Реферат Разработка цепного траншейного экскаватора с баровым рабочим оборудованием
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. 5
1 ВЫБОР АНАЛОГА ПРОЕКТИРУЕМОЙ МАШИНЫ.. 5
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ. 5
3 БАЛАНС МОЩНОСТЕЙ.. 5
3.1 Расчет затрат мощности на привод рабочего оборудования. 5
3.2 Расчет затрат мощности на привод ходового устройства. 5
3.3 Расчет затрат мощности на управление рабочим органом. 5
3.3.1 Составление гидравлической схемы.. 5
3.3.2 Определение усилия в гидроцилиндре. 5
3.3.3 Подбор гидроцилиндра. 5
3.3.4 Выбор гидронасоса. 5
3.3.5 Определение затрат мощности. 5
4 УСТОЙЧИВОСТЬ МАШИНы.. 5
4.1 Продольная устойчивость в транспортном режиме. 5
4.2 Поперечная устойчивость в транспортном режиме. 5
5 РАСЧЕТ ПРИВОДА РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 5
5.1 Кинематический расчет. 5
5.2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений. 5
5.3 Расчет зубчатых колес. 5
6 МЕТРОЛОГИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ.. 5
7 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИНЫ.. 5
7.1 Общие требования безопасности. 5
7.2 Требования безопасности перед началом работ. 5
7.3 Требования безопасности во время работы.. 5
7.4 Требования безопасности в аварийной ситуации. 5
7.5 Требования безопасности по окончании работы.. 5
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 5
ПРИЛОЖЕНИЕ А. 5
ВВЕДЕНИЕ
Цепной траншейный экскаватор относится к экскаваторам непрерывного действия, рабочий процесс которого происходит при постоянном движении базового тягача. В строительстве цепные траншейные экскаваторы наиболее широко применяют для получения протяженных выемок прямоугольного (траншеи) и трапециадального (каналы) сечений. Также их применяют при разработке карьеров строительных материалов (глины, гравия, песка). Дополнительным преимуществом их на работах этого вида наряду с высокой производительностью является измельчение добываемого сырья (особенно глины) до однородной массы, необходимой для ее последующей обработки.
В результате совмещения по времени операций резания и транспортирования грунта цепные траншейные экскаваторы имеют более высокую производительность по сравнению с одноковшовыми экскаваторами. Однако они менее универсальны и могут успешно применяться при достаточно большом и сосредоточенном объеме однотипным работ.
Цепь экскаватора может быть оснащена ковшами, скребками, резцами и др., в зависимости от его назначения и категории разрабатываемого грунта.
Для разработки мерзлых грунтов (V – VIII категории) в качестве цепи используют баровую цепь, представляющую собой цепь с зубками из износостойких сталей с твердосплавными пластинами, выставленных на цепи под разными углами, образуя несколько линий резания. Аналогичные цепи используют во врубовых машинах горнодобывающей промышленности.
Баровые грунторезные машины используются как для рыхления, так и для экскавации мерзлого грунта. Ширина траншей, отрываемых баровыми машинами, доходит до 500 мм. Эти машины применяют также для отделения мерзлого грунта от массива при открытых разработках полезных ископаемых. Кроме того, самоходные баровые машины используют для нарезания щелей в мерзлом и трудноразрабатываемом талом грунтах под укладку кабельных коммуникаций и в ряде случаев для нарезания продольных и поперечных щелей в мерзлом грунте, обеспечивающего последующую отрывку траншей и котлованов обычнвми экскаваторами. Машины созданы на базе тракторов и цепных траншейных экскаваторов; в качестве рабочего навесного оборудования используются как готовые бары врубовых машин, так и специально изготовленные режущие цепи.
Разработка мерзлого грунта баровыми машинами менее энергоемка, по сравнению с другими машинами, предназначенными для этих целей, поскольку рыхлению подвергается не весь массив грунта, а только в объеме щелей, располагаемых на определенном расстоянии друг от друга. Основным недостатком машин является быстрый износ резцов, их малая надежность и долговечность, поскольку мерзлый грунт обладает высокой абразивностью.
На базе мощных тягачей часто создают машины с двумя и более одновременно работающими барами, что позволяет за один проход машины прорезать в грунте сразу несколько параллельных щелей.
Комплекс работ по исследованию режимов резания мерзлых грунтов и конструкций баровых грунторезных машин, а также по обоснованию эффективности их применения выполнен Томским политехническим институтом под руководством д-ра техн. Наук О.Д. Алимова. Начиная с 1960 г., исследованиям и анализу опыта эксплуатации баровых машин уделяют внимание ВНИИСтройдормаш и ВНИИЗеммаш.
В настоящее время выпуском баровых грунторезных машин занимаются такие предприятия как Амкодор, МРМЗ (Михневкий ремонтно-механический завод), КМЗ (Копейский машиностроительный завод), ДЭЗ (Дмитровский экскаваторный завод) и др. В большинстве случаев в качестве базового тягача для этих машин используют пневмоколесные тракторы МТЗ-80(82) “Беларус” или гусеничные Т-170, Т-130, ДТ-75, которые часто спереди оборудуются бульдозерным отвалом.
В данном курсовом проекте разрабатывается конструкция цепного траншейного экскаватора с баровым рабочим оборудованием для VII категории грунта для прорезания щели с параметрами: ширина – 0,1 м; глубина – 1,5 м.
1 ВЫБОР АНАЛОГА ПРОЕКТИРУЕМОЙ МАШИНЫ
В качестве аналога выбираем наиболее приближенную по характеристикам машину – баровая грунторезная машина БГМ-1 производства Михневского ремонтно-механического завода. Ее технические характеристики приведены в таблице 1.
БГМ-1 предназначены для прокладки траншей для газо- и водопроводов, сетей канализации, связи и электропередачи, планировочных и земляных работ.
Таблица 1 – Технические характеристики БГМ-1
| Параметр | Значение |
| Базовая машина | |
| Трактор (колесное шасси) | МТЗ-82.1 “Беларус” |
| Марка двигателя | Д-243 |
| Мощность, кВт (л.с.) | 59,6 (81) |
| Габаритные размеры машины с баровой навеской, мм: - длина - ширина - высота | 6650 2060 2765 |
| Масса машины, кг | 6500 |
| Рабочее оборудование | |
| Тип режущей цепи | “Урал-33” |
| Материал режущей части резцов | твердый сплав |
| Категория грунта | IV-V, мерзлый грунт |
| Регулирование рабочей скорости | бесступенчатое |
| Привод ходоуменьшителя | гидромеханический |
| Привод механизма управления барами | гидравлический |
| Скорость резания, м/с | 3±0,5 |
| Рабочая скорость, м/час | до 60 |
| Диапазон регулирования скорости движения экскаватора с включенным гидроходоуменьшителем (ГХУ-04М), м/ч | от 0 до 1262 |
| Глубина прорезаемой щели, мм | 1400, 1600 |
| Ширина прорезаемой щели, мм | 140 |
| Дополнительное оборудование | |
| Отвал поворотный: Ширина отвала, мм Высота отвала, мм Масса отвала, кг | 2060 800 700 |
| Отвал снежный: Ширина отвала, мм Высота отвала, мм Масса отвала, кг | 2520 670 700 |
На рисунке 1 представлен общий вид машины БГМ-1.
Баровая грунторезная машина БГМ-1 представляет собой трактор МТЗ-82.1 (позиция 1), оборудованный навесной баровой установкой, которая крепится к трактору на кронштейне 6.
