование верха земляного полотна за 4 прохода по одному следу | Автогрейдер | ДЗ-122 | |
| 15 | Профилирование откосов насыпи | Автогрейдер | ДЗ-122 | |
2.2 Определение параметров потока
2.2.1 Определение длины захватки
Длина захватки, м, определяется по формуле
где
где
2.2.2 Определение темпа строительства
где
Общий объем работ определяется по формуле
где
где
Ширина основания земляного полотна определяется по следующим формулам
где
2.2.3 Определение слоев земляного полотна
Принимаем 3 слоя толщиной: 0,43 м, 0,43 м, 0,44 м.
2.2.4 Определение площади слоев
Определим площадь нижнего слоя, по следующим формулам
где
Данные расчета площадей слоев занесены в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 - Площади поперечного сечения слоев
| | | |
| 7,85 | 7,3 | 6,89 |
2.3 Определение производительности и потребного количества машиносмен машин входящих в состав СКМ
Срезка растительного слоя
Срезка производится бульдозером ДЗ-171 на базе трактора Т-170
Технические характеристики ДЗ – 171
Тип отвала неповоротный
Длина отвала, м 3,20
Высота отвала, м 1,30
Управление гидравлическое
Глубина резания, м 0,40
Мощность двигателя, кВт (л.с.) 135 (170)
Масса, кг 15990
Определение эксплуатационной производительности:
где
– коэффициент использования машин по времени,
– норма времени,
Определение площади срезаемого слоя:
Определение необходимого количества машиносмен:
Перемещение земляного полотна: перемещение производится с помощью бульдозера ДЗ-171
Определение эксплуатационной производительности:
где
– коэффициент использования машин по времени,
– норма времени. /6/
Таблица 2.4 - Нормы времени для бульдозера
| Дальность трансп., км. Машина СКМ | 0,03 | 0,06 | 0,09 | 0,12 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Бульдозер ДЗ – 28 | 0,95 | 1,85 | 2,75 | 3,65 |
Для базового бульдозера ДЗ – 171
Для модернизированного бульдозера ДЗ-171
У модернизированного бульдозера производительность на 15% больше чем у базового бульдозера.
Определение количества машиносмен
Для базового бульдозера ДЗ-171
Для модернизированного бульдозера ДЗ-171
Разравнивание отсыпаемого слоя
Разравнивание производится с помощью автогрейдера ДЗ-122
Технические характеристики ДЗ-122
Длина отвала, м 3,09
Высота отвала, м 0,86
Марка трактора-тягача или двигателя ЯМЗ-236
Мощность двигателя, кВт(л.с.) 110 (150)
Определение эксплуатационной производительности,
где
– коэффициент использования машин по времени,
– норма времени. /7/
Определение количества машиносмен
Уплотнения грунта насыпи
Для уплотнения грунта насыпи применяем средний каток ДУ – 98 и тяжёлый каток ДУ – 85.
Технические характеристики катка ДУ – 98
Тип катков вибрационные вальцы
Ширина уплотняемой полосы, м 1,7
Мощность, кВт 57,4
Масса катка, т 11,5
Технические характеристики катка ДУ – 85
Тип катков вибрационный валец и пневмошины
Ширина уплотняемой полосы, м 2
Мощность, кВт 110
Масса катка, т 13
Определение эксплуатационной производительности,
Для грунта I категории, уплотнение производится при 8 проходах по одному месту.
где
– коэффициент использования машин по времени,
– норма времени. /6/
Для катка ДУ - 98
Для катка ДУ - 85
Определение объема слоев
где
таблице 2.3).
Данные расчетов занесем в таблицу 2.5
Таблица 2.5 – Объемы слоев
| | | |
| 222,3 | 208 | 191 |
Определение количества машиносмен
Для катка ДУ-98
При уплотнении нижнего слоя
При уплотнении второго слоя
При уплотнении верхнего слоя
Для катка ДУ-85
При уплотнении нижнего слоя
При уплотнении второго слоя
При уплотнении верхнего слоя
Профилирование верха земляного полотна
Профилирование производится с помощью автогрейдера ДЗ-122.
Определение эксплуатационной производительности,
где
– коэффициент использования машин по времени,
– норма времени. /6/
Определение площади верха земляного полотна,
Определение количества машиносмен
Профилирование откосов насыпи: профилирование производится автогрейдером ДЗ – 122
Определение площади и длины откосов
Длина откосов, м
Площадь откосов,
Определение эксплуатационной производительности,.
где
– коэффициент использования машин по времени,
Рабочий ход в двух направлениях, длина гона до 200м
Определение количества машиносмен
2.4 Определение технико-экономические показателей работы СКМ
2.4.1 Определение стоимости производства работ на единицу продукции
где
Таблица 2.6 - Стоимость машиносмен
| Марка машины | Стоимость машино-смен, руб. |
| ДЗ – 171 | 6871 |
| ДЗ – 171(модернизированный) | 7180 |
| ДЗ – 122 | 7930 |
| ДУ – 98 | 4250 |
| ДУ-85 | 4620 |
Для СКМ 1:
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,09 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
Для СКМ 2:
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,09 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
2.4.2 Определение трудоёмкости единицы продукции
где
Для СКМ 1:
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,09 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
Для СКМ 2:
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,09 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
2.4.3 Определение энергоемкости единицы продукции
где
Таблица 2.7 - Мощность силовых установок машин
| Марка машины | Мощность силовой установки, кВт |
| ДЗ – 171 | 125 |
| ДЗ – 171(модернизированный) | 125 |
| ДЗ – 122 | 110 |
| ДУ – 98 | 57,4 |
| ДУ-85 | 110 |
Для СКМ1:
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,09 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
Для СКМ 2:
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
2.4.4 Определение металлоемкости единицы продукции
где
Таблица 2.8 - Массы машин
| Марка машины | Масса машин, т. | |
| ДЗ – 171 | 16 | |
| ДЗ – 171(модернизированный) | 16,5 | |
| ДЗ – 122 | 14,6 | |
| ДУ – 98 | 10 | |
| ДУ - 85 | 13 | |
Для СКМ 1:
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,09 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
Для СКМ 2:
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
2.4.5 Определение удельных приведенных затрат
где E – коэффициент эффективности использования машин, E=1,17;
– удельные капитальные затраты, руб/м3.
Удельные капитальные затраты определяются по формуле
где
Таблица 2.9 - Цены машин
| Марка машины | Отпускная цена машины, тыс.руб. |
| ДЗ – 171 | 1340 |
| ДЗ – 171(модернизированный) | 1500 |
| ДЗ – 122 | 1050 |
| ДУ – 98 | 970 |
| ДУ-85 | 990 |
Удельные капитальные затраты для СКМ 1
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,09 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
Удельные капитальные затраты для СКМ 2
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
Тогда, удельные приведенные затраты для СКМ 1
Дальность транспортирования 0,03 км
Дальность транспортирования 0,06 км
Дальность транспортирования 0,09 км
Дальность транспортирования 0,12 км
Удельные приведенные затраты для СКМ 2
Дальность транспортирования 0,03 км
Дальность транспортирования 0,06 км
Дальность транспортирования 0,09 км
Дальность транспортирования 0,12 км
2.4.6 Определение годовой экономической эффективности
(2.33)
где
Дальность транспортирования грунта 0,03 км
Дальность транспортирования грунта 0,06 км
Дальность транспортирования грунта 0,09 км
Дальность транспортирования грунта 0,12 км
Проанализировав показатели, можно сказать, что комплект СКМ-2 с модернизированным бульдозером использовать гораздо эффективнее, нежели комплект СКМ-1 с базовым бульдозером.
