122524 (Проектирование транспортной машины на базе трактора Т-25)

67

РЕФЕРАТ

В данном дипломном проекте разрабатывается лесотранспортная машина на базе сельскохозяйственного трактора Т-25А1. Проектируемая лесотранспортная машина представляет собой одноосный моторный модуль базового трактора в агрегате с активным полуприцепом.

Дипломный проект состоит из графической части и пояснительной записки.

Пояснительная записка выполнена на 94 страницах, в ней содержится 14 рисунков, 9 таблиц и 121 формула. В пояснительной записке представлены: обоснование темы дипломного проекта, обзор существующих отечественных и зарубежных колесных тракторов, произведён выбор и расчёт узлов трансмиссии проектируемой машины, расчёт экономической эффективности её внедрения, рассмотрены мероприятия по технике безопасности при использовании лесотранспортной машины и применение машины в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени. В конце пояснительной записки приведён список используемой литературы.

Графическая часть дипломного проекта состоит из листов формата А1, на которых изображены общий вид машины, её кинематическая схема, синхронизирующий редуктор, его корпус и детали.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Обоснование темы дипломного проекта

2. Обзор существующих колёсных тракторов

2.1.Обзор отечественных колёсных тракторов

2.2.Обзор зарубежных колёсных тракторов

1. Выбор узлов трансмиссии лесотранспортной машины

3.1.Классификация трансмиссий

3.2.Общие сведения о разрабатываемой лесотранспортной машине

3.3.Разработка компановочно-кинематической схемы лесотранспортной машины

3.4.Расчет и построение тяговой характеристики

1. Расчет синхронизирующего редуктора

4.1.Конструкция синхронизирующего редуктора

4.2.Выбор передаточного числа синхронизирующего редуктора

4.3.Определение крутящих моментов и частоты вращения валов синхронизирующего редуктора

4.4.Расчет конической передачи

4.5.Расчет цилиндрической передачи

4.6.Компоновка синхронизирующего редуктора и определение его основных размеров

4.7.Расчет валов синхронизирующего редуктора

4.8.Расчет оси промежуточной передачи

4.9.Выбор подшипников для валов синхронизирующего редуктора

4.10. Расчет шлицевых соединений

1. Расчет экономической эффективности от

5.1.Экономическое обоснование расчета

5.2.Расчет экономических показателей

1. Использование лесотранспортной машины в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени

2. Мероприятия по охране труда при эксплуатации при проведении текущего ремонта лесотранспортной машины

7.1.Техника безопасности при работе на лесотранспортной машине

7.2.Расчет минимального радиуса поворота в зависимости от скорости и от устойчивости

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Лесозаготовительная промышленность относится к важнейшим добывающим отраслям народного хозяйства. Основная продукция лесозаготовительной промышленности круглые лесоматериалы и изделия их переработки.

Получение готовой продукции связано с выполнением определенного технологического процесса. Технологический процесс лесозаготовительного предприятия весьма сложен и протекает в разнообразных условиях, что вызывает необходимость создания специального оборудования для заготовки и транспортировки лесоматериалов.

Эффективность лесозаготовительного производства во многом зависит от уровня технического оснащения отрасли. Программа технического перевооружения лесозаготовительной промышленности предусматривает дальнейшее повышение уровня механизации, машинизации и автоматизации технологического процесса. Одним из направлений при решении этой задачи является не только совершенствование применяемого оборудования, но и создание новых машин и механизмов.

В лесной промышленности в основном эксплуатируются лесосечные машины, разработанные на базе гусеничных тракторов, в то время как за рубежом, широкое применение нашли машины, базирующиеся на специальном двух или трёхосном колёсном шасси. Многочисленные испытания отечественных и зарубежных конструкций колесных машин, позволяют выделить их основные преимущества по сравнению с гусеничными тракторами. Это высокая скорость движения, высокая маневренность, возможность движения по дорогам с твёрдым покрытием, без его разрушения, а также ряд других преимуществ. Применение специальных шин и блокировочных устройств дифференциалов, позволяет создавать колёсные машины, проходимость которых близка к проходимости гусеничных машин.