Баровая установка состоит из редуктора 2, рабочего органа 3, соединительной предохранительной муфты, ходоуменьшителя 4, гидроцилиндра 5, соединительной арматуры, рамы жёсткости 7, отвала 8.
Рисунок 1 – Баровая грунторезная машина БГМ-1
Крутящий момент от выходного вала отбора мощности трансмиссии трактора через муфту передается на редуктор бары, имеющий одноступенчатую коническую передачу (40:13), а затем на ведущую звездочку режущего органа.
Режущий орган состоит из направляющей с механизмом натяжения цепи, двух звездочек, расположеных на ее концах и цепи со специальными зубками. Подъем и опускание режущего органа осуществляется силовым гидроцилиндром [16].
В проектируемой машине, как и в аналоге, в качестве шасси используется трактор МТЗ-82.1. Его общий вид приведен на рисунке 2, а технические характеристики в таблице 2.
Трактор МТЗ-82.1 "Беларус" производства Минского тракторного завода – универсальный трактор на пневмоколесном ходу, тягового класса 1,4, предназначенный для выполнения широкого спектра работ – от подготовки почвы под посев до уборочных и транспортных операций; может использоваться в лесном, коммунальном хозяйстве, строительстве и промышленности, приспособлен для работы в различных климатических зонах. Трактор МТЗ-82.1 отличает высокие надежность и экономичность при низких эксплуатационных затратах и высокой производительности [18].
Рисунок 2 – Трактор МТЗ-82.1 “Беларус”
Таблица 2 – Технические характеристики МТЗ-82.1 “Беларус”
| Параметр | Значение |
| Двигатель | |
| Марка | Д-243 |
| Тип | дизельный с непосредственным впрыском, 4-тактный, рядный |
| Мощность, кВт (л.с.) | 59,6 (81) |
| Рабочий объем, л | 4,75 |
| Количество цилиндров | 4 |
| Диаметр цилиндра, мм | 110 |
| Ход поршня, мм | 125 |
| Степень сжатия | 16 |
| Номинальная частота вращения, об./мин | 2200 |
| Максимальный крутящий момент при 1400 об./мин, Н∙м | 289,7 |
| Запас крутящего момента, % | 15 |
| Удельный расход топлива, г/(кВт∙ч) | 220 |
| Тип охлаждения | жидкостное |
| Трансмиссия | |
| Тип сцепления | сухое, однодисковое, с дополнительным диском для привода независимого ВОМ |
| Тип коробки передач | механическая с редуктором, удваивающим количество передач |
| Количество передач: - переднего хода - заднего хода | 18 4 |
| Передаточные числа: - I переднего хода - II переднего хода - III переднего хода - IV переднего хода - V переднего хода - VI переднего хода - VII переднего хода - VIII переднего хода - IX переднего хода - I заднего хода - II заднего хода - понижающего редуктора | 13,342 7,835 4,607 3,75 3,165 2,705 2,202 1,859 1 6,337 3,772 1,35 |
Продолжение таблицы 2
| Параметр | Значение |
| Тип вала отбора мощности | независимый двухскоростной с гидромеханической системой управления |
| Частота вращения ВОМ: - независимый I, об./мин - независимый II, об./мин - синхронный, об./м пути | 570 1000 3,5 |
| Ходовое оборудование | |
| Тип | пневмоколесное |
| Колесная формула | 4×4 |
| Скорость движения, км/ч: - вперед - назад | 1,89 – 33,4 3,98 – 8,97 |
| Управление блокировкой дифференциала | гидромеханическое с включением под нагрузкой |
| Режимы работы блокировки дифференциала: - первый режим - второй режим - третий режим | “бл. диф. выкл.” “бл. диф. вкл. с авт. откл. при повороте направляющих колес на угол более 13°” “бл. диф. вкл. постоянно” |
| Тип переднего моста | портальный, с самоблокирующимся дифференциалом |
| Режимы работы дифференциала переднего моста: - первый режим - второй режим - третий режим | “выкл.” “вкл. постоянно” “вкл. авт. при буксовании задних колес” |
| Тип тормозной системы | основные и стояночные – дисковые, сухие |
| Привод тормозов прицепов | пневматический, сблокированный с управлением тормозами трактора |
| Рулевое управление | гидрообъемное, с насосом-дозатором и гидроцилиндром в рулевой трапеции |
| Колея, мм: - по передним колесам - по задним колесам | 1400 – 1900 1420 – 2100 |
| Колесная база, мм | 2450 |
| Дорожный просвет (клиренс), мм: - под передним мостом - под задним мостом | 645 650 |
| Наименьший радиус поворота, м | 4,1 |
| Размеры шин: - передних колес - задних колес | 11,2-20 15,5R38 |
| Глубина преодолеваемого брода, м | 0,8 |
| Гидросистема | |
| Тип | гидронавесная, универсальная, раздельноагрегатная |
| Грузоподъемность, кг | 3200 |
| Номинальное давление, МПа | 16 |
| Вместимость, л | 21 |
| Электрооборудование | |
| Генераторная установка: - мощность, Вт - выпрямленное напряжение, В | 700 14 |
| Стартер пусковой системы: - мощность, кВт - напряжение, В | 4 12 |
Продолжение таблицы 2
| Параметр | Значение |
| Тип подогревателя пусковой системы | электрофакельный |
| Общие | |
| Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота | 3930 1970 2780 |
| Конструкционная масса, кг | 3240 |
| Эксплуатационная масса, кг | 3700 |
| Распределение эксплуатационной массы, кг: - на переднюю ось - на заднюю ось | 1295 2405 |
| Полная масса прицепа, кг | 12000 |
| Среднее давление на грунт, МПа | 0,14 |
| Вместимость топливного бака, л | 130 |
| Координаты центра тяжести, мм - x - y | 930 965 |
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
Длина бара определяется следующей зависимостью:
| | (2.1) |
где Hщ – глубина прорезаемой щели, м; Hщ = 1,5 м;
Hп – минимальная высота приводного вала режущей цепи над уровнем грунта, м. Это значение принимаем как у аналога. Тогда Hп = 0,725 м;
β – угол наклона бара к вертикали, град.; β = 30°.
Тогда
Ширина реза
| | (2.2) |
где Bщ – ширина прорезаемой щели, м; Bщ = 0,1 м;
nл – число линий резания.
Число линий резания найдем по теории подобия:
| | (2.3) |
где nл.пр, nл.ан – число линий резания, соответственно, проектируемой машины и аналога; nл.ан = 9;
Bщ.пр, Bщ.ан – ширина прорезаемой щели, соответственно, проектируемой машины и аналога, м; Bщ.ан = 0,14м.
Отсюда
| | (2.4) |
Т.к. на большинстве машин применяют семи- и девятилинейные цепи [3, с. 194], то принимаем nл = nл.пр = 7. С учетом этого
Толщина реза (стружки) определяется выражением:
| | (2.5) |
где Sср – средняя величина сечения среза, м2, Sср = 0,0002…0,00035 м2 [13, с. 166].
Аналог имеет при длине бара Lб.ан = 2 м длину цепи Lц.ан = 5,244 м. Тогда в нашем случае длина цепи составит
| | (2.6) |
Шаг цепи составляет tц = 0,076 мм. Тогда количество кулачков в цепи
| | (2.7) |
Принимаем zк = 89. Уточним длину цепи:
| | (2.8) |
На практике бесковшовые цепные траншеекопатели проектируются с использованием нескольких схем расстановки резцов на исполнительном органе. Наибольшее распространение получила схема – симметричная «елочка» (рисунок 3) [15, с. 12].
Рисунок 3 – Схема расстановки зубков баровой цепи
Определим количество режущих зубков на одной линии резания zл.
Как видно из рисунка 3, на каждой линии резания зубок устанавливается через 3 кулачка на 4. Тогда
| | (2.9) |
Скорость резания (цепи) аналога составляет 2,5 – 3,5 м/с. Для разрабатываемой машины принимаем это значение таким же, т.е.
Тогда рабочая скорость передвижения машины
| | (2.10) |
Массу машины рассчитаем следующим образом. Т.к. и проектируемая машина и аналог имеют одинаковое шасси, а также снабжены одним и тем же бульдозерным отвалом, то их массы будут различаться только за счет массы барового рабочего органа (вместе с трансмиссией и крепежными деталями и механизмами управления). Таким образом, масса барового рабочего органа аналога составит:
| | (2.11) |
где M – масса машины, кг; M = 6500 кг;
mб.от – масса бульдозерного отвала, кг; mб.от = 700 кг;
mш – масса шасси, кг. Т.к. шасси – МТЗ-82.1, то mш = 3700 кг.
Тогда масса барового рабочего оборудования аналога
По теории подобия определим массу бара проектируемой машины
| | (2.12) |
Из формулы (2.11) общая масса проектируемой машины составит
3 БАЛАНС МОЩНОСТЕЙ
Мощность двигателя баровой машины должна быть больше суммы мощностей, затрачиваемых на привод рабочего органа, привод ходового устройства, на заглубление и подъем рабочего органа, преодоление подъемов и уклонов [3].
3.1 Расчет затрат мощности на привод рабочего оборудования
Для начала определим теоретическую производительность баровой машины по формуле:
| | (3.1) |
где Fщ – площадь поперечного сечения щели, м2;
| | (3.2) |
Тогда теоретическая производительность
Затраты мощности на привод рабочего органа складываются из затрат на разработку грунта, на подъем грунта до точки разгрузки и разгон грунта, на сопротивление трению грунта о грунт.
Следующая формула учитывает все эти составляющие:
| | (3.3) |
где K – удельное сопротивление резанию, МПа; K = 7 МПа для грунтов VII категории [10, табл. 2.19];
ρ – плотность грунта, кг/м3. Для грунта VII категории ρ = 2400 кг/м3 [9, табл. 1.16];
Hр – высота подъема грунта от поверхности земли до уровня разгрузки, м. Т.к. разгрузка грунта может происходить в любой точке между поверхностью земли и наивысшей точкой цепи, принимаем Hр = Hп = 0,725 м.
ρв – угол внутреннего трения грунта, град. Для грунта VII категории ρв = 40° [9, табл. 1.16];
ηц – КПД цепного рабочего органа; ηц = 0,7 [9, табл. 1.16];
α – угол наклона траектории режущей кромки резца.
| | (3.4) |
Отсюда
| | (3.5) |
3.2 Расчет затрат мощности на привод ходового устройства
Мощность, затрачиваемая на передвижение машины, определяется по формуле:
| | (3.6) |
где Wк – горизонтальная составляющая сопротивления резанию, кН;
Wт – сопротивление трения грунта о грунт забоя, кН;
Wпер – сопротивление передвижению машины, кН;
vр.п – скорость рабочего передвижения машины, м/ч; vр.п = 91,3 м/ч;
ηх – КПД колесного ходового устройства; ηх = 0,85.
Горизонтальная составляющая сопротивления резанию равна
| | (3.7) |
Сопротивление трению грунта о грунт забоя равно
| | (3.8) |
Сопротивление передвижению машины определяется по формуле:
| | (3.9) |
где f – коэффициент сопротивления передвижению. Для колесного хода и грунта VII категории f = 0,11 [9, табл. 1.16];
i – преодолеваемый подъем; i = 0,1 [10, с. 95].
Тогда по формуле (3.6) мощность, затрачиваемая на передвижение машины,
3.3 Расчет затрат мощности на управление рабочим органом
3.3.1 Составление гидравлической схемы
Составим гидравлическую схему управления рабочим органом. Рабочий орган будет управляться одним силовым гидроцилиндром, который будет приводиться в действие гидронасосом, а управляться золотниковым гидрораспределителем. Гидравлическая схема представлена на рисунке 4.
Рабочая жидкость из бака 1 насосом 2 подается по трубопроводу в золотниковый трехпозиционный гидрораспределитель 3. Гидрораспределитель в позиции a подает жидкость в поршневую область гидроцилиндра 4, а жидкость, выходящая при этом из штоковой области, идет на слив в бак, при этом шток гидроцилиндра выдвигается. В позиции с, наоборот, жидкость подается в штоковую область, а из поршневой выходит на слив, и шток гидроцилиндра втягивается. Позиция b является нейтральной. В этом случае жидкость из гидрораспределителя сразу подается в сливной патрубок.
В схеме предусмотрен предохранительный клапан 5, который настроен на максимально допустимое давление в системе, и при его увеличении он открывается, понижая давление до допустимого.
Двусторонний гидрозамок 6 перекрывает обе гидролинии, идущие к гидроцилиндру. Он не пропускает жидкость при отсутствии управляющего воздействия ни в одной из линий, а при его наличии пропускает в жидкость в обоих направлениях в обоих гидролиниях. Он установлен для надежной фиксации и предотвращения самопроизвольного рабочего органа машины при нейтральном положениигидрораспределителя.
Рисунок 4 – Гидравлическая схема управления рабочим органом:
1 – гидробак; 2 – насос; 3 – гидрораспределитель; 4 – гидроцилиндр; 5 – предохранительный
клапан; 6 – гидрозамок; 7 – фильтр рабочей жидкости.
В сливной линии установлен фильтр 7 для очистки рабочей жидкости. Он установлен в паре с предохранительным клапаном. При забивании фильтра или других причинах повышения давления клапан срабатывает и пускает жидкость в бак, минуя фильтр, тем самым предохраняя гидросистему от повреждений.
3.3.2 Определение усилия в гидроцилиндре
Для определения мощности, затрачиваемой на подъем/опускание бара подберем, для начала, гидроцилиндр управления баром. Для этого, согласно [10, с. 182], определим усилие в гидроцилиндре в следующих расчетных положениях:
1. Рабочее положение, рама рабочего органа опущена на максимальную глубину под углом 30° к вертикали. Гидроцилиндр подъема бара находится в запертом положении.
2. Рабочее положение по п. 1. Встреча рабочего органа на максимальной глубине с непреодолимым препятствием.
3. Транспортное положение. Рама рабочего органа поднята на максимальную высоту под углом 60° к горизонту.
4. Перевод рабочего органа из транспортного положения в рабочее. Рама расположена горизонтально.
5. Заглубление рабочего органа.
Рассмотрим нагрузки, возникающие в указанных положениях. Схемы расчетных положений приведены в приложении А.
Положение 1. На рабочий орган действует усилие гидроцилиндра Pц, горизонтальная и вертикальная составляющие усилия резания Rг, Rв, сила тяжести рабочего оборудования (бара) Gб.
Горизонтальная составляющая усилия резания была определена по формуле (3.7) и составляет
| | (3.10) |
Тогда вертикальная составляющая равна
| | (3.11) |
Т.к. гидроцилиндр управляет лишь баром, а не всей навесной установкой, то сила тяжести, рассматриваемая при дальнейших расчетах будет приниматься следующей:
| | (3.12) |
Из суммы моментов действующих сил относительно точки A определим усилие в гидроцилиндре.
Отсюда
| | (3.13) |
Положение 2. На рабочий орган действуют усилие гидроцилиндра Pц, сила тяжести рабочего органа Gб и реакция от препятствия Tр, которая определяется по формуле:
| | (3.14) |
где Tмакс – максимальное тяговое усилие, развиваемое базовым трактором с учетом пригрузки от силы тяжести навесного оборудования и вертикальной составляющей сил резания, Н.
Машина развивает максимальное тяговое усилие при максимальном крутящем моменте на двигателе и наибольшем передаточном числе трансмиссии, т.е.
| | (3.15) |
где
umax – наибольшее передаточное число трансмиссии;
ηт – КПД трансмиссии; ηт = 0,85 [10, с. 26];
Rк – радиус приводного колеса, м; Rк = 0,78 м.
Наибольшее передаточное число трансмиссии для трактора МТЗ-82.1:
| | (3.16) |
где u1 – передаточное число 1-ой передачи трансмиссии; u1 = 13,342;
uп.р – передаточное число понижающего редуктора; uп.р = 1,35.
Тогда максимальное тяговое усилие
Проверим выполнение условия
| | (3.17) |
где Pсц – сила сцепления ходового оборудования с опорной поверхностью, Н;
φсц – коэффициент сцепления пневмоколесного хода. Для грунта VII категории φсц = 0,32 [9, табл. 1.16];
Gсц – сцепная сила тяжести, Н. Для пневмоколесного хода:
| | (3.18) |
где B – число ведущих осей машины; B = 2;
A – общее число осей машины; A = 2.
Сила тяжести машины с рабочим оборудованием
| | (3.19) |
Сцепная сила тяжести машины
Проверим условие (2.17):
Условие выполняется.
Тогда по выражению (3.14)
Из суммы моментов действующих сил относительно точки A определим усилие в гидроцилиндре.
Отсюда
| | (3.20) |
Положение 3. На рабочий орган действуют усилие в цилиндре Pц и сила тяжести рабочего органа Gб.
Из суммы моментов действующих сил относительно точки A определим усилие в гидроцилиндре.
Отсюда
| | (3.21) |
Положение 4. На рабочий орган действуют усилие в цилиндре Pц и сила тяжести рабочего органа Gб.
Из суммы моментов действующих сил относительно точки A определим усилие в гидроцилиндре.
Отсюда
| | (3.22) |
Положение 5. Рассматривается резание грунта одним кулачком при максимальной глубине резания. На рабочий орган действует усилие гидроцилиндра Pц, горизонтальная и вертикальная составляющие усилия резания Pг, Pв, сила тяжести рабочего оборудования (бара) Gб.
Силы Rг и Rв определим по методике Н.Г. Домбровского [7, с. 15]. Т.к. наибольшее количество резцов в одном кулачке составляет 2, то
| | (3.23) |
где kр – коэффициент удельного сопротивления резанию, МПа. Для грунта VII категории kр = 2,5 МПа [7, табл. 1.1].
Вертикальная составляющая усилия резания определяется как часть горизонтальной составляющей:
| | (3.24) |
Из суммы моментов действующих сил относительно точки A определим усилие в гидроцилиндре.
Отсюда
| | (3.25) |
Знак “–“ означает, что усилие в гидроцилиндре направлено в противоположную сторону принятому направлению.
Таким образом, подбор гидроцилиндра будет осуществлять по следующему значению усилия:
| | (3.26) |
3.3.3 Подбор гидроцилиндра
Ход штока гидроцилиндра определяем графически, вычертив его положение в крайних точках движения. Ход штока составляет
| | (3.27) |
В соответствии с ГОСТ 12445-80 из стандартного ряда [4, с. 8], учитывая ОСТ 22-1417-79 для гидроцилиндров двухстороннего действия [4, с. 89], принимаем номинальное давление в гидросистеме
Т.к. гидроцилиндр используется для привода рабочего органа довольно большой массы, то, чтобы не применять гидроцилиндр с торможением (демпфированием) поршня в конце хода, скорость его перемещения должна быть меньше 0,3 м/с [4, с. 250]. Поэтому принимаем скорость перемещения штока гидроцилиндра
Определим перепад давления на гидроцилиндре
| | (3.28) |
Диаметр поршня определим по формуле:
| | (3.29) |
где φ – отношение площадей поршня и штока гидроцилндра. Для гидроцилиндра двухстороннего действия φ = 1,6 [4, с. 90];
ηгм.ц – гидромеханический КПД гидроцилиндра; ηгм.ц = 0,95 [4, с. 250].
По значениям номинального давления в гидросистеме, ходу штока и диаметру поршня по ОСТ 22-1417-79 [4, с. 89] выбираем гидроцилиндр типоразмера 2.16.0.У-80×50×560. Гидроцилиндр исполнения 2 (на проушине с шарнирным подшипником и цапфах на корпусе – для крепления на кронштейне машины) на номинальное давление 16 МПа, без тормозных устройств поршня в конечных положениях, для умеренного климата, диаметр поршня Dп – 80 мм, диаметр штока dш – 50 мм, ход штока xш.г – 560 мм.
3.3.4 Выбор гидронасоса
Определим расход рабочей жидкости, потребляемой гидроцилиндром по формуле:
| | (3.30) |
Рабочий объем насоса определяют, исходя из необходимости обеспечения максимальной подачи,
| | (3.31) |
где Qн – необходимая подача насоса, м3/с; Qн = Qц = 4,6∙10-4 м3/с;
nн – частота вращения вала насоса, об/мин;
ηVн – объемный КПД насоса; ηVн = 0,95 [4, с. 280].
Т.к. частота вращения вала насоса не задана, то ориентировочно принимаем ее равной nн = 1000 об./мин.
Тогда рабочий объем насоса
Выбираем аксиально-поршневой нерегулируемый насос типа 210.16 со следующими параметрами [4, табл. 3.3]: Vн = 28,1 см3; pном = 16 МПа; pmax = 32 МПа; nном = 1920 об./мин; nmax = 3500 об./мин; nmin = 378 об./мин; полный КПД ηн = 0,91.
Т.к. номинальная частота вращения двигателя базового трактора составляет nc.у = 2200 об./мин, то передаточное число привода насоса составляет
| | (3.32) |
Мощность гидронасоса
| | (3.33) |
3.3.5 Определение затрат мощности
Затраты мощности на привод гидронасоса определим по формуле:
| | (3.34) |
где ηпр – механический КПД привода насоса. Принимаем ηпр = 0,85.
Тогда
Таким образом, все затраты мощности машины мы определили. Проверим, достаточно ли мощности двигателя базовой машины для покрытия этих затрат, по условию:
| | (3.35) |
где Nс.у – мощность силовой установки, кВт; Nс.у = 59,6 кВт.
Таким образом, условие баланса мощностей выполняется и мощности силовой установки базовой машины достаточно на покрытие всех потерь при работе машины.
4 УСТОЙЧИВОСТЬ МАШИНы
Опрокидывание баровой машины, как и многоковшового цепного траншейного экскаватора, во время работы невозможно из-за жесткой навески рабочего оборудования. Расчет устойчивости производится только для транспортного режима [10, с. 243].
Расчет ведем по [10, с. 228], а необходимые для расчета параметры берем из [1, 12].
Перед тем, как рассчитывать устойчивость, определим координаты центра тяжести машины с рабочим оборудованием в продольной и поперечной плоскости (рисунок 5, 6). На рисунках L = 2,45 м – база трактора; B = 1,5 м – колея трактора.
Рисунок 5 – Схема к определению центра тяжести машины в продольной плоскости
Определим координаты центра тяжести машины в продольной плоскости по формулам:
| | (4.1) |
| | (4.2) |
где Gт, mт – соответственно, сила тяжести и масса базовой машины (трактора МТЗ-82.1) с бульдозерным отвалом;
Gк, mк – сила тяжести и масса кронштейна крепления бара и редуктора, а также самого редуктора;
Gб, mб – сила тяжести и масса бара;
G, M – общая сила тяжести и масса машины.
В соответствии с разделом 2 и пунктом 3.3.2 имеем:
| | (4.3) |
| | (4.4) |
| | (4.5) |
| | (4.6) |
Тогда координаты центра тяжести машины в продольной плоскости:
Рисунок 6 – Схема к определению центра тяжести в поперечной плоскости
Определим координаты центра тяжести машины в поперечной плоскости по формулам:
| | (4.7) |
| | (4.8) |
4.1 Продольная устойчивость в транспортном режиме
В ходе торможения при спуске машины с уклона возможно опрокидывание машины относительно точки A (рисунок 7) или сползание ее по наклонной поверхности. При опрокидывании машины предельный угол уклона определяется выражением:
| | (4.9) |
где lц, hц – координаты центра тяжести машины относительно точки A, м;
1,2 – коэффициент запаса устойчивости.
Рисунок 7 – Схема к определению предельного продольного угла уклона при спуске
Как видно из рисунка 7:
| | (4.10) |
| | (4.11) |
Тогда предельный угол уклона:
Для машины с пневмоколесным движителем со всеми тормозными колесами угол уклона по сцеплению находится из выражения:
| | (4.12) |
Таким образом, при торможении на уклоне во время спуска с него передним ходом предельный угол уклона составляет меньшее из значений
При движении машины на подъем возможно ее опрокидывание относительно задних колес (точка B) или сползание юзом назад (рисунок 8). Помимо указанного следует учитывать, что угол подъема ограничивается запасом мощности силовой установки. Предельный угол подъема по условию опрокидывания машины при ее движении передним ходом вычисляется соотношением
| | (4.13) |
Рисунок 8 – Схема к определению предельного продольного угла уклона при подъеме
Подъемы, преодолеваемые машиной по условию сцепления движителя, определяется видом ходового устройства. Для пневмоколесного ходового оборудования со всеми ведущими колесами
| | (4.14) |
Таким образом, при подъеме на уклон передним ходом предельный угол уклона составляет меньшее из значений
Предельный угол подъема, преодолеваемого машиной при 100%-ном использовании мощности двигателя находится из выражения:
| | (4.15) |
где G – сила тяжести машины с рабочим оборудованием, кН; G = 57,879 кН;
vI – скорость движения машины на низшей (первой) передаче коробки передач, м/с; vI = 1,89 км/ч = 0,525 м/с.
Предельный угол уклона равен
Поскольку получилось значение больше 1, то при 100%-ном использовании мощности двигателя машина поднимется на любой уклон. Значит допустимый угол уклона при подъеме ограничен только условием сцепления ходового оборудования с дорогой.
4.2 Поперечная устойчивость в транспортном режиме
Поперечная устойчивость машины оценивается по условиям опрокидывания на наклонной поверхности, а также исходя из потери сцепления ходового оборудования с дорогой (рисунок 9).
Допустимый угол поперечного уклона по условию опрокидывания определяется из выражения:
| | (4.16) |
Отсюда
Допустимый угол поперечного уклона по условию сцепления ходового оборудования
| | (4.17) |
Рисунок 9 – Схема к определению предельного поперечного угла уклона
Таким образом, при движении по уклону в поперечном направлении предельный угол уклона составляет меньшее из значений
5 РАСЧЕТ ПРИВОДА РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
5.1 Кинематический расчет
Баровая цепь приводится от вала отбора мощности базового трактора на первой из двух передач. При этом частота вращения nI = 570 об./мин. Далее мощность передается через предохранительную муфту на ведущий вал одноступенчатого конического редуктора. Ведущая звездочка баровой цепи установлена на ведомом валу редуктора. Схема привода бара представлена на рисунке 10.
Как было определено по выражению (3.3), мощность, затрачиваемая на привод рабочего органа, составляет Nп.р.о = 38,38 кВт. Тогда мощность на ВОМ:
| | (5.1) |
Рисунок 10 – Схема привода баровой цепи
Определим мощности на валах редуктора.
Мощность на ведущем валу редуктора (вал II)
| | (5.2) |
где ηм – КПД кулачковой предохранительной муфты; ηм = 0,98 [8, табл. 1.1];
ηп.к – КПД пары подшипников качения; ηоп = 0,99 [8, табл. 1.1].
Мощность на ведомом валу редуктора (вал III) и на звездочке цепи
| | (5.3) |
где ηз – КПД зубчатой передачи; ηз = 0,95 [8, табл. 1.1].
Частота вращения ведущего вала редуктора равна частоте вращения вала отбора мощности, т.е.
Частота вращения выходного вала редуктора (звездочки цепи)
| | (5.4) |
где vр – скорость резания (цепи), м/с; vр = 3 м/с;
Dзв – делительный диаметр звездочки бара, мм. Принимаем его значение как у аналога Dзв = 300 мм.
Необходимое передаточное число редуктора
| | (5.5) |
Крутящий момент на валу определяется по формуле:
| | (5.6) |
Тогда для валов привода:
Ориентировочный диаметр вала, мм, определяется по формуле:
| | (5.7) |
где [τ] – допускаемое напряжение кручения, МПа; [τ] = 12 МПа [8, с. 193].
Тогда для валов привода:
5.2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений
Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления колеса и шестерни сравнительно недорогую легированную сталь 40Х. Назначаем [6, табл. 4.4] для колеса термообработку: улучшение 230…260 HB, σв = 850 МПа, σт = 550 МПа, для шестерни – улучшение 260…280 HB, σв = 950 МПа, σт = 700 МПа. При этом обеспечивается приработка зубьев.
Определим допускаемые контактные напряжения.
Допускаемые контактные напряжения определяются по формуле:
| | (5.8) |
где σH0 – предел контактной выносливости, МПа. Для колеса [6, табл. 4.4]
| | (5.9) |
для шестерни
SH – коэффициент безопасности; SH = 1,1 [6, табл. 4.4];
KHL – коэффициент долговечности.
Расчетное число циклов напряжений при постоянном режиме нагрузки для колеса:
| | (5.10) |
где n – частота вращения колеса об/мин; n = nIII = 191 об/мин;
tΣ – суммарный срок службы, ч. Принимаем как наработку до капитального ремонта для врубовой машины tΣ = 8000 ч [14, с. 73];
с – число зацеплений зуба за один оборот колеса, с = 1.
Эквивалентное число циклов до разрушения
| | (5.11) |
где KHE – коэффициент режима нагрузки. При режиме нагружения II KHE = 0,25 [6, табл. 4.3].
Число циклов, при которых наступает усталость [6, рис. 4.6, б] при твердости зубьев колеса 240 HB NH0 = 1,5 × 107.
Для колеса NHE > NH0. Так как шестерня вращаются быстрее, то для нее также NHE > NH0. В этом случае кривая усталости в длительно работающих передачах приближенно параллельна оси абсцисс. Это значит, что на этом участке предел выносливости не изменяется, а коэффициент долговечности всех колес KHL = 1.
Допускаемые контактные напряжения при расчете на усталость определяем по материалу колеса, как более слабому:
Определим допускаемые напряжения изгиба.
Допускаемые напряжения изгиба определяются по формуле:
| | (5.12) |
где σF0 – предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба, МПа. Для колеса [6, табл. 4.5]
| | (5.13) |
для шестерни
SF – коэффициент безопасности, SF = 1,75 [6, табл. 4.5];
KFC – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки. Т.к. нагрузка односторонняя, то KFC = 1;
KFL – коэффициент долговечности. Определяется аналогично KHL, но базовое число циклов рекомендуется принимать
Эквивалентное число циклов до разрушения
| | (5.14) |
где KFE – коэффициент режима нагрузки. При режиме нагружения II KFE = 0,14.
Т.к. NFE = 12,9 × 106 > NF0 = 4 × 106, то принимаем KFL = 1.
Тогда допускаемые напряжения изгиба:
для колеса
для шестерни
Определим допускаеме напряжения при кратковременной перегрузке
Предельные контактные напряжения [6, табл. 4.5]:
для колеса
| | (5.15) |
для шестерни
Предельные напряжения изгиба:
для колеса
| | (5.16) |
для шестерни
5.3 Расчет зубчатых колес
Предварительное значение диаметра внешней делительной окружности шестерни, мм
| | (5.17) |
где T1 – крутящий момент на шестерне, Н×м; T1 = 530,4 Н×м.
При твердости зубьев шестерни и колеса < 350 HB коэффициент K = 30.
Для прямозубых колес коэффициент
Тогда
Окружная скорость на среднем делительном диаметре (при Kbe = 0,285):
| | (5.18) |
По найденному значению окружной назначаем 7-ю степень точности по ГОСТ 1643-81 [8, табл. 2.5].
Уточняем предварительно найденное значение диаметра внешней делительной окружности шестерни, мм:
| | (5.19) |
где KHυ – коэффициент внутренней динамической нагрузки. Условно принимая точность на степень выше (т.е. 8-ю), при окружной скорости υ ≈ 5 м/с и твердости зубьев < 350 HB KHυ = 1,24 [8, табл. 2.6].
KHβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий. Для колес с прямыми зубьями
| | (5.20) |
где
| | (5.21) |
При найденном значении ψbd и твердости < 350 HB
Тогда по формуле (5.19)
Угол делительного конуса шестерни
| | (5.22) |
Внешнее конусное расстояние
| | (5.23) |
Ширина зубчатого венца
| | (5.24) |
Внешний торцовый модуль передачи
| | (5.25) |
где KFυ – коэффициент внутренней динамической нагрузки. Для прямозубых конических колес 8-й степени точности при твердости < 350 HB и окружной скорости υ ≈ 5 м/с KFυ = 1,48 [8, табл. 2.9];
KFβ – коэффициент, учитывающий неравномерное распределение напряжений у основания зубьев по ширине зубчатого венца. Для конических передач с прямыми зубьями
| | (5.26) |
Для прямозубых колес
Вместо [σF] в формулу подставляют меньшее из значений [σF]1 и [σF]2, т.е.
Выбираем стандартный модуль me = 5 мм [8, с. 22].
Определим число зубьев шестерни и колеса и фактическое передаточное число
Число зубьев:
шестерни
| | (5.27) |
колеса
| | (5.28) |
Фактическое передаточное число
| | (5.29) |
Определим кончательные значения размеров колес
Угол делительного конуса:
шестерни
| | (5.30) |
колеса
| | (5.31) |
Делительный диаметр:
шестерни
| | (5.32) |
колеса
Внешнее конусное расстояние
Ширина зубчатого венца
Внешний диаметр:
колеса
| | (5.33) |
шестерни
| | (5.34) |
где xe1, xe2 – коэффициенты смещения инструмента, соответственно шестерни и колеса. Для конической прямозубой шестерни при uф ≈ 3,15 и z1 ≈ 40 xe1 = 0,24; xe2 = - xe1 = - 0,24 [8, табл. 2.12].
Тогда
Проверим зубья колес по контактным напряжениям
Расчетное контактное напряжение
| | (5.35) |
Условие прочности зубьев колес по контактным напряжениям выполняется.
Проверим зубья колес по напряжениям изгиба
Напряжение изгиба в зубьях колеса
| | (5.36) |
Напряжения изгиба в зубьях шестерни
| | (5.37) |
Значения коэффициентов YFS1 и YFS2 принимаем следующие [8, табл. 2.10]:
при z1 ≈ 40 и xe1 ≈ 0,2 YFS1 = 3,60;
при z2 ≈ 100 и xe2 ≈ - 0,2 YFS2 = 3,62.
Условия прочности зубьев по напряжениям изгиба выполняются для обоих колес.
Проверим прочность зубьев при действии пиковой нагрузки
Целью расчета является предотвращение остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя или самих зубьев при действии пикового момента Tпик. Действие пиковых нагрузок оценивают коэффициентом перегрузки:
| | (5.38) |
где T – номинальный момент, по которому проводят расчеты на сопротивление усталости; T = T1 = 530,4 Н×м.
В рассматриваемом приводе Tпик не превышает 2T, т.е. максимальное значение коэффициента перегрузки Kпер = 2.
Контактное напряжение при кратковременном действии пикового момента:
| | (5.39) |
где [σH]max – минимальное из [σH]max 1 и [σH]max 2, т.е. [σH]max = 1540 МПа.
Напряжения изгиба при действии пикового момента:
| | (5.40) |
Условия прочности зубьев колес при действии пиковой нагрузки по контактным напряжениям и напряжениям изгиба выполняются.
6 МЕТРОЛОГИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ
Технический уровень и качество машин находятся в прямой зависимости от уровня проектирования, точности изготовления и контроля показателей качества. Высокий уровень проектирования, изготовления и контроля невозможен без использования стандартов – комплекса норм, правил и требований передового опыта, которые разрабатываются на основе достижений науки и техники и предусматривают решения, оптимальные для общества. Всем этим занимается метрология.
Одной из основных задач метрологии является обеспечение единства измерений – такого состояния измерений, которое характеризуется тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.
Поэтому, на всех этапах проектирования и эксплуатации машины важно выполнять требования действующих стандартов, норм и требований метрологии для достижения высокого качества и точности при проектировании и изготовлении машины и длительного срока ее эксплуатации с сокращением количества ремонтов.
Стандартизация – это достижение необходимой степени упорядочения для решения однотипных задач. Она достигается различными методами, к которым относится унификация, типизация, агрегатирование. Все эти методы в значительной степени позволяют упростить и ускорить процесс проектирования и изготовления машины и в тоже время сократить затраты времени и средств на ее ремонт.
Унификация – это метод стандартизации, направленный на рациональное уменьшение многообразия однотипных конструкций, технологических процессов изготовления деталей, размеров деталей одинакового назначения. Так в данном курсовом проекте при разработке машины использовались действующие стандарты, что позволило не проектировать новые детали и узлы, а просто подобрать их из существующих стандартизированных по определенным параметрам.
Типизация – это метод стандартизации, который заключается в разработке и использовании типовых конструкций, типовых деталей, типовых методов проектирования. Весь курсовой проект построен на этом методе: все расчеты основывались на известных методах проектирования, а в качестве прототипа проектируемой машины была взята реально существующая конструкция, и это позволило с легкостью разработать по техническому заданию новую машину.
Агрегатирование – это метод стандартизации, направленный на создание машин из стандартных и унифицированных агрегатов, обладающих взаимозаменяемостью. При разработке курсового проекта, различные агрегаты машины подбирались из действующих стандартов (базовый трактор, гидроцилиндр, гидронасос и др.), что в значительной мере упростит и сократит время на ее ремонт. Так при поломке, например, гидроцилиндра достаточно лишь просто заменить его таким же, а не пытаться восстановить его или изготавливать новый, что отнимет много времени и средств.
При разработке данного курсового проекта были использованы стандарты:
- основные параметры проектируемой машины определялись в соответствии с ГОСТ 19618-74 Экскаваторы многоковшовые траншейные. Технические требования, типы и основные параметры, за исключением некоторых параметров, присущих только баровым машинам;
- гидроцилиндр управления рабочим органом выбирался из ОСТ 22-1417-79 Гидроцилиндры общего назначения, а гидронасос по ТУ 22-3444-75, изготавливаемый по ряду стандартов: ГОСТ 13823-78 Гидроприводы объемные. Насосы объемные и гидромоторы. Общие технические требования; ГОСТ 17411-91 Гидроприводы объемные. Общие технические требования; ГОСТ 12446-80 Гидромашины. Номинальные частоты вращения; ГОСТ 13825-80 Гидромашины. Номинальные рабочие расходы;
- при расчете зубчатых колес использовались: ГОСТ 13754-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые конические с прямыми зубьями; ГОСТ 9563-60 Основные нормы взаимозаменяемости. Колеса зубчатые. Модули; ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски и т.д.;
- пояснительная записка выполнялась в соответствии с правилами ЕСКД по стандартам: ГОСТ 2.004-88 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ; ГОСТ 2.703-68 ЕСКД. Правила выполнения кинематических схем; ГОСТ 2.704-76 ЕСКД. Правила выполнения гидравлических и пневматических схем и др.
7 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИНЫ
7.1 Общие требования безопасности
1. К самостоятельной работе в качестве машиниста на баровой машине допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальную подготовку, имеющие удостоверение на право управления этой машиной, выданное квалификационной комиссией, ознакомленные с заводской инструкцией по эксплуатации и обслуживанию баровых машин, а также прошедшие вводный инструктаж по технике безопасности на рабочем месте. Инструктаж по технике безопасности на рабочем месте необходимо проводить при каждом изменении условий работы, но не реже двух раз в год.
2. Прежде чем приступить к работе, машинист баровой машины обязан тщательно осмотреть машину и убедиться в ее исправности.
3. Запрещается выезжать на работу при наличии каких-либо неисправностей машины: при неисправности двигателя, рулевого управления и ходовой части, муфты сцепления, тормозного устройства, муфты управления; топливных баков, топливопроводов и карбюраторов (подтекание топлива).
4. Каждая баровая установка должна быть закреплена приказом (распоряжением) за определенным машинистом.
5. Запрещается приступать к работе на незакрепленной машине или на машине, закрепленной за другим машинистом.
6. При использовании машин должна быть обеспечена обзорность рабочей зоны с рабочего места машиниста. В том случае, когда машинист управляющий машиной не имеет достаточного обзора или не видит рабочего подающего ему сигналы, между машинистом и рабочим сигнальщиком необходимо устанавливать двухстороннюю радиосвязь.
7. Лица, работающие на строительных и дорожных машинах, должны быть обеспечены спецодеждой, предусмотренной действующими нормами: полукомбинезон хлопчатобумажный, рукавицы комбинированные. Зимой дополнительно куртка и брюки на утепляющей прокладке, валенки.
8. Для безопасной работы в темное время суток машины должны быть оснащены исправными светильниками (фарами).
9. При проведении работ под линиями электропередачи должны соблюдаться расстояния, указанные в таблице 3, от наиболее высокой части баровой машины до электропередачи.
Таблица 3 – Расстояния от наиболее высокой части баровой машины до ЛЭП
| Напряжение ЛЭП, кВ | До 1 | 1 – 20 | 35 – 110 | 150 | 220 | 330 |
| Расстояние, м | 1,5 | 2 | 4 | 5 | 6 | 9 |
10. Запрещается во время работы смазывать и крепить детали, заправлять, регулировать и очищать от грязи отдельные узлы.
11. Открывать крышку радиатора неохлажденного двигателя следует обязательно в рукавицах или используя концы и ветошь.
12. При открывании крышки радиатора лицо необходимо держать подальше от заливной горловины радиатора и находиться с наветренной стороны. Необходимо также соблюдать осторожность при сливе горячей воды из радиатора.
13. Запрещается во время работы двигателя регулировать натяжение ремня вентилятора и производить какие-либо ремонтные работы.
7.2 Требования безопасности перед началом работ
1. Перед запуском двигателя необходимо:
- осмотреть основные узлы и элементы баровой машины и убедиться в их исправности;
- убрать посторонние предметы на колесах, вращающихся деталях в двигателе, коробке передач, бортовых передачах и заднем мосту;
- убедиться, сто рычаг переключений скоростей находится в нейтральном положении;
- вытереть насухо все наружные части машины, на которые попали бензин или масло;
- проверить натяжение режущей цепи бара и при необходимости натянуть ее;
- опустить и поднять бар, включить и проверить движение цепи бара.
2. Перед началом работы машинист баровой установки должен ознакомиться с зоной производства работ: рельефом местности, выяснить и установить местонахождение подаваемых коммуникаций, линий электропередач.
3. Если в радиусе выполнения работ имеются подаваемые коммуникации и сооружения, работы должны выполняться под руководством ИТР. Все подаваемые сооружения (кабели, трубопроводы, колодцы) препятствующие производству работ должны быть предварительно обозначены специальными знаками.
4. Запрещается заводить перегретый двигатель во избежание обратного удара от преждевременной вспышки (вследствие самовоспламенения рабочей смеси).
5. При заправке запрещается курить, зажигать спички и пользоваться другими видами открытого огня. Нельзя открывать металлическую тару с ЛВЖ ударами металлических предметов по пробке, во избежание возможности воспламенения горючего.
6. Перед началом движения машинист баровой установки должен:
- убедиться в отсутствии людей на пути движения;
- осмотреть путь движения и дать предупредительный сигнал.
7.3 Требования безопасности во время работы
1. Во время работы машинист обязан:
- передвигаться по строительной площадке и производить работу только в местах, указанных прорабом или мастером и строго выполнять разбивочные знаки, отклонение которых может привести к аварии;
- выполнять работу только в местах, указанных руководителем работ и строго придерживаться разбивочных знаков, отклонение от которых может привести к аварии;
- перед началом передвижения, а также перед поворотом убедиться в отсутствии на пути препятствий или посторонних предметов, после чего дать предупредительный сигнал;
- при выполнениии работ на участке, где имеются подземные коммуникации, работы должны выполняться под непосредственным руководством мастера.
2. Во время работы запрещается:
- передавать управление другому лицу или перевозить в кабине машины людей, кроме лиц, которые проходят практику;
- сидеть и стоять на раме и других частях машины;
- стоять вблизи колес машины;
- оставлять машину с работающим двигателем;
3. При трогании с места, повороте и остановке машины машинист баровой установки должен дать предупреждающие сигналы рабочим, находящимся на пути движения.
4. Перед нарезкой щели для прокладки кабеля необходимо расчистить трассу от снега.
5. При передвижении машины вблизи траншей, котлованов необходимо учитывать призму обрушения грунта. Расстояние от края гусениц или колес до бровки выемки должно быть не менее 1 м.
6. Рабочая зона машины в темное время суток должна быть освещена. Норма освещенности в соответствии с правилами по проектированию электрического освещения строительных площадок.
7. При неисправности и по окончании рытья траншеи, перед установкой рабочего органа в транспортное положение необходимо произвести следующие операции:
- вывести рабочий орган из траншеи при помощи гидроцилиндра, а в случае неисправности цилиндра ходом трактора;
- выжать муфту сцепления;
- выйти из трактора и отключить специальным устройством редуктор баровой установки, фиксируя фиксатором рычаг в положение отключено;
- закрепить рабочий орган в транспортном положении фиксатором.
8. Движение машины в транспортном положении с включенной режущей частью запрещается.
9. При замене зубков, сварке кулаков, смазке и креплении стрелы необходимо отключать муфту сцепления и редуктор баровой установки.
10. При использовании машин в режимах установленных эксплуатационной документацией уровни шума, вибрации, запыленности, загазованности не должны превышать значений, установленных ГОСТ 12.1003-83, ГОСТ 12.1012-78.
11. При техническом обслуживании машин с электроприводом должны быть приняты меры не допускающие случайной подачи напряжения на ремонтируемое оборудование (пусковые устройства закрыты на замок и на них вывешены запрещающие знаки безопасности: «не включать – работают люди!»).
12. При движении под уклон обязательно включать первую скорость. При переключении скоростей следует обязательно затормозить трактор. При движении на подъем переключать скорости запрещается.
13. Запрещается передвижение трактора поперек крутых склонов, угол наклона которых превышает 30°.
14. Прежде чем сойти с трактора, необходимо поставить рычаг переключения скоростей в нейтральное положение и включить тормоз.
15. При встречном разъезде тракторов необходимо соблюдать интервал между машинами не менее 2 м.
16. Не допускается работа баровой установки без ограждения движущихся деталей (приводного ремня, шарнирного соединения приводного вала, вала отбора мощности и др.).
17. Если в радиусе выполняемой работы имеются подземные сооружения и коммуникации, работы должны выполняться под непосредственным руководством мастера или производителя работ. Все подземные сооружения (кабели, трубопроводы, колодцы и пр.), препятствующие производству работ, должны быть предварительно обозначены вешками с соответствующими надписями.
18. При обнаружении на разрабатываемом участке подземных коммуникаций и сооружений, не предусмотренных проектом производства работ, машинист обязан немедленно приостановить работу и сообщить об этом мастеру или производителю работ.
19. В зимнее время года для предохранения стекол кабины от замерзания их следует протирать смесью соли с глицерином.
20. При отсутствии кабины машинист должен иметь защитные очки, предохраняющие глаза от пыли, в жаркое время года необходимо устанавливать зонт для защиты от действия солнечных лучей.
21. Крутые повороты машины разрешаются только на первой скорости; выполнять команду "стоп" следует немедленно, кем бы она ни подавалась.
22. Запрещается работать на машинах без действующего сигнального устройства.
7.4 Требования безопасности в аварийной ситуации
1. При возникновении аварийной ситуации необходимо:
- немедленно прекратить работы и известить ответственного за производство работ (мастера, прораба, начальника участка);
- под руководством ответственного за производство работ принять меры по устранению причин аварии.
2. В случае получения травмы работу прекратить, сообщить ответственному за производство работ и обратиться в медпункт.
3. При просадке или сползании грунта машинисту следует прекратить работу, отъехать от этого места на безопасное расстояние и доложить о случившемся руководителю работ.
7.5 Требования безопасности по окончании работы
Машинист баровой машины обязан:
- поставить машину на место, отведенное для ее стоянки, выключить двигатель и включить тормоз;
- проверить техническое состояние машины; о больших неисправностях сообщить участковому механику для их ликвидации силами ремонтной бригады, а мелкие неисправности устранить самому;
- в зимнее время года слить воду, масло поместить в чистую тару и плотно закрыть пробкой;
- очистить машину от грязи и грунта, подтянуть болтовые соединения, смазать трущиеся части;
- сделать запись в сменном журнале о техническом состоянии машины и о принятых мерах по устранению неисправностей [17].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Абрамов Н. Н. Курсовое и дипломное проектирование по дорожно-строительным машинам. Учеб. пособие для студентов дорожно-строительных вузов. – М.: Высш. шк., 1972. – 120 с.
2.
Алексеева Т. В., Артемьев К. А., Бромберг А. А. и др. Дорожные машины. Часть 1. Машины для земляных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1972. – 504 с.
3.
Бернавский Ю. Н., Захарчук Б. З., Ровинский М. И. и др. Машины для разработки мерзлых грунтов / Под. общ. ред. В. Д. Телушкина. – М.: Машиностроение, 1973. – 272 с.
4.
Васильченко В. А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник – М.: Машиностроение, 1983. – 301 с.
5.
Ветров Ю. А., Баладинский В. Л. Машины для специальных земляных работ: Учебное пособие для вузов. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1980. – 192 с.
6.
Врублевская В. И. Детали машин и основы конструирования. Курсовое проектирование: Учеб. пособие / В. И. Врублевская, В. Б. Врублевский. – Гомель: БелГУТ, 2006. – 433 с.
7.
Домбровский Н. Г., Гальперин М. И. Строительные машины (в 2-х ч.). Ч. II: Учеб. для студентов вузов, обучающихся по спец. «Строит. и дор. машины и оборуд.» – М.: Высш. шк., 1985. – 224 с.
8.
Дунаев П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 496 с.
9.
Кузин Э. Н. и др. Строительные машины: Справочник: В 2 т. Т. 1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог / А. В. Раннев, В. Ф. Корелин, А. В. Жаворонков и др.; Под общ. ред. Э. Н. Кузина. – 5-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1991. – 496 с.
10.
Проектирование машин для земляных работ / Под ред. А. М. Холодова. – Х.: Вища шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1986. – 272 с.
11.
Резание грунтов землеройными машинами / Ю. А. Ветров. – М.: Машиностроение, 1971. – 357 с.
12.
Скотников В. А. и др. Основы теории и расчета трактора и автомобиля / В. А. Скотников, А. А. Мащенский, А. С. Солонский. Под ред. В. А. Скотникова. – М.: Агропромиздат, 1986. – 383 с.
13.
Солод В. И., Гетопанов В. Н., Рачек В. М. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1982. – 350 с.
14.
Техническое обслуживание и ремонт горного оборудования: Учебник для нач. проф. образования / Ю. Д. Глухарев, В. Ф. Замышляев, В. В. Кармазин и др.; Под ред. В. Ф. Замышляева. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 400 с.
15.
Школьный А. Н. Обоснование выбора конструктинвных и технологических параметров исполнительного органа бесковшовых цепных траншеекопателей: автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / А. Н. Школьный; Томский государственный архитектурно-строительный университет. – Томск, 2006. – 23 с.
16.
http://mrmz.ru/tehnika/barov/spisok31/mtz.htm
17.
http://ot003.ru/?an=arxdoc&group=12
18.
http://spectraksnab.ru/2010-03-09-06-13-22/-80--82
