87331

Расчет каналоочистителя МР-16

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Различают каналоочистители непрерывного действия которые разрабатывают и транспортируют наносы и среднюю растительность во время движения воль очищаемого канала и машины циклического действия которые разрабатывают и транспортируют определённый объём наносов и растительности за каждый цикл...

Русский

2015-04-19

748.02 KB

14 чел.

Введение

Мелиорация земель как основа обеспечения устойчивых и высоких урожаев – важная народнохозяйственная задача, решение которой влияет на повышение благосостояния народа.

В период расцвета мелиоративного строительства проложены тысячи километров оросительных и осушительных каналов, десятки тысяч километров дренажных систем.

На современном этапе развития экономики нашей страны значительное внимание уделяется эксплуатации различных объектов народного хозяйства на новом техническом уровне с цель повышения их эффективности.

Анализ состояния технологии и механизации работ по ремонту и эксплуатации гидромелиоративных систем показал, что эти работы по эффективности производительности  отличают  от требований производства — всё ещё высокий уровень ручного труда. Добиться ускорения технического прогресса в рссматриваемой области, повысить производительность, существенно улучшить качество выполняемых работ, получить значительный экономический эффект можно лишь при рациональном использовании известных и внедрения новых технологий и высокоэффективных машин.

В общей структуре земель Беларуси земли сельскохозяйственного назначения занимают около 8990 тыс. гектаров, из них пашня - свыше 5600 тыс. гектаров, кормовые угодья - 3200 тыс. гектаров, остальное леса и водные площади. Фермерские хозяйства имеют в своем распоряжении около 137 тыс. гектаров. Достаточно высокая обеспеченность государства сельхозугодьями не исключает необходимости выполнения работ по повышению качества земель сельскохозяйственного назначения и вводу в сельхозоборот новых земель. Это объясняется сложившейся структурой экономики Беларуси, рассчитанной на использование больших объемов сельскохозяйственной продукции, неизбежным изъятием земель для использования на другие нужды, а также тем, что на территории Беларуси около 550 тыс. гектаров сельхозугодий подвержены эрозии, 110 заболочены, 90 закустарены, 547 засорены камнями, 260 тыс. гектаров радиоактивно загрязненные, значительная часть ранее мелиорированных земель из-за неправильного использования пришла в состояние, требующее повторной мелиорации.

Государственной программой возрождения и развития села на 2005-2010 годы в целях повышения эффективности использования осушенных земель предусматривается:

а) обеспечить поддержание в нормативном состоянии мелиоратив-
ных и водохозяйственных систем на площади 2,2 млн. гектаров;

б) выполнить в первоочередном порядке восстановление:
мелиоративных систем в валообразующих сельскохозяйственных

организациях, в организациях, имеющих крупные животноводческие комплексы и более 50 % мелиорированных земель в составе сельхозугодий;

гидротехнических сооружений крупных водохранилищ;

мелиоративных систем в паводкоопасных районах;

мелиоративных систем, обеспечивающих высокую экономическую отдачу вложенных средств [9].

Современное сельскохозяйственное производство требует осуществления различных мелиоративных мероприятий, таких как производство культуртехнических работ, строительство мелиоративных систем, сооружение водохозяйственных объектов. Выполнение этих работ связано с большими затратами труда, материальных и денежных средств. Надлежащую отдачу от сделанных вложений можно получить только при рациональной эксплуатации мелиорированных земель, мелиоративных и водохозяйственных систем и сооружений.

В связи со снижением актуальности дальнейшей экстенсивной мелиорации выросла роль эффективной эксплуатации мелиоративных и водохозяйственных объектов, тем более что годовые эксплуатационные расходы составляют около 10 % стоимости вновь сооружаемого объекта. Мелиорированные земли составляют более 6 млн. гектаров, из них около 2,9 млн. гектаров - земли сельскохозяйственного назначения, подвергнутые осушению, в числе которых польдерные 250, охваченные осушительно-увлажнительными системами свыше 700, орошаемые земли около 100 тыс. гектаров. На 3,6 млн. гектаров земель, не требующих осушения, выполнены культуртехнические работы. На мелиорированных землях имеется около 800 тыс. километров коллектор-но-дренажной сети, более 15 тыс. водорегулирующих сооружений, более 550 водохранилищ и прудов, 150 стационарных и 2500 передвижных насосных станций, около 35 тыс. переездных сооружений, свыше 10000 км дамб и дорог, используется около 2000 дождевальных машин.

Специфика и разнообразие условий производства ремонтно-эксплуатационных работ на мелиоративной земле потребовали создания специализированной группы машин — каналоочистителей. Они позволяют с помощью комплекта сменных рабочих органов механизировать широкий круг работ: очистку канала, окашивание откосов, и др. работы.

По сравнению с одноковшовыми экскаваторами каналоочистители более производительны, имеют лучшие параметры рабочего оборудования, более приспособлены к выполнению ремонтно-эксплуатационных работ, обеспечивают высокие технологические показатели [1].

  1.  Аналитический обзор существующих конструкций

Каналоочистители удаляют из каналов наносы и растительность, исправляют деформированные сечения каналов, распределяют или разбрасывают по площади прилегающей к каналу, удалённые наносный грунт и растительность.

Различают каналоочистители непрерывного действия, которые разрабатывают и транспортируют наносы и среднюю растительность во время движения воль очищаемого канала, и машины циклического действия, которые разрабатывают и транспортируют определённый объём наносов и растительности за каждый цикл. Почти все кананалоочистители имеют активный рабочий орган.

Каналоочистители непрерывно действия бывают с многоковшовыми, скребковыми, ротационными, отвально-фрезерными, ножевыми, сегментными, огневыми, и трубчатыми рабочими органами, а также с землесосными рабочими органами земснарядов. [1]

В настоящее время для очистки каналов глубиной до 3 м от ила и растительности используются каналоочистители активного действия трёх типов: с роторным, шнекороторным и многоковшовым рабочими органами. Рассмотрим их конструкции.

Каналоочиститель МР – 16 (рис. 1.1.) может осуществлять очистку каналов глубиной до 3 м и выполнять разравнивание кавальеров и другие бульдозерные работы. Он представляет самоходную машину на базе болотоходного трактора тягового класса 6 с навесным оборудованием для очистки каналов, оснащённую дополнительным бульдозерным оборудованием.

Рис 1.1. Каналоочиститель МР-16

а – вид сбоку; б – вид сверху

Основные составные части каналоочистителя: трактор 1, стрела 2, с гидроцилиндрами 17 выдвижения стрелы с винтовой тягой и рукоятью, передняя рама 3, шнек с метателем 4, задняя рама 6 с противовесом 21, гидроцилиндром 19 поворота стрелы, гидроцилиндрами 18 подъёма стрелы, рамой 7 с калорифером 8 на ней, масляным баком 12, капотом 9, установка 20 ходоуменьшителя и привода насосов, отвал 5, упор 14, тяга 11, толкающая рама 15 с гидроцилиндром 16 поворота отвала, гидрооборудование 13 и электрооборудование.

Рабочий орган предназначен для очистки дна канала от наносов и растительности и выброса продуктов очистки за бровку канала. В рабочем положении стрела и противовес разворачивают с помощью гидроцилиндра под углом 750 к продольной плоскости каналоочистителя. Отвал поднят, стрела опущена до упора рабочего органа в дно канала и при перемещении каналоочистителя удерживается от разворота тягой. Ось вращения шнека и метателя параллельна продольной оси каналоочистителя и совпадает с осью канала.

В транспортном положении и в рабочем положении отвала бульдозера стрела укладывается на стойку передней рамы (при длительном периоде бульдозерных работ шнек с метателем могут сниматься). Каналоочиститель может выполнять разравнивание кавальеров, засыпку траншей, планировку как прямым, так и косым, установленным под углом 300 в любую сторону отвалом. Техническая характеристика машины приведена в таблице 1.1.

Каналоочиститель МР – 15  – самоходная машина непрерывного действия с гидрообъёмным приводом всех основных механизмов. Конструкция машины позволяет осуществлять плавное регулирование скорости передвижения до 1.1 м/с.

Каналоочиститель состоит из следующих частей: многоковшового рабочего органа  с установкой метателя, гусеничного движителя, двигателя с установкой капота, кабины, пилона, привода насосов, электрооборудования, установки настила, опоры, топливного бака. Механизмы управления сосредоточены в кабине машины и имеют от гидросистемы.

Рабочий орган состоит из сварной телескопической рамы на которую устанавливают редуктор привода ковшовой цепи, ковшовая цепь с планирующим звеном, обводные звёздочки, обводные ролики, турасный вал с обводными катками. Планирующее звено может быть повёрнуто с помощью червячного устройства относительно телескопической рамы, что позволяет очищать откос канала, одновременно откос и дно канала или только дно.

Каналоочиститель может работать по одной из двух схем: односторонней, при которой обе гусеницы передвигаются по одной берме канала, и “седлающей” при которой гусеницы расположены на разных бермах канала.

Очистка канала производится ковшовой цепью. Во время работы каналоочиститель непрерывно перемещается вдоль оси очищаемого канала с рабочей скоростью, которая выбирается в зависимости от категории грунта и толщины снимаемого слоя. Извлечённый ковшовой цепью грунт транспортируется в метатель, который выбрасывает его в отвал на берму канала.

Каналоочиститель МР – 14 (рис. 1.2.) предназначен для очистки дна и окашивания откосов облицованных и необлицованных каналов глубиной до 2 м, проложенных в торфяных и минеральных грунтах I и II категорий, с заложением откосов от 1:1 до 1:1.5 и наличием в них слоя воды до 15 см, а также для разравнивания кавальеров и выполнения специальных планировочных работ на бермах. Для выполнения этих работ каналоочиститель оборудован роторным и бульдозерным оборудованием, косилкой, землесосом.

Каналоочиститель состоит из следующих основных сборочных единиц и механизмов: роторного рабочего органа 10, бульдозерного отвала 6 с уширителями, рамы универсальной 8, балки поперечной 7, редуктора 11 привода насоса, стрелы, рукояти, транспортной стойки 9, гидросистемы 1. Управление рабочим органом машины гидравлическое и осуществляется из кабины трактора 2. Для фиксации рамы 8 используется кронштейн 3. Гидроцилиндр управления бульдозером установлен на кронштейне 4 посредством рамки 5.

Рис. 1.2. Каналоочиститель МР-14.

Фрезерное рабочее оборудование для очистки дна каналов, монтируемое на универсальной раме, состоит из стрелы, рукояти, лопастного метателя с приводным редуктором и гидроцилиндров управления стрелой, рукоятью и кожухом метателя.

Бульдозерное оборудование состоит из отвала, снабжённого ножами и уширителей. В нижней части уширителей установлены опорные лыжи, регулируемые по высоте винтами. Отвал бульдозера может устанавливаться в плане под углом 380 в любую сторону, для чего в конструкции предусмотрена специальная вставная рама, соединённая с кронштейном отвала и универсальной рамой посредством пальцев.

Каналоочиститель, помимо указанного оборудования, может снабжаться также сменным рабочим оборудованием – косилкой и землесосом.

Косилка ротационного типа используется для окашивания откосов канала от растительности. Привод косилки – от гидромотора, через редуктор привода.

Землесос используется для очистки о наносов облицованных каналов, заполненных водой. Землесос облегчённой конструкции массой 500 кг может производить очистку каналов с шириной 0.6...1 м, при этом производительность за 1 ч основного времени составляет 35 м3  [1].

Таблица 1.1.

Техническая характеристика каналоочистителей.

Эксплуатационные свойства и показатели машин

МР – 14

МР – 15

МР – 16

Производительность, м3

35...50

30...40

50...70

Скорость передвижения, м/с:

рабочая

транспортная

0.1...0.45

1.4...2.7

0.08...0.17

до 1.1

0.075..0.21

0.7...2.9

Размеры очищаемых каналов, м:

глубина

ширина по дну

заложение откосов

до 2

0.4...0.7

1:1...1:15

до 2

0.6...1.2

1:1...1:15

до 3

0.6...2.2

1:1...1:2

Дальность отброса грунта, м

8...20

0...5

10...15

Число рабочих органов

4

1

2

Тип рабочего органа для выполнения основной операции

роторный

многоковшовый

шнекороторный

Скорость рабочего органа, м/с

ротора

шнека

ковшовой цепи

23

1.3

23.4

2.64

Трансмиссия привода механизмов передвижения

механическая

гидрообъёмная

механическая

Диаметр рабочего органа, м

ротора

шнека

0.7

0.83

0.87

Тип агрегатируемой машины

навесная

габаритные размеры в транспортном положении, мм

длина

ширина

высота

5250

4200

2750

6725

3050

3310

8800

4800

3300

База машины

ДТ-75БС4

специальн.

Т-130БГ-1

Масса машины, кг

10740

12500

25500

Масса рабочего оборудования, кг

3070

9250

2. Описание принципа действия принятой конструкции

За основу проектируемого каналоочистителя взят фрезерный каналоочиститель МР – 14  (рис 2.2), предназначен для очистки дна облицованных и необлицованных каналов глубиной до 2 м, проложенных в торфяных и минеральных грунтах I и II категорий, с заложением откосов 1:1.

Каналоочиститель состоит из следующих основных сборочных единиц и механизмов: фрезерного рабочего органа 4, редуктора 3 привода насоса, стрелы, рукояти, гидросистемы . Привод рабочего органа машины производится от вала отбора мощности, управление осуществляется из кабины трактора 2. Со стрелой 6, шарнирно-соединена рукоять 8. Положение рукояти по отношению к стреле фиксируется гидроцилиндром 7. Управляя гидроцилиндрами машинист может регулировать глубину очистки и расстояние от оси машины до рабочего органа.

К кожуху 9, рабочего органа присоединены открылки 10, для увеличения ширины захвата. Открылки управляются гидроцилиндрами 11.

Рис. 2.1. Фрезерный рабочий орган.

Очищают дно каналов от наносов при передвижении трактора: при этом фреза своими лопастями отрезает грунт от массива, открылки зачерпывают часть наносов, которые продвигаются по вдоль открылков к фрезе и затем фрезой выбрасываются из канала через окно 12, на берму, противоположную той, по которой перемещается машина. Рабочий орган полунавесной, опирающийся на кожух.

Рис. 2.2. Каналоочиститель.

3. Расчет основных параметров рабочего оборудования

Диаметр кожуха определяется из условия не подрезания откосов канала.

Рис. 3.1. Схема расположения рабочего органа в канале.

Диаметр кожуха:

Dк ≤ вд / ;                                                    (3.1)

Dк ≤ 500 / = 707 мм,

где  вд – ширина канала по дну;

       - угол наклона откоса.

Принимаем: Dк = 710 мм.

Диаметр фрезы:

 Dфр = Dк - 2∙(с12); (3.2)

Dфр = 710 - 2∙(5+10) = 680 мм,

где  с1 – толщина стенки кожуха, с1 = 4…6 мм;

       с2 – зазор между кожухом и ножом, с2 = 8…12 мм.

Окружная скорость фрезы:

 vокр = (1,5…2,5) ∙ lотб; (3.3)

vокр = (1,5…2,5) ∙ 10 =15…25 м/с,

Принимаем: vокр = 20 м/с;

где  lотб - дальность разбрасывания грунта фрезой, lотб = 6…15 м.

Угол контакта

αк = 2∙arccos∙ ( ); (3.4)

αк = 2∙ arccos∙ ( ) = 131˚,

где  hн – толщина наносов.

Площадь поперечного сечения снимаемых фрезой наносов:

 Ac = 0,5∙Rф2 αк – (Rф hн)∙Rф 2); (3.5)

Ac = 0,5∙0,342 2,29 – (0,34 – 0,2)∙0,34∙ 2) = 0,13 м2,

где  Rф – радиус фрезы.

Скорость передвижения при очистке фрезой:

 vп.ф = Пт / Ас ; (3.6)

vп.ф = 0,05 / 0,13 = 0,38 м/с,

где  Пт – техническая производительность.

 Скорость передвижения при очистке фрезой и открылками:

 vп.