В последнее время работам по созданию отечественных колёсных машин уделяется большое внимание. Необходимо разрабатывать и внедрять в производство эти машины. Создание и внедрение колёсных тракторов и лесных машин на их базе позлит сократить парк трелёвочных тракторов, улучшить условия труда рабочих, сэкономить материальные и топливно-энергетические ресурсы, за счёт снижения металлоёмкости конструкций, повышения их тяговых характеристик и снижения удельного расхода топлива на единицу заготовленной (транспортируемой) древесины.

Проектируемая в данном дипломном проекте лесотранспортная машина, на базе сельскохозяйственного трактора Т-25А1 с активным полуприцепом, обладает многими из перечисленных выше преимуществ и должна найти применение в лесозаготовительной промышленности.

1 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

Анализ развития зарубежного и отечественного лесного тракторостроения позволяет выделить четыре основных направления, сложившихся в области создания и использования колёсных машин:

• создание специальных лесных колёсных тракторов;

• использование серийных сельскохозяйственных тракторов с навесным соответствующим технологическим оборудованием;

• создание специальных лесных тракторов, состоящих из тягачей, выполненных в основном из узлов базовых сельскохозяйственных моделей и активных полуприцепов;

• перекомпоновка серийного трактора и агрегатирование его с активным полуприцепом

Первое направление определяется длительными сроками внедрения колёсных машин и необходимостью организации специальных производств, что экономически нецелесообразно. Попытки создания колёсных машин по второму методу были признаны неудачными.

Широкое распространение получило четвёртое направление создания лесных колёсных машин. В настоящее время по такому принципу изготовлены опытные образцы на базе серийных сельскохозяйственных тракторов. Машины успешно прошли испытание.

На рисунке 1.1 представлены схемы перекомпоновки сельскохозяйственных тракторов иллюстрирующие третье и четвёртое направление в создание колёсных машин.

Первая схема предусматривает использование колёсного сельскохозяйственного трактора без изменения базы. К трактору присоединяется с помощью шарнира активный полуприцеп.

Рисунок 1.1- Схемы перекомпоновки сельскохозяйственных тракторов.

По второй схеме с базового трактора снимается передний мост, его детали используются на изготовление моста активного полуприцепа, который также присоединяется к одноосному тягачу с помощью универсального шарнира.

Третья схема аналогична второй, но активный полуприцеп присоединяется к моторной части базового трактора.

Четвёртая схема отличается от второй тем, что кроме снятия переднего моста, задние колёса смещаются с помощью бортовых редукторов вперёд, уменьшая консоль и улучшая общую компоновку машины.

Наиболее эффективным является решение, выполненное по четвёртой схеме. Машины, разработанные по такому принципу, имеют хорошую проходимость и маневренность. Результаты испытаний этих машин показали, что по техническим параметрам они не уступают некоторым зарубежным аналогам и вполне способны с ними конкурировать. Таким образом, следует вывод о несомненной перспективности четвёртого направления в области создания и использования колёсных машин.

В данном дипломном проекте разрабатывается лесотранспортная машина на базе сельскохозяйственного трактора Т-25А1. Базовыми узлами проектируемой машины являются: одноосный моторный модуль, полученный из базового трактора и активный полуприцеп, который присоединяется к моторному модулю с помощью универсального шарнира. Агрегатирование трактора с активным полуприцепом выполнено по четвёртой схеме (рис. 1).

Основными преимуществами проектируемой машины являются: минимальное вредное воздействие на грунт, высокая скорость движения, маневренность, низкие эксплуатационные расходы, технологичность и универсальность, а также ряд других преимуществ.

Задача сводится к кинематическому согласованию привода ведущих колёс трактора и полуприцепа. Для этого используется синхронизирующий редуктор с приводом от главной передачи трактора.