Можно сказать, что модернизация бульдозера значительно уменьшает себестоимость, металлоемкость, трудоемкость и удельные приведенные затраты единицы продукции СКМ, а также значительно уменьшает энергоемкость процесса возведения земляного полотна.
3 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
3.1 Тяговый расчёт
3.1.1 Определение сопротивления копанию грунта бульдозером
Целью расчёта является определение суммарного сопротивления движению бульдозера при копании грунта.
Произведём расчёт применительно к наиболее распространённому способу работы – лобовому толканию грунта при бестраншейном способе работ.
Объём призмы волочения зависит от геометрических размеров отвала, свойств грунта и определяется по формуле /2/
где B – ширина отвала, В = 3,2 м;
Н – высота отвала, Н = 1,2 м;
Кпр – коэффициент зависящий от характера грунта и от отношения
При транспортировании грунта отвалом бульдозера по горизонтальной поверхности возникают сопротивления:
Wр – сопротивление резанию;
Wпр – сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом;
Wв – сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу;
Wm – сопротивление перемещению бульдозера;
Wтр – сопротивление трению ножа бульдозера о грунт;
Сопротивление резанию определяется по формуле
где k – удельное сопротивление лобовому резанию, т/м2;
h1 – глубина резания во время перемещения призмы грунта, м
При перемещении призмы волочения часть ее теряется в боковые валики, поэтому нож бульдозера должен быть заглублен на некоторую величину h1 для срезания стружки, восполняющей потери грунта в боковые валики. Потери грунта в боковые валики на 1 м пути могут быть оценены коэффициентом kп :
где Vв – объем грунта в боковых валиках в плотном теле на 1 м пути
Vпр – фактический объем призмы волочения в плотном теле, м3
Коэффициент kп зависит от свойств грунта:
Для связных грунтов……………………………………………0,025 - 0,032
Для несвязных грунтов…………………………………………0,06 - 0,07
Величина заглубления определяется по формуле
Сопротивление перемещению призмы волочения (см. рисунок 3.1) определяется по формуле
где Gпр – вес призмы волочения в кГ;
γг – объемный вес грунта в плотном теле в кГ/м3;
μ2 – коэффициент трения грунта по грунту, для связных грунтов μ2 = 0,5, для несвязных грунтов μ2 = 0,7, максимальное значение μ2 = 1,0
Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу (см. рисунок 3.1) определяется по формуле
где δ – угол резания, δ=55;
μ1 – коэффициент трения грунта по металлу, μ1=0,5
Сопротивление перемещению бульдозера определяется по формуле
где G – вес трактора и бульдозера, т;
f – коэффициент сопротивление перемещению движителей трактора, f = 0,1÷0,12.
Рисунок 3.1 – Схемы к определению сопротивления копанию грунта бульдозером
Сопротивление трению ножа бульдозера о грунт Wтр учитывается в том случае, когда вертикальная составляющая сопротивлению копанию и собственный вес рабочего оборудования G1, передающей на грунт, не воспринимаются системой управления и не передаются на ходовую часть бульдозера.
Сопротивление трению ножа бульдозера о грунт определяется по формуле
где Rx и Rz – горизонтальна и вертикальная составляющие результирующей силы сопротивления копанию (рисунок 3.2);
γ-угол наклона результирующей сил сопротивления на отвале , град; при резании и перемещении плотного грунта
Рисунок 3.2 – Схема к расчёту горизонтальной и вертикальной составляющих результирующей сил сопротивления копанию
Горизонтальная составляющая результирующей силы сопротивления копанию определяется по формуле
где
Суммарное сопротивление движению определяется по формуле
Номинальное тяговое усилие бульдозера должно превышать суммарное сопротивление движению при копании грунта.
3.2 Определение сил действующих на бульдозер
Задачей расчёта является определение таких сил как:
Горизонтальную составляющую суммарной реакции грунта на нож определим по следующей зависимости
где
Вертикальную составляющую суммарной реакции грунта на нож определим по следующей зависимости
Силу подъёма отвала определим по формуле
где
Рисунок 3.3 – Схема сил действующих на бульдозер
3.3 Расчёт на прочность толкающего бруса
Задачей расчёта является определение суммарного напряжения в толкающем брусе и сравнение его с допустимым.
Для расчёта на прочность воспользуемся расчётной схемой (рисунок 3.4)
Рисунок 3.4 – Расчётная схема толкающего бруса
Учитывая возможность неравномерного распределения нагрузок между подкосами, допускаем, что работает лишь один из них, и за расчётное значение силы в подкосе принимаем удвоенное значение силы
Реакции в шарнире C определяются из уравнений равновесия сил, действующих на рабочее оборудование.
Горизонтальная реакция в шарнире С1 определяется по формуле
где
Вертикальная реакция в шарнире С1 определяется по формуле
Сила
Сила в подкосе определяется по формуле
где
Горизонтальная реакция в шарнире А1 определяется по формуле
где
Примем РВ1=РВ2, т.е. значение силы в подкосе соответствует случаю одинакового нагружения правого и левого подкоса.
Вертикальная реакция в шарнире А1 определяется по формуле
Проектируя силы ХС1, ZC1 на оси Х’ и Z’ и складывая проекции, получим:
Горизонтальная реакция в шарнире С1 относительно оси Х’ определяется по формуле
где
Вертикальная реакция в шарнире С1 относительно оси Z’ определяется по формуле
Опасным сечением бруса является сечение
Изгибающий момент в плоскости
где l2 – расстояние от точки С до точки D (рисунок 3.4), l2=1,62м
Изгибающий момент в плоскости
где
Сжимающая сила определяется по формуле
Рисунок 3.5 – Схема к расчёту на прочность толкающих брусьев и подкосов бульдозера с неповоротным отвалом
Толкающий брус имеет коробчатое сечение и является сварным из двух неравнополочных уголков (рисунок 3.6), уголок изготовлен из Стали 3.
Уголок №18; Ширина большой полки Н=180мм; ширина меньшей полки В=110мм; толщина уголка
Рисунок 3.6 – Поперечное сечение толкающего бруса
Проверка прочности бруса в сечении производится по следующему уравнению
где
W – момент сопротивления
Момент сопротивления определяется по следующим зависимостям
где
Площадь поперечного сечения толкающего бруса можно определить по формуле
3.4. Расчёт механизмов управления
Системы управления, применяемые на машинах для земляных работ, по их назначению можно разделить на следующие группы: системы управления установкой рабочего органа, системы рулевого управления, системы управления двигателем, системы управления вспомогательными механизмами.
Задачей расчета является выбор и определение его основных параметров, обеспечивающих заданные выходные параметры на исполнительном звене гидропередачи.
Исходные данные для расчёта: S – усилие необходимое для подъёма отвала; S=150кН; V – скорость подъёма и опускания отвала; V=0,25м/с
Примем, что для подъёма отвала используются два гидроцилиндра.
Мощность гидропривода определяется по формуле
Мощность насоса определяется по формуле
где
Принимаем давление в гидросистеме 20МПа, тогда подачу насоса определим по формуле
где
Принимаем частоту вращения вала насоса 1500 об/мин, тогда рабочий объём определим по формуле
где
По полученному значению рабочего объёма, примем насос НШ-32-4 со следующими техническими характеристика:
По технической характеристике выбранного насоса производим уточнение действительной подачи насоса:
Примерную полезную площадь одного цилиндра определим по следующей зависимости
где
Определим диаметр цилиндра по формуле
По полученному значению диаметра цилиндра выбираем нормализованные значения диаметра цилиндра и штока:
D=80мм - диаметр цилиндра
D=40мм – диаметр штока
3.5 Выбор компрессора
Для выбора компрессора необходимо узнать суммарную величину сил, возникающих перед отвалом при перемещении грунта, которые должны преодолеть струи сжатого воздуха поступающие на отвальную поверхность через сопла.
При перемещении грунта возникают следующие силы: сопротивление перемещению призмы волочения и сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу.
где
Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу для различных углов резанья определим по формуле
Давление, которое оказывает грунт на сопла, определим по формуле
где
Площадь одного сопла определим по формуле
где
Площадь всех сопел определим по формуле
где n – количество сопел, n=22 шт.
Расход воздуха через одно сопло определим по формуле
где V – скорость в трубопроводе, V=6 - 9м/с
А – площадь внутреннего сечения трубопровода, А=0,00008м2
Р1 – атмосферное давление, Р1=1бар=0,1МПа
Р2 – избыточное давление нагнетателя, Р2=4атм
Расход через все сопла определим по формуле
По полученным значениям выбираем компрессор марки КТ-16. Техническая характеристика компрессора приведена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Техническая характеристика компрессора КТ-16
| Модель | КТ-16 |
| Базовая головка | С416М |
| Производительность по нагнетанию м3/мин | До 1,5 |
| Максимальное рабочее давление, атм | 8 |
| Ресивер, л | 150х2 |
| Мощность привода, кВт(л.с.) | Вал отбора мощности трактора |
| Масса, | 800 |
| Габаритные размеры, м: ширина длина высота | 3,1 2,1 1,7 |
4 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
Предлагаемая конструкция рабочего органа является не стандартным изделием, поэтому возникает потребность в его изготовлении силами предприятия.
В данном разделе проекта рассматривается процесс изготовления воздушных сопел.
Рисунок 4.1 – Сопло
Для изготовления сопла используется паковка. Процесс изготовления включает следующие операции:
- отрезание заготовки,
- зацентровка заготовки,
- точение заготовки,
- сверление отверстий,
- нарезание резьбы,
- термообработка.
4.1 Расчёт режимов точения
Размеры заготовки по сравнению с размерами готового изделия должны быть больше на величину припуска. Припуском является слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в процессе механической обработки. Если поверхность детали обрабатывается не за одну операцию, а за несколько, то для каждой из них следует предусмотреть свой припуск, называемый припуском на выполняемый технологический переход (промежуточный припуск). В этом случае величина общего припуска Z0, мм, складывается из суммы промежуточных припусков и допуска на величину припуска.
4.1.1 Выбор параметров точения
Выбираем резец Т15К6
Подача, при наружном продольном точении S=0,2 мм/об
Скорость резания, при продольном обтачивании V=135 м/мин
4.1.2. Расчёт параметров точения
Число оборотов шпинделя станка определим по формуле
где V- скорость резания, м/мин
d – диаметр детали, мм
Рисунок 4.2 – Токарная операция
4.1.3 Расчёт норм времени точения
Определяем основное время по формуле
где L – расчётная длина обрабатываемой поверхности с учётом врезания и перебега, мм
i – количество проходов при точении;
n – число оборотов детали, мин-1;
S – подача, мм/об.
Определяем вспомогательное время по формуле
Определяем дополнительное время по формуле
где - время обслуживания станка, мин;
Время обслуживания станка определяется по формуле
где
Оперативное время определяется по формуле
Время отдыха определяется по формуле
Штучное время определим по формуле
Таблица 4.1 – Параметры расчётов точения
| Параметр | S, мм/об | V, м/мин | n, об/мин | Тшт |
| Значение | 0,2 | 135 | 795 | 1,12 |
4.2 Расчёт режимов сверления
Рисунок 4.3 – Операция сверления
Операция заключается в сверлении первого отверстия диаметром 10мм и второго отверстия диаметром 20 мм. Выполняется на вертикально-сверлильном станке 2Н135 мощностью Nст=4 кВт. Используем инструмент – спиральное сверло
4.2.1 Выбор параметров сверления
Для отверстия диаметром 20мм:
Подача при сверлении S=0,14 мм/об
Скорость сверления V=32 м/мин
Для отверстия диаметром 10мм:
Подача при сверлении S=0,22 мм/об
Скорость сверления V=22 м/мин
4.2.2 Расчёт параметров сверления
Для первого отверстия выбираем сверло диаметром 10мм. Для второго отверстия выбираем сверло диаметром 20мм.
Поправочные коэффициенты на скорость сверления для первого и второго отверстия: Км – 1,2; Км.р. – 0,5; Ко.х – 1,25; Кг.л. – 0,5.
Число оборотов сверла определяется по формуле
где V – скорость сверления, м/мин;
d – диаметр сверла, мм.
4.2.3 Расчёт норм времени сверления
Расчёт основного времени сверления
Определяем вспомогательное время
Определим оперативное время
Определим время отдыха
Определим время обслуживания станка
Определим дополнительное время
Определим штучное время
Таблица 4.2 – Параметры расчётов сверления
| Параметр | S, мм/об | V, м/мин | n, об/мин | Тшт |
| Отверстие 1 | 0,22 | 22 | 262 | 1,46 |
| Отверстие 2 | 0,14 | 32 | 190 | 11,71 |
4.3 Расчёт режимов нарезания резьбы
Рисунок 4.4 – Операция нарезание резьбы
Операция заключается в нарезании резьбы М60х6.
4.3.1 Выбор параметров нарезания резьбы
Зная шаг резьбы и материал детали, определяем число проходов. Для стали твёрдостью HRC 45 с шагом резьбы 6 мм число проходов ровно:
черновых – 4
чистовых – 2
Продольная подача S – 6 мм/об
Скорость резания:
для черновых 36 м/мин
для чистовых 64 м/мин
4.3.2 Расчёт параметров нарезания резьбы
4.3.3 Расчёт норм времени сверления
Определим основное время
Определяем вспомогательное время
Определим оперативное время
Определим время отдыха
Определим время обслуживания станка
Определим дополнительное время
Определим штучное время
Таблица 4.3 – Параметры расчётов нарезания резьбы
| Параметр | S, мм/об | V, м/мин | n, об/мин | Тшт |
| Черновое | 4 | 36 | 190,8 | 1,06 |
| Чистовое | 4 | 64 | 339,2 | 0,29 |
4.4 Разработка приспособления для ремонта детали
Приспособление - это технологическая оснастка, предназначенная для установки или направления предмета труда или инструмента при выполнении технологической операции. Использование приспособлений способствует повышению точности и производительности обработки, контроля деталей и сборки изделий, обеспечивает механизацию и автоматизацию технологических процессов, снижение квалификации работ, расширение технологических возможностей оборудования и повышение безопасности работ. Современное механосборочное производство располагает большим парком приспособлений, значительную часть которых составляют станочные приспособления.
4.4.1 Служебное назначение приспособления
Приспособление - это составная часть технологического оснащения, которая может быть самостоятельным элементом в контрольно-измерительных и некоторых сборочных операциях.
Если приспособление входит в состав обрабатывающей технологической системы, его называют станочным приспособлением, если оно входит в состав сборочной технологической системы, то его принято называть сборочным приспособлением.
Приспособления предназначены главным образом для установки объекта, в качестве, которого выступает заготовка, деталь или сборочная единица. Установка включает в себя базирование объекта и его закрепление. Поэтому основными частями приспособления являются корпус, базирующие (установочные) и зажимные элементы.
Дополнительно приспособления могут выполнять следующие функции:
- обеспечивать направление режущего инструмента;
- служить базой для установки контрольно-измерительных приборов;
- осуществлять механический или автоматический зажим объекта в приспособлении;
- увеличивать жесткость при установке базируемого объекта;
- изменять положение детали вместе с приспособлением.
Для этого приспособления могут иметь направляющие (кондукторные) втулки, пневмо -, гидро- и электроприводы, устройства автоматики, подводимые опоры и др.
От качества приспособления в значительной степени зависит эффективность технологических процессов изготовления деталей и сборки изделий.
4.4.2 Описание конструкции
Проектный вариант двухпозиционного центрирующего захватного устройства для деталей типа гладких и ступенчатых валов показан на рисунке 4.5 . Схват с заготовкой, зажатой его губками под действием пружин 3, находится в позиции I. Схват 2, находящийся в позиции II, разжимается под действием толкателя 4 гидроцилиндра (на рисунке не показан), сжимающего при движении вниз возвратную пружину 5. Вместе с толкателем 4 перемещается, сжимая пружины 3, шток 6, на котором закреплена зубчатая рейка 7. Рейка 7 находится в зацеплении с зубчатыми секторами, нарезанными на цилиндрической части рычагов схвата. При отключении давления в гидроцилиндре толкатель 4 под действием пружины 5 перемещается влево, освобождая шток 6, который находясь под действием пружины, также перемещается вверх, сжимая губки схвата.
Рисунок 4.5 Двухпозиционное захватное устройство
Смена позиций схватов производится при вращении шпинделя 8 от отдельного привода механизма кисти руки (на рисунке не показан), через коническую шестерню 9 и зубчатый сектор 10, который жестко закреплен на корпусе 11. При вращении шпинделя 8 корпус 11 поворачивается относительно оси 12 на угол 90° в необходимом направлении. Контроль зажима губок схвата 2 осуществляется датчиком 13 рычажного типа, который воздействует на микровыключатель 14.
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Уровень решения проблем обеспечения безопасности жизнедеятельности человека в любом современном государстве может служить наиболее достоверным и комплексным критерием для оценки как степени экономического развития и стабильности этого государства, так и для оценки нравственного состояния общества. Это объясняется тем, что глубокое и всестороннее решение сложных проблем, порожденных научно-техническим прогрессом, требует громадных капиталовложений и высокой культуры производства, а следовательно, под силу только экономически высокоразвитому, стабильному государству, обладающему мощным научно-техническим и интеллектуальным потенциалом. С другой стороны, решение проблем безопасности требует активного участия всех членов общества, высокого гражданского самосознания, готовности к ущемлению сегодняшних интересов, а иногда к определенному ограничению индивидуальных свобод, во имя жизни человека и развития будущих поколений.
Целью безопасности жизнедеятельности является защита человека, работающего на производстве, от разного рода возникающих в процессе его работы вредных факторов, которые могут привести к травматизму или ухудшению здоровья работника, а также обеспечение комфортных условий его труда.
Для того чтобы достигнуть этой цели необходимо решить ряд задач, поставленных перед нами в процессе производства:
- создание безаварийных ситуаций при эксплуатации полуприцепного бульдозера;
- предупреждение травматизма на производстве;
- повышение уровня работоспособности;
- создание комфортных условий и качества труда.
Решение этих задач достигается за счет рассмотрения и анализа возникновения вредных факторов, а также принятие мер по их предупреждению и уст
ранению или приведению их к допустимым нормам.
Далее мы рассмотрим анализ и устранение вредных факторов, возникающих в процессе работы проектируемого бульдозера.
5.1 Анализ опасных и вредных факторов
Объектом анализа опасностей является система «оператор–бульдозер–окружающая среда» (рисунке 5.1), в которой в единый комплекс, предназначенный для выполнения определенных функций, объединены технические объекты, люди и окружающая среда, взаимодействующие друг с другом. При оценке воздействия негативных факторов и достижения комфортных условий следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь оператора.
Рисунок 5.1 – Система «оператор– бульдозер–окружающая среда»
5.2 Производственный микроклимат
Метеорологические условия рабочей среды (микроклимат) оказывают влияние на процесс теплообмена и характер работы. Микроклимат характеризуется температурой воздуха, его влажностью и скоростью движения, а также интенсивностью теплового излучения. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.
Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего, может привести к перегреву организма, тепловому удару или профзаболеванию. Низкая температура воздуха может вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания либо обморожения.
Влажность воздуха оказывает значительное влияние на терморегуляцию организма человека. Высокая относительная влажность (отношение содержания водяных паров в 1м3 воздуха к их максимально возможному содержанию в этом же объеме) при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма, при низкой же температуре она усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению организма. Низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей работающего.
Подвижность воздуха эффективно способствует тепло отдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких.
В целях предохранения от воздействия вредных факторов микроклимата в кабине базовой машины (тракторе) предусмотрены следующие конструктивные решения:
- кабина машиниста герметична и соответствует ГОСТ 12.2.019–75, в местах ввода органов управления в кабину установлены специальные прокладки по ГОСТ 12.4.001–75, что обеспечивает защиту от пыли, выхлопных газов, поддерживаются оптимальные метеорологические условия;
-в кабине машиниста установлена система искусственной вентиляции, что обеспечивает создание движения воздуха внутри кабины, со скоростью до 2 м/с, в теплое время года, и до 0,5 м/с – в холодное, а также очистку воздуха от пыли, что соответствует ГОСТ 12.1.005–88.
