147334 (Разработка бульдозеров)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение профессионального высшего образования

Читинский государственный университет

(ЧитГУ)

Курсовой проект

Тема: Бульдозер

Выполнил: студент гр. СДМ

Руководитель: ст. преподаватель

Вараница Е.Н.

Чита 2008

Содержание

Введение

1. Конструкторская часть

1.1 Выбор прототипа

1.2 Назначение бульдозера, принцип его работы и выполняемые операции

1.3 Расчет основных параметров

1.4 Тяговый расчет

1.5 Расчет мощности привода базовой машины

1.6 Проверка бульдозера на устойчивость

1.7 Расчет производительности бульдозера

1.8 Расчет на прочность

Охрана труда и окружающей среды

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данного курсового проекта является приобретение навыков в расчете и конструировании специфических узлов, главным образом рабочих органов машин для земляных работ, а также выработка умения применять теоретических материал при решении практических задач.

Сейчас разрабатывают бульдозеры для работ на более твердых грунтах. Разрабатывают бульдозеры с повышенной единичной мощностью машин и оборудования. Добиваются снижения материала и энергоемкости машин, повышения ресурса и надежности, а также применения новых материалов с лучшими физикомеханическими свойствами и характеристиками; повышения требований к эргономике и технической эстетике машины на основе более полного учета физических и финансовых возможностей человека оператора; автоматизации систем управления, контроля, и обеспечения безопасности работы машины; повышения скоростей движения., что позволяет увеличить производительность; конструирования машин и оборудования из унифицированных блоков, что позволит сократить процесс создания машин и сократить время простоя ее в ремонте.

Все эти нововведения позволят увеличить темпы развития других отраслей народного хозяйства, сократить сроки строительства различных агротехнических сооружений.

1. Конструкторская часть

1.1 Выбор прототипа

Выбираем параметры прототипа по [1, стр. 146-147], тяговому классу базовой машины, и эти параметры заносим в таблицу 1.

Таблица 1 Техническая характеристика бульдозера

1.2 Назначение бульдозеров, принцип работы и выполняемые операции

Бульдозер представляет собой базовый тягач, оснащенный ножевым навесным рабочим оборудованием, в которое входит отвал 3 с ножами 5, толкающие брусья 6, подкосы 7 и гидроцилиндры 2 (см. рис.). Отвал изготовляют в виде коробчатой сварной конструкции с накладками жесткости, приваренными к тыльной стороне. Толкающие коробчатые брусья 6 передними концами шарнирно соединяют с проушинами тыльной стороны отвала, а задними — с упряжными шарнирами 8, плиты которых приварены к балкам гусеничных тележек трактора. Подкосы соединяют верхнюю часть отвала с проушинами толкающих брусьев; перестановкой подкосов можно изменять угол резания в пределах 45—60°. Вследствие трудоемкости операций по перестановке подкосов их заменяют гидроцилиндрами.

Бульдозерным оборудованием иногда оснащают другие землеройно-транспортные машины (автогрейдеры, экскаваторы, погрузчики), у которых это оборудование является вспомогательным. Бульдозеры могут разрабатывать талые и мерзлые предварительно взрыхленные грунты. В качестве базовых машин для бульдозеров чаще всего используют гусеничные тракторы мощностью от 55 до 650 кВт, реже — колесные тракторы или тягачи мощностью 75—1200 кВт.

Для выполнения подготовительных работ на раму бульдозера навешивают дополнительные виды рабочего оборудования: кусторезы, корчеватели, собиратели и др. Бульдозеры нередко выпускают в комплекте с рыхлителями и канавокопателями, навешиваемыми сзади машины.

Бульдозер послойно срезает грунт и одновременно перемещает его волоком по поверхности земли к месту укладки.

Бульдозеры применяют для возведения насыпей из грунтов боковых резервов, разработки выемок, грубого планирования поверхностей земляных сооружений, для засыпки рвов, траншей, обваловки сооружений, а также для подготовительных работ— валки отдельных деревьев, срезки кустарника, корчевания отдельных пней и камней.

Бульдозеры используют также для распределения грунтовых отвалов при работе экскаваторов и землевозов, образования штабелей сыпучих материалов (песка, щебня) и их подачи к перерабатывающим агрегатам, для снегоочистки, формирования террас на косогорах, производства вскрышных работ в карьерах.

1.3 Расчёт основных параметров отвала бульдозера

Основными параметрами отвала бульдозера являются: ширина и высота отвала; угол зарезания; угол заострения ножа; задний угол; угол захвата т.е. угол поворота отвала в плане; угол зарезания, т.е. угол поперечного перекоса отвала (угол между режущей кромкой ножа и горизонталью). При проектировании отвала необходимо определить также параметры профиля отвала: длину прямолинейного участка в нижней части поверхности отвала; радиус криволинейного участка поверхности отвала; угол опрокидывания отвала; высоту козырька и угол его наклона; угол наклона отвала.

Для выполнения этих расчётов используем следующую литературу: [1, стр. 189 – 202]

Углы установки отвала бульдозера

Высоту козырька Н_к по вертикали принимают 0,1 — 0,25 от высоты отвала.

Основные параметры поперечных профилей отвалов бульдозеров приведены в табл.

Параметры отвалов

Основным рабочим органом бульдозера является отвал. Производительность и потребная величина тягового усилия зависят от выбора параметров отвала.

Геометрическими параметрами отвалов являются показанные на рис. угол резания , угол наклона отвала , угол опрокидывания , угол установки козырька , задний угол , высота отвала , высота козырька , радиус кривизны отвала , ширина отвала , длина прямой части отвальной поверхности а. Высоту отвала определяют в зависимости от расчетной номинальной силы тяги Р_тм и грунтовых условий, для которых предназначают проектируемый бульдозер. Ее можно найти для бульдозера с неповоротным отвалом по формуле.

1.4 Тяговый расчет

Задачей тягового расчета бульдозера является определение силы тяги, необходимой для преодоления суммарного сопротивления. Условие тягового расчета определяется неравенством:

, (1)

где: -, кН;

–, кН;

–, кН.

-

, (2)

где: – толщина снимаемой стружки = 0,1 м;

– ширина отвала, м;

- угол установки отвала в плане = 90 град;

;

; (3)

где: Н – высота отвала, м;

– ширина отвала, м;

- характеристика грунта, кг/м;

- уклон = 0,5;

j - = 0.1,

; (4)

где: - = 0,5.

; (5)

где: ;