2 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОЛЁСНЫХ ТРАКТОРОВ

2.1 Обзор отечественных колёсных тракторов

В лесной промышленности с 1959 года предпринимались попытки создания колёсных трелёвочных тягачей. Но эти разработки оказались неудачными, имели низкую проходимость и низкое качество изготовления. В дальнейшем были начаты разработки отечественных колёсных тракторов по двум направлениям:

• создание трелёвочных модификаций сельскохозяйственных тракторов общего назначения;

• создание специального лесопромышленного трактора по опыту зарубежных фирм, полностью отвечающего требованиям лесозаготовительной промышленности.

Рассмотрим несколько моделей отечественных лесопромышленных тракторов.

Трактор К-703.

Разработан Кировским заводом совместно с ЦНИИМЭ, он является лесопромышленной модификацией сельскохозяйственного трактора К-700А класса тяги 5 и представляет собой базовое шасси, предназначенное для установки на нем различного технологического оборудования. Трактор имеет шины повышенной грузоподъемности, на задней полураме предусмотрены места для установки технологического оборудования.

Трактор Т-157.

Трактор, выпускаемый Харьковским тракторным заводом, является лесопромышленной модификацией сельскохозяйственного трактора Т-150К класса тяги 3, и представляет собой базовое шасси для установки на нем различного технологического оборудования. Трактор Т-157 отличается от Т-157К наличием шин увеличенного размера, отсутствием рессорной подвески переднего моста, усиленными элементами ведущих мостов. На базе трактора Т-157 разработан ряд машин различного назначения. Это:

- трелёвочные машины ЛТ-171, ЛТ-157;

• лесотранспортные машины ЛТ-143, ЛТ-143А;

• погрузочно-транспортная машина ЛТ-175.

Краткая техническая характеристика ЛТ-157 представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Краткая техническая характеристика ЛТ-157

Показатели	ЛТ-157
Мощность двигателя, кВт	110
Наибольшее тяговое усилие лебедки, кН	120
Скорость движения, км/ч	5,9…3,12
Масса, т	10,7

Машина для бесчокерной трелёвки ЛТ-190.

Машина предназначена для подтаскивания, сбора, погрузки, на коник деревьев или хлыстов, трелёвки пачки деревьев в полупогруженном состоянии, разгрузки и окучивания деревьев на верхнем лесоскладе лесхозов и лесных комплексных предприятий.

Машина ЛТ-190 применяется на рубках ухода и санитарных рубках после ручной и машинной валки в условиях равнинной и слабопересеченной местности с уклонами не более 15⁰ на грунтах с несущей способностью не менее 150кПа, при снежном покрове высотой не более 0,5м и температуре окружающего воздуха от +40⁰С до –40⁰С.

Техническая характеристика машины приведена в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Техническая характеристика ЛТ-190

Показатели	ЛТ-190
Базовая машина	Трактор МТЗ-80 с унифицированной кабиной, задняя тележка автогрейдера ДЗ-143
Эксплуатационная мощность двигателя, кВт	55
Производительность по чистому времени работы при расстоянии трелёвки 1500…3000,м и объеме хлыста 0,13…0,22м3, м3/ч, не менее	6,3
Объем трелюемой пачки, м3	5
Средняя скорость движения, км/ч	1,89…17,95
Среднее статическое давление на грунт, кПа, не более	100
Колея, мм	1900
База машины, мм	3500
Передний угол въезда, град, не менее	15
Угол складывания полурам, град, не менее	40
Минимальный радиус поворота, м, не более	7
Вылет гидроманипулятора, м максимальный	6,0
минимальный	1,3
Угол поворота гидроманипулятора в горизонтальной плоскости, град	270
Грузовой момент гидроманипулятора, кН.м, не менее	50
Площадь сечения захвата, м2, не менее	0,12
Раскрытие челюстей захвата, мм, не менее	650
Угол поворота захвата, град	200
Удельный расход топлива, г/м3, не более	290
Габаритные размеры машины в транспортном положении, мм, не более	9000х2500х3800
Конструктивная масса, кг, не более	1100
Масса навесного оборудования, кг, не более	2500

В состав машины входят: