147584 (Скрепер)

Зміст

Вступ

1. Техніко-економічне обгрунтування дипломного проекту

1.1 Аналіз патентно-технічних рішень підвищенню ефективності роботи скреперів

2 Визначення основних розрахункових пареметрів самохідного скрепера ДЗ-87

2.1 Геометрія робочих органів модернізованого скрепера ДЗ-87.

2.2 Визначення центара тяжкості модернізірованого скрепера ДЗ-87

2.3 Тяговий розрахунок скрепера ДЗ-87.

3. Визначення зусиль у вузлах самохідного скрепера ДЗ-87

3.1 Перше розрахункове положення

3.2 Друге розрахункове положення

3.3 Третє розрахункове положення

3.4 Четверте розрахункове положення

4. Розрахунок металоконструкції арки-хобота скрепера ДЗ-87

4.1 Визначення основних геометричних характеристик перетинів арки-хобота

4.2 Визначення навантажень в перетинах арки - хобота скрепера

4.3 Розрахунок напруг в перетинах арки-хобота скрепера

4.4 Розрахунок на міцність кронштейна арки-хобота скрепера

5. Розрахунок на міцність тягової рами самохідного скрепера ДЗ-87

5.1 Визначення навантажень в перетинах тягової рами скрепера

5.2. Геометричні харакрерістіки небезпечного перетину тяги тягової рами

5.3 Напруга в небезпечному перетині тяги тягової рами

5.4 Геометричні характеристики небезпечного перетину труби тягової рами

5.5 Приведені напруги в небезпечному перетині труби тягової рами

5.6 Розрахунок на міцність проушини тяги тягової рами

5.7 Розрахунок на міцність пальця упряжного шарніра

6. Розрахунок передньої заслінки ковша скрепера

6.1 Зусилля, діючі на заслінку

6.2. Зусилля в гідроциліндрі приводу заслінки визначимо з рівняння суми моментів одо шарніра А (см. Рис. 6.3.)

6.3. реакція в опорі А.

6.4 Розрахунок на міцність боковини заслінки

6.5 Розрахунок на міцність пальця кріплення заслінки з ковшом

6.6 Розрахунок на міцність труби тяги заслінки

6.7 Розрахунок на міцність проушини тяги заслінки

6.8 Розрахунок на міцність пальця кріплення тяги

7. Опис роботи схеми гідроприводу скрепера

9. Безпека життєдіяльності і охорона праці

9.1 Охорона навколишнього середовища

9.2 Охорона праці

10. Економічна частина

10.1 Виявлення призначення і області застосування нової техніки

10.2 Вибір базового варіанту

10.3 Виявлення конструктівно-експлутационних особливостей нової техніки

10.4 Опис програми «Ефект-М»

Висновок

Література

Вступ

Щорічно в нашій країні збільшуються обсяги будівельних робіт – споруджуються нові залізничні лінії і автомобільні дороги, зводяться нові заводи і фабрики, ростуть темпи житлового будівництва, будуються нові нафто - і газопроводи, велике значення придбаває сучасне сільськогосподарське будівництво, розвивається меліорація і іригація земель.

Інтенсивний розвиток народного господарства вимагає великого об'єму земляних робіт механізованим способом, на виконання якого використовують велику кількість скреперів.

У нашій країні вживаються заходи по поліпшенню техніко-економічних показників будівельних машин і устаткування, підвищення одиничної потужності, надійності, ресурсу роботи машин, зокрема гідроприводу, зниженню трудомісткості технічного обслуговування і ремонту.

Скрепери є високопродуктивними землерийно-транспортними машинами. Вони розробляють, переміщають і формують грунт і матеріали, транспортуючи їх на певну відстань.

Для цих цілей застосовують скрепери, які розробляють матеріали ріжучою кромкою, збирають їх в ківш, після чого перевозять з високою швидкістю (10 м/с) на відстань до 5 км. І відсипають в насип або відвал.

Промисловість випускає самохідні скрепери з ковшом місткістю до 25 м3. Полегшенню роботи машиністів сприяє упровадженню гидромеханічеськіх і електричних трансмісій, застосування автоматизованих систем при плануванні, які зводять до мінімуму витрати енергії для управління машиною і стомлюваність машиніста.

Підвищення надійності і терміну служби машин обумовлене якісною і своєчасною діагностикою, технічним обслуговуванням скреперів в експлуатації, дотриманням термінів проведення профілактичних робіт і дотримання вимог інструкцій з експлуатацій.

Строге виконання цих правил в експлуатації скорочує кількість несправностей машини, і підвищує готовність її до виконання робіт.

Скрепери повинні обслуговувати висококваліфіковані машиністи, що знають пристрій машин, правила технічного обслуговування і ремонту, володіючі високою професійною майстерністю.

1. Техніко-економічне обгрунтування дипломного проекту

1.1 Аналіз патентно-технічних рішень підвищенню ефективності роботи скреперів

Ефективність скреперних робіт забезпечується використовуванням енерго насичених агрегатів, збільшенням робочих і транспортних швидкостей, вдосконалення конструкцій ковшів і ножових систем, методів завантаження або вивантаження ковшів, появою досвідчених конструкцій реалізовуючих нові методи дії на грунт (рис. 1.1).

Рис 1.1 .конструктивні схеми ковшів

а – традиційної конструкції; б, в, г – з похилим боковими стінками; д – із зігнутим днищем; е – з направляючою грунтового потоку; ж – з рухомим днищем; з – з двох ножовою системою копання; і – двосторонньої дії; до, л – телескопічної конструкції.

Грунто переміщаючий пристрій ковша скрепера у вигляді гребкового захвата 1, керованого циліндрами 2, представляє найпростіший метод поліпшення просування грунту в ківш (рис. 1.2 (а)).

Роторний завантажувальний пристрій 1 в комплекті з грунтопереміщаючим пристроєм у вигляді шнека 2 інтенсифікує процес заповнення ковша грунтом. Такий пристрій добре працює тільки на легких сипких грунтах. Робочі елементи і їх привід складає 15-25% маси всього скрепера (рис. 1.2 (в)).

Для підвищення ефективності і зниження енергоємності процесу накопичення скреперних ковшів застосовуються двох - і трьох секційні телескопічні ковши. Спочатку заповнюється місткість внутрішнього малого ковша 1, потім він відсовується і йде заповнення середнього ковша 2, а потім заповнюється ківш 3. Цей принцип використовується також в ковшах з рухомим днищем.

Рухоме днище 1 встановлене на основному днищі 2 і переміщається спільно із задньою завантажувальною стінкою 3 (рис. 1.2 (д)) застосування рухомого днища в порівнянні з традиційним ковшом зменшує питому силу тяги на 15-25%. Проте при зниженні зусилля наповнення ковша істотно збільшується довжина телескопічних конструкцій і грузопереміщаючих пристроїв у вигляді рухомого днища, а також металоємність скрепера.

Широке застосування одержали елеваторні системи і пристрій заповнення (рис. 1.2 (е)). Похилий елеватор 1 захоплює шкрябаннями вирізуваний грунт і переміщає його всередину ковша 2.

Завантажувальний пристрій (рис. 1.2 (ж)) у вигляді роторного метальника 1, розташованого у ріжучого ножа 2. При роботі стружка грунту захоплює лопатками ротора і закидає всередину ковша. Елеваторні пристрої і роторні метальники дозволяють заповнити грунтом ківш практично необмеженої довгі і місткості без застосування товкача.

Скрепер з інтенсифікаторами вибухової дії (рис. 1.2 (з)) обладнаний пристроєм для завантаження грунту у вигляді розташованої в задній частині ковша камери згорання 1, сполученої розподільним механізмом 2 з вихлопною камерою 3, укріпленої на ножі 4 ковши 5.

Грунт, розташований над гратами вихлопної камери, підхоплюється потоком газу і відкидає в ківш. Щоб уникнути перельоту грунту через краї, ківш закритий зверху гратами 6.

Можливі схеми вдосконалення ріжучих ножів скреперів приведені на Рис. 1.3. Застосування виступаючого середнього ножа прямокутної форми полегшує вирізування грунту і покращує наповнення ковша скрепера грунтом. Ніж трикутної форми вперед добре упроваджується в грунт. Застосування зігнутих ножів також полегшує урізування ковша і заповнення його грунтом. При цьому ширина стружки залежить від заглиблення ковша в грунт.

Рис. 1.3 Схеми ріжучих ножів

Ріжучі леза із зубами забезпечують попереднє різання грунту і дозволяють розробляти важчі грунти з наявністю кам'янистих включень; застосування їх на сипких грунтах малоефективне. Шарноє кріплення розпушуючих зубів ефективне при використовуванні на грунтах, що мають кам'янисті включення. Сукупні ножі використовують як змінне або стандартне ріжуче устаткування під кутом до напряму руху, дозволяють реалізовувати принцип косого різання.

Дамо докладніший патентний огляд вдосконалення ковшів скреперів.

Авторське свідоцтво № 619590.

Клас MKИ2 E02 А 3/64. Ківш скрепера.

Опубліковано 15.08.78. Автор винаходу В.А. Борісенков.

Заявник Воронежський инжинерно-будівельний інститут.

Відомий ківш скрепера, що поєднує використовування ефектів лобового і косого різання гранту і що має ножову систему, що включає три ножі, середній з яких розташований під прямим кутом до напряму руху скрепера, а два бічні ножі примикають у краям середнього ножа і розташовані під кутом до напряму руху скрепера.

На рис. 1.4 зображений пропонований ківш скрепера; на рис. 1.5 – вигляд А рис. 1.4. Ківш скрепера включає бічні 1 і задню 2 стінки, днище 3 з ножами 4 і заслінку 5.

Працює ківш таким чином.

При частковому опусканні ковша скрепер зрізає грунт тільки середньою по ширині частиною ножів, і стружка має трикутний перетин. При повному опусканні ковша скрепер зрізає стружку максимальної товщини, причому поверхня зрізу паралель поверхні земляного покриву. Поступове упровадження в грунт спочатку середньої частини ножів, а потім всій площині дозволяє плавніше змінити зусилля різання грунту, що зменшує динамічні навантаження на ходову частину тягача скрепера.

Формула винаходу.

Ківш скрепера що містить бічні і задню стінки і днище з ножами, відрізняється тим, що з метою підвищення ефективності різання грунту і його переміщення при заповненні ковша, опір різанню і переміщенню, кромки ножів в середній частині розташовані під кутом.

Рис. 1.4 Пропонований ківш скрепера

Рис. 1.5 Вигляд А рис. 1.4

Джерело інформації.

1. Авторське свідоцтво СРСР №325307. кл. Е 02 А 3/64. 1971.

2. Патент Франції № 1539520, Кл. Е 02 F, 1956.

Працює ківш таким чином.

При частковому опусканні ковша скрепер зрізає грунт тільки середньою по ширині частиною ножів, і стружка має трикутний перетин. При повному опусканні ковша скрепер зрізає стружку максимальної товщини, причому поверхня зрізу паралель поверхні земляного покриву. Поступове упровадження в грунт спочатку середньої частини ножів, а потім всій площині дозволяє плавніше змінити зусилля різання грунту, що зменшує динамічні навантаження на ходову частину тягача скрепера.

Авторське свідоцтво № 618499.

Клас МКІ 2 Е 02 F 3/64. Ківш скрепера.

Опубліковано 5.08.78. Автор винаходу В. А. Борісенков і В.В. Кандалінцев. Заявник Воронежський инжинерно-технічний інститут.

Рис. 1.6 Ківш скрепера

Рис.1.7 Вид зверху

Винахід відноситься до скреперів. Відомий ківш скрепера, що містить корпус і ножі, встановлені під кутом один до іншого з метою забезпечення косого різання грунту. Відомий також ківш скрепера, що містить бічні і задню стінки, днище, що має ножі і заслінку. На рис. 1.6 представлений ківш скрепера; на рис. 1.7 вид зверху.

Працює ківш таким чином.

Переміщають ківш по поверхні грунта. При цьому ножі 4 зрізають грунт, забезпечуючи косе різання, що знижує опір грунту різанню. Грунт в процесі набору переміщається у напрямі руху скрепера і одночасно до його подовжньої осі. Такий рух стружки дає можливість значно збільшити її пробивну силу, що вельми важливе на останніх етапах наповнення ковша, коли стружка, заповнює ківш.