-в кабине машиниста установлен кондиционер, что обеспечивает создание оптимального температурного режима для организма машиниста: в теплое время года от 14 до 28°С, при влажности 40–60%, (но выше на 2–3°С чем температура воздуха вне кабины), что соответствует ГОСТ 12.2.019–88, в холодное 14–16°С, что соответствует ГОСТ 12.1.005–88.
ГОСТ 12.1.005-88 указаны оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях. Оптимальные показатели распространяются на всю рабочую зону, а допустимые устанавливают раздельно для постоянных и непостоянных рабочих мест в тех случаях, когда по технологическим, техническим или экономическим причинам невозможно обеспечить оптимальные нормы.
Методы снижения неблагоприятного влияния микроклимата осуществляется комплексом технологических, санитарно-технических, организационно-технических и методико-профилактических мероприятий.
Для обеспечения в кабинах микроклимата и предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе устраивают естественную вентиляцию ( опускающиеся стекла) и принудительную, а также кондиционеры и отопители.
Ведущая роль в профилактике вредного влияния высоких температур, инфракрасного излучения, принадлежит технологическим мероприятиям: замена старого и внедрение нового оборудования, способствующего снижению неблагоприятных условий труда.
К группе санитарно-технических мероприятий относится применение средств защиты: локализация тепловыделений от двигателя внутреннего сгорания, теплоизоляция горячих поверхностей.
5.3 Влияние электромагнитных излучений
Спектр электромагнитного излучения природного и техногенного происхождения, оказывающий влияние на человека, как в условиях быта, так и в производственных условиях, имеет диапазон волн от тысяч километров (переменный ток) до триллионной части миллиметра (космические энергетические лучи). Характер воздействия на человека электромагнитного излучения в разных диапазонах различен. В связи этим значительно различаются и требования к нормированию различных диапазонов электромагнитного излучения.
Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости. Слишком низкие уровни освещенности вызывают апатию и сонливость, а в некоторых случаях способствуют развитию чувства тревоги. Длительное пребывание в условиях недостаточного освещения сопровождается снижением интенсивности обмена веществ в организме и ослаблением его реактивности. К таким же последствиям приводит длительное пребывание в световой среде с ограниченным спектральным составом света и монотонным режимом освещения.
Излишне яркий свет слепит, снижает зрительные функции, приводит к перевозбуждению нервной системы, уменьшает работоспособность, нарушает механизм сумеречного зрения.
Искусственное освещение помогает избежать многие недостатки характерные дня естественного освещения, и обеспечить оптимальный световой режим. Однако условия гигиены труда требуют максимального использования естественного освещения, так как солнечный свет оказывает оздоровляющее действие на организм. Оно не используется только там, где это противопоказано технологическими условиями производства.
Осветление кабины с четырех сторон позволит максимально использовать естественное освещение, обеспечит обзорность– уровень обзорности с рабочего места машиниста существенно влияет на безопасность работ. Снижение уровня обзорности может привести к возникновению аварийных ситуаций (опрокидывание, наезд на препятствие и др.) и как следствие к аварии и катастрофе, особенно при работе в условиях уклона местности и в зонах особой опасности (газонефтепроводы, линии высоких электропередач, мосты, тоннели и др.).
В целях защиты от воздействия данного фактора применено остекление кабины с широким сектором обзора (до 300°), что соответствует требованиям ГОСТ 12.2.023–76.
При недостаточном естественном освещении в светлое время суток используют и искусственный свет. Гигиеническое нормирование искусственного и естественного освещения осуществляется по ГОСТ 12.2.120-88/17/.
5.4 Влияние звуковых волн
Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Шум отрицательно влияет на организм человека, в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление, утомляет центральную нервную систему, в результате чего ослабляется внимание, увеличивается количество ошибок в действиях работающего, снижается производительность труда. Воздействие шума приводит к появлению профессиональных заболеваний и может явиться также причиной несчастного случая. Источниками производственного шума являются: машины(силовые агрегаты), рабочие органы(отвал и рыхлитель) и оборудование(гидроцилиндры). Компрессоры также являются источниками постоянного шума.
Постоянным считается шум, уровень которого за восьмичасовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА, непостоянным — более чем на 5 дБА /19/.
ГОСТ 12. 1.003-83 устанавливает предельно-допустимые условия постоянного шума на рабочих местах, при которых шум, действуя на работающего в течение восьмичасового рабочего дня, не приносит вреда здоровью.
Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того, шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, и производительность труда.
Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения. Шум механизмов возникает вследствие упругих колебаний как всего механизма, так и отдельных его деталей. Причины возникновения шума – механические, аэродинамические и электрические явления, определяемые конструктивными и технологическими особенностями оборудования, а также условиями эксплуатации. Так в бульдозере источниками шума являются: двигатель, стартер, генератор, трансмиссия, рабочий орган во время копания. В связи с этим различают шумы механического, аэродинамического и электрического происхождения. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на безударные, шире применять принудительное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку вращающихся частей.
Для снижения шума от компрессоров нужно использовать звукопоглощающие щиты и звукоизалирующие коробы.
Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград. Например: шумоизоляционные перегородки кабин, кожух на двигатель и другое.
Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши, наушники и шлемофоны ГОСТ 12.4.051-78. Эффективность индивидуальных средств защиты зависит от используемых материалов, конструкции, силы прижатия, правильности ношения.
Таблица 5.1 - Нормы допустимого шума приведены в таблице.
| Допустимые уровни звукового давления (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | Эквивалентный уровень звука, дБ (А) | |||||||
| 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
| 99 | 92 | 86 | 83 | 80 | 78 | 76 | 74 | 80 |
5.5 Влияние вибрации
Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле.
Длительное воздействие вибрации ведет к развитию профессиональной вибрационной болезни. Вибрация, воздействуя на машинный компонент системы ЧМ (человек – машина), снижает производительность технических установок (за исключением специальных случаев) и точность считываемых показаний приборов, вызывает знакопеременные приводящие к усталостному разрушению напряжения в конструкции.
Вибрации могут быть непреднамеренными (например, из-за плохой балансировки и центровки вращающихся частей машин и оборудования, пульсирующего движения жидкости) и специально используемые в технологических процессах.
Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой, совпадающие с частотой собственных колебаний тела человека или его отдельных органов (для тела человека 6...9 Гц, головы 6 Гц, желудка 8 Гц, других органов – в пределах 25 Гц) /16/.
Частотный диапазон расстройства зрительных восприятий лез между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.
Для санитарного нормирования и контроля вибраций используется ГОСТ 12.1.012-90.
При работе бульдозера возникают горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопровождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений.
На оператора бульдозера действуют общая вибрация – от двигателя, трансмиссии, рабочего оборудования(навесное оборудование, компрессоры и т.д.); локальная – на руки от трансмиссии , передаваемая через рычаги коробки передач, на ноги от двигателя, передаваемая через педали.
Для борьбы с вибрацией машин, оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике возникновения связана с установлением причин появления механических колебаний и их устранением, например, замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися, тщательный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс и тому подобное. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования – превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. Для снижения вибрации передаваемой от компрессора, используют различные виброизоляторы (демпферы, резиновые прокладки, пружины и т.д.) Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке широко применяют методы виброизоляции. Для этого на пути распространения вибрации вводят дополнительную упругую связь в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин. В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной резиновой подошве. Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготовляют из упругодемпфирующих материалов.
Важным для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека является правильная организация режима труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно-профилактические мероприятия, такие как гидропроцедуры (теплые ванночки для рук и ног), массаж рук и ног, витаминизация и другое.
5.6 Химический фактор
При выполнении работ в воздух могут попасть вредные химические вещества.
Под вредным понимается вещество, которое при контакте с организмом человека вызывает производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья. Классификация вредных веществ и общие требования безопасности введены ГОСТ 12.1.007-76.
Степень и характер вызываемых веществом нарушений нормальной работы организма зависит от пути попадания в организм, дозы, времени воздействия, концентрации вещества, его растворимости, состояния воспринимающей ткани и организма в целом, атмосферного давления, температуры и других характеристик окружающей среды.
Следствием действия вредных веществ на организм могут быть анатомические повреждения, постоянные или временные расстройства и комбинированные последствия. Многие сильно действующие вредные вещества вызывают в организме расстройство нормальной физиологической деятельности без заметных анатомических повреждений, воздействий на работу нервной и сердечнососудистой систем, на общий обмен веществ и т.п.
Вредные вещества попадают в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и через кожный покров. Наиболее вероятно проникновение в организм веществ в виде газа, пара и пыли через органы дыхания (около 95 % всех отравлений).
Выделение вредных веществ в воздушную среду возможно при проведении технологических процессов и производстве работ, связанных с применением, хранением, транспортированием химических веществ и материалов, их добычею и изготовлением.
Основой проведения мероприятий по борьбе с вредными веществами является гигиеническое нормирование.
При определении в воздухе рабочей зоны оператора СДМ вредных химических веществ измеряется количественное содержание ( в мг\м3) следующих веществ: окиси углерода, акролеина, тетраэтилсвинца, пары бензина и др., после чего полученные концентрации сравниваются с предельно допустимыми концентрациями вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Таблица 5.2 - Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны
| Вещества | Величина ПДК, мг\м3 | Агрегатное состояние |
| Окись углерода | 20 | Пар(газ) |
| Акролеин | 0,2 | То же |
| Тетраэтилсвинец | 0,005 | То же |
| Бензин | 100 | То же |
| Сернистый ангидрид | 10 | То же |
| Окислы азота (в пересчёте на NO2) | 2 | То же |
Снижение уровня воздействия не работающих вредных веществ, его полное устранение достигаете путем проведения технологических, санитарно-технических, лечебно-профилактических мероприятий, применением средств индивидуальной защиты.
К технологическим мероприятиям относятся такие как внедрение непрерывных технологий, автоматизация и механизация производственных процессов, дистанционное управление, герметизация оборудования, замена опасных технологических процессов и операции менее опасными и безопасными.
Санитарно-технические мероприятия: оборудование рабочих мест местной вытяжной вентиляцией или переносными местными отсосами, укрытие оборудования сплошными пыленепроницаемыми кожухами с эффективной аспирацией воздуха и др.
Когда технологические, санитарно-технические меры не полностью исключают наличие вредных веществ в воздушной среде, отсутствуют методы и приборы для их контроля, проводятся лечебно-профилактические мероприятия: организация и проведение предварительных и периодических медицинских осмотров, дыхательной гимнастики, щелочных ингаляций, обеспечение лечебно-профилактическим питанием и молоком и др.
Особое внимание в этих случаях должно уделяться применению средств индивидуальной защиты, прежде всего для защиты органов дыхания (фильтрующие и изолирующие противогазы, респираторы, защитные очки, специальная одежда).
5.7 Экологическая безопасность
Защита воздушного бассейна от загрязнений регламентируется предельно допустимыми концентрациями вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов, предельно допустимыми выбросами вредных веществ и временно согласованными выбросами вредных веществ от источника загрязнения. Картерные газы и топливные испарения загрязняют воздушный бассейн, в основном углеводородом, и учитываются дополнительным коэффициентом. При отсутствии в конструкции машины мембранной замкнутой системы вентиляции картера, суммарный выброс углеводородов рекомендуется увеличить в среднем в полтора раза. Предельно-допустимые выбросы машин с двигателем внутреннего сгорания регламентируются ГОСТом 17.2.2.203-87.
Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в двигателях внутреннего сгорания, - нетоксичные диоксид углерода и водяной пар. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бенз(а)пирен, несгоревшие частицы твердого топлива и тому подобное.
Токсичными выбросами двигателей внутреннего сгорания бульдозера являются отработавшие картерные газы, пары топлива из топливного бака. Основная доля токсичных примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами двигателя внутреннего сгорания. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает около 45% углеводородов от их общего выброса.
Исследования состава отработавших газов двигателей внутреннего сгорания показывают, что в них содержится несколько десятков компонентов. Дизельные двигатели внутреннего сгорания выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде нетоксична. Однако частицы сажи, обладая высокой адсорбционной способностью, несут на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и канцерогенных. Сажа может длительное время находится во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая время воздействия токсичных веществ на человека /19/.
Состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания зависит от режима работы двигателя. В дизелях с уменьшением нагрузки содержание токсичных компонентов в отработавших газах уменьшается, а при работе на режиме максимальной нагрузки возрастает за счет роста выбросов оксида углерода, оксидов азота и углеродов. Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния машин и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения.
Большое внимание должно быть уделено охране природы в процессе земляных работ (ГОСТ 17.5.1.01-83). При подготовке трассы сооружения необходимо очищать ее от леса и кустарника с максимально возможным сохранением лесного массива. Деревья ценных пород должны быть пересажены. По возможности следует избегать использования грунта из боковых резервов или ограничивать их глубину до 1…1,5 м /8/.
В соответствии с действующим законодательством строительные организации, работающие на сельскохозяйственных землях и лесных угодьях, должны за свой счет приводить эти участки в состояние, пригодное для дальнейшего использования (рекультивировать). Работы выполняются в ходе строительства или не позднее чем в течение года после их завершения. При рекультивации растительный слой грунта, срезанный во время расчистки под будущее сооружение и перемещенный в сторону, возвращают на открытые грунтовые участки резервов.
При эксплуатации бульдозера необходимо также соблюдать следующие правила.
Запрещается работа на машинах с повышенной дымностью, при утечках топлива, масел, рабочих жидкостей. Попадая в грунт, эти материалы отрицательно влияют на окружающую природу. Категорически запрещается сливать отработавшие нефтепродукты на землю, в водоемы и канализационную сеть. Эти материалы следует собирать и сдавать на нефтебазы или уничтожать методами, согласованными с Госсанинспекцией.
5.8 Инженерное решение
Расчёт виброизоляции компрессора
Из всех рассмотренных выше вредных факторов, действующих на оператора, наиболее опасным является вибрация. Вредное влияние вибраций может повлиять в воздействии на функциональное и физиологическое состояние человека.
В ходе расчёта резиновых виброизоляторов вначале определяют площади их поперечного сечения исходя из условий прочности:
где σ – статическое напряжение в резине, Н/м2
F – сила нагрузки на виброизолятор, Н
Находим рабочую высоту виброизолятора:
где Ед – динамический модуль упругости резины, Н/м2
Сz – линейная жёсткость виброизолятора в направлении оси Z, Н/м
Далее определим полную высоту виброизолятора:
где В – значение, принимаемое в зависимости от типа поперечного сечения виброизолятора. Для квадратного сечения со стороной а принимаем В=а; для круглого с диаметром d В=d.
В заключение определяют жёсткость виброизоляторов квадратного и круглого сечения в направлении осей X, Y:
где Gд – динамический модуль сдвига резины, Н/м2
По полученным данным подбираем резиновый виброизолятор марки ВР-203. Техническая характеристика виброизолятора приведена в таблице 5.3
Таблица 5.3 – Характеристика резинового виброизолятора
| Габаритные размеры, мм: диаметр высота | 100 80 |
| Динамическая жёсткость, кН/м: при сжатии при сдвиге | 100 16 |
| Максимальная нагрузка при статическом нагружении, кг | 240 |
| Масса, кг | 0,36 |
Рисунок 5.2 – Резиновый виброизолятор
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
6.1 Анализ базовой и новой техники
В качестве базовой техники при сравнительном расчете технико-экономических показателей принят бульдозер ДЗ-171. Бульдозер – землеройная машина, состоящая из базового тягача и бульдозерного (навесного) оборудования, предназначенная для резания и перемещения грунта и планировки разрабатываемой поверхности преимущественно, грунтов 1 – 3 категории. Мощность двигателя составляет 180 л. с. при удельном расходе топлива 160 г/л.с.ч.
Новый бульдозер представляет собой базовый бульдозер ДЗ-171, в отвале которого есть отверстия, в которых установлены сопла для выхода сжатого воздуха.
Целью создания нового бульдозера является улучшение технико-экономических показателей путем повышения производительности.
6.2 Определение годовой эксплуатационной производительности
Годовая эксплуатационная производительность определяется по
формуле /10/
где
ТГ – количество машино-часов работы техники в году, маш.ч/год.
Эксплуатационная среднечасовая производительность базовой и новой техники определялись в подразделе 2.2.2.
Количество машино-часов работы бульдозера в году определяется по формуле
где
Простои во всех видах ремонта и техобслуживания определяются по формуле
где
и обратно, дни; согласно /27/, dnpK = 20, dnpT = 10;
Средний ресурс до капитального ремонта определяем /33/
где
согласно /33/,
Отсюда, простои во всех видах ремонта и техобслуживания будут равны
Продолжительность одной перебазировки бульдозера при перевозке на большегрузном прицепе-тяжеловозе определяется по формуле /33/
где
Подставим все полученные данные в формулу (6.2), получим
Годовая эксплуатационная производительность бульдозера равна
6.3 Определение годовых текущих издержек потребителя
Годовые текущие издержки потребителя при использовании бульдозера рассчитываются по формуле /33/
где
и техобслуживаний, руб.;
строительных и дорожных, согласно /33/,
Амортизационные отчисления на реновацию определяются по формуле /33/
где На – норма амортизационных отчислений на реновацию, На = 12
К – капитальные вложения потребителя, связанные с приобретением бульдозера, его первоначальной доставкой и монтажом, определяются по формуле /33/
где Ц – цена техники, Ц’= 1340000 руб., Ц”= 1500000 руб.;
согласно /33/,
Тогда
Амортизационные отчисления на реновацию
Затраты для двигателя внутреннего сгорания определяются
по формуле /33/
где
где
от степени использования двигателя по мощности, согласно /33/,
согласно /33/,
согласно /33/,
Тогда
Отсюда, затраты энергоносителей для двигателя внутреннего сгорания будут равны
Затраты на смазочные материалы для техники с приводом от двигателя внутреннего сгорания рассчитываются по формуле /33/
где
Затраты на гидравлическую жидкость определяются по формуле /33/
где
согласно /27/,
Заработная плата рабочих, управляющих бульдозером, определяется по формуле /33/
где
Затраты на выполнение технических обслуживаний, текущих и неплановых ремонтов определяются по формуле /33/
где
rТО-2 = 16, rТР = 440 чел.-ч;
Затраты на выполнение капитального ремонта рассчитываются
по формуле /33/
где
согласно /27/,
ремонт,
Подставив полученные значения в формулу (6.6), получим
Окончательный результат издержек при использовании бульдозера ДЗ-171 оформим в виде таблицы 6.1.
Таблица 6.1 - Калькуляция годовых текущих издержек
| Статьи затрат | Условное обозначение | Значения показателей, руб. | Структура годовых текущих издержек, % | ||
| Базовая техника | Новая техника | Базовая техника | Новая техника | ||
| Амортизационные отчисления на реновацию | Са | 175272 | 196200 | 6,6 | 7,3 |
| Затраты на выполнение капитального ремонта | Скр | 23493 | 36595 | 0,9 | 1,4 |
| Заработная плата рабочих, управляющих техникой | Сз | 201379,2 | 197298,15 | 7,6 | 7,3 |
| Затраты на топливо | Сэт | 1376785,6 | 1349146,3 | 51,9 | 50 |
| Затраты на смазочные материалы | Ссм | 275357,12 | 269829,26 | 10,4 | 10 |
| Затраты на гидравлическую жидкость | Сгм | 22777,7 | 33474,2 | 0,9 | 1,2 |
| ИТОГО : | - | 2194231 | 2229335 | 82,6 | 82,6 |
| Накладные расходы | Нр | 460788,5 | 468160 | 17,4 | 17,4 |
| Общая сумма годовых текущих издержек | СГ | 2655019,5 | 2697495,5 | 100 | 100 |
6.4 Определение экономического эффекта
Хозрасчетный экономический эффект в расчете на одну машину за год работы определяется по формуле /33/
где
Стоимостная оценка результатов работы бульдозера рассчитывается по формуле /33/
где
где
согласно /33/,
Себестоимость производимой продукции определим по формуле /33/
где
В – производительность бульдозера, В = 184107 м3/год, В = 196812 м3/год.
Подставим С’п в формулу (6.18), получим
Отсюда, стоимостная оценка результатов работы бульдозера будет равна
Балансовая прибыль в расчете на одну машину за год составит
Экономический эффект составит
Результаты расчета по определению экономической эффективности от использования бульдозера ДЗ-171 сведем в таблицу 6.2.
Таблица 6.2 - Экономическая эффективность использования бульдозера ДЗ-171
| Наименование показателей | Условное обозначение | Единицы измерения | Значения показателей | |
| Базовая техника | Новая техника | |||
| Капитальные затраты | К | руб. | 1460600 | 1635000 |
| Годовая эксплуатационная производительность | В | м3/год | 184107 | 196812 |
| Годовые текущие издержки потребителя | СГ | руб. | 2655019 | 2697495 |
| Себестоимость | СП | руб./м3 | 14,42 | 13,71 |
| Балансовая прибыль | ЭГ | руб. | 644178 | 829378 |
| Экономический эффект за счет внедрения новой техники | Э | руб. | - | 185800 |
Произведя расчёты и получив результаты можно сделать вывод о необходимости модернизации базовой техники.
Сравнивая полученные значения капитальных затрат, видим разницу в ценах между новой и базовой техникой в связи с тем, что на новой технике дополнительно устанавливается новое оборудование. Часть затрат идёт на покупку и установку этого оборудования.
Анализируя работу базового и нового бульдозера, видим, что у базового количество машино – часов работы в году больше, чем у нового, хотя производительность меньше. Исходя из этого можно сделать вывод, при меньшем времени работы получаем больший эффект. Это положительно отражается не только на техническом состоянии бульдозера, но и на затратах на топливо, на смазочные материалы и на затратах на заработную плату рабочим управляющих техникой. К тому же себестоимость новой техники снизилась по сравнению с базовой.
При определении хозрасчётного экономического эффекта получили прирост в 185,8 тыс. рублей. Отсюда следует что, на данной машине выгодно проводить модернизацию рабочего оборудования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном дипломном проекте на основании обзора технической литературы и патентных исследований была произведена модернизация бульдозера ДЗ-171. Установка отвала снабжённого соплами для подачи сжатого воздуха позволила увеличить производительность бульдозера.
Произведены расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность предложенной конструкции, в частности тяговый расчет и расчеты на прочность металлоконструкции рабочего оборудования бульдозера.
Кроме этого были произведены расчеты технологического процесса возведения земляного полотна и получены технико – экономические показатели работы СКМ-1 и СКМ-2.
Анализируя показатели, можно сказать, что комплект СКМ-2 с модернизированным бульдозером использовать гораздо эффективнее, нежели комплект СКМ-1 с базовым бульдозером.
Можно сказать, что модернизация бульдозера значительно уменьшает себестоимость, металлоемкость, трудоемкость и удельные приведенные затраты единицы продукции СКМ, а также значительно уменьшает энергоемкость процесса возведения земляного полотна.
В технологическом разделе дипломного проекта разработана технология изготовления воздушных сопел.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» проведен анализ опасных и вредных факторов, выполнен расчет виброизалации компрессора и предложены меры по безопасности жизнедеятельности.
В экономическом разделе проекта был определен годовой экономический эффекта от внедрения модернизированного бульдозера ДЗ-171, который составил 185800 руб.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Авторские свидетельства: №825789; №956699; №874901; 618498.
2. Алексеева Т.В., Артемьев К.А. Дорожные машины. Часть 1 Машины для земляных работ (теория и расчёт): Учебное пособие. – М.: Машиностроение, 1972. – 504 с.
3. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: 1,2,3, том. –5-е издание, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980.
4. Баловнев В. И. Дорожно-строительные машины с рабочим органом интенсифицирующего действия: Учебное пособие. – М.: Машиностроение, 1981. – 223 с.
5. Бородачев И.П. Справочник конструктора дорожных машин .М., “Машиностроение”, 1973 –504 с.
6. Бромберг А.А. Машины для земляных работ. Атлас конструкций. М., “Машиностроение” 68. – 140 с.
7. Броневич Г.А. Курсовое и дипломное проектирование по специальности строительные машины и оборудование. М.,”Стройиздат”, 1973 –240 с.
8. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 302 с.
9. Ветров Ю.А. Расчёты сил резания и копания грунтов. Изд. Киевского университета, 1965. – 412 с.
10. Власов А. Ф. Предупреждение производственного травматизма: Учебное пособие. - М.:Профиздат, 1973. – 201 с.
11. Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Землеройно-транспортные машины. М.,”Машиностроние” ,1965 – 276 с.
12. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. М.,”Высшая школа” ,2001 – 447 с.
13. Е. С. Щербаков. Построение эпюр внутренних усилий: Методические указания для студентов механических специальностей. - Омск, 1983. – 35 с.
14. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы. – М.: Издание официальное, 1988. – 223 с.
15. Закон Российской Федерации Об охране окружающей природной среды. Ведомости Верховного Совета №10, 1992 - с.82-87.
16. Зеленков Г.И. Проектирование предприятий по ремонту строительных и дорожных машин.
17. И. А. Биргер. Справочник. Расчет на прочность деталей машин. –М.: Машиностроение, 1993. – 640 с.
18. Иванов Н. И. Борьба с шумом и вибрациями на путевых и строительных машинах. –2-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1987. – 223 с.
19. Корсаков В.С. Основы технологии машиностроения . М., “Высшая школа”, 1974 – 336 с.
20. Мельник С.В. Технология производства и ремонта дорожных машин: Методические указания. – Омск: СибАДИ, 1994. – 36 с.
21. Н. С. Галдин, Э. Б. Шерман. Основные положения расчета объемного гидропривода: Методические указания. – Омск, 1989. – 32 с.
22. Н. С. Галдин. Расчет объемного гидропривода с использованием ЭВМ: Методические указания. СибАДИ. – 1989. – 36 с.
23. Научно-технический прогресс и охрана труда /ВЦНИИОТ ВЦСПС. Обзорная информация, вып.7. М.:1980. – 57 с.
24. Пермяков В.Б. Обоснование выбора комплекта машин для производства дорожных работ: Методические указания к курсовому проекту. - Омск: СибАДИ, 1997. – 38 c.
25. Пермяков В.Б. Основы механизации строительства дорожных оснований и покрытий: Учебное пособие. - Омск: СибАДИ, 1995. – 85 с.
26. Пермяков В.Б. Основы организации и механизации производства земляных работ в дорожном строительстве: Учебное пособие. - Омск: СибАДИ, 1994. – 129 с.
27. Рекомендации по организации технического обслуживания и ремонта строительных машин. – М.: Стройиздат, 1978. – 90 с.
СибАДИ. – Омск, 1991. – 62 с.
28. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, под ред. А. Г. Косиловой – 4-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1985.
29. Строительные и дорожные машины. Издание периодическое. №3 1997 г.
30. Т. В. Алексеева, Э. Б. Шерман. Отдельные разделы гидропривода мобильных машин: Методические указания. – Омск, 1989. – 69 с.
31. Чекмарев А. А. Справочник по машиностроительному черчению. М.: “Машиностроение”, 1985. – 468 с.
32. Экономика производства и эксплуатации строительных и дорожных машин: Методические указания: - Омск.: СибАДИ, 1991. – 28 с.
33. Экономика производства и эксплуатации строительных и дорожных машин: методические указания по технико-экономическому обоснованию дипломных проектов. / Сост. А.Н. Витушкин; В.П. Шаронов.
34. Ю. М. Княжев. Применение ЭВМ в разделе «Безопасность жизнедеятельности» дипломных проектов: методические указания студентам дипломникам специальности 17.09 .– Омск.: СибАДИ, 1998. – 31 с.
35. Строительные нормы и правила ІV - 3 - 82: Часть ІV, сметные нормы и правила. Глава 3, правила определения сметной стоимости эксплуатации строительных машин. - М.: Стройиздат, 1984. – 77 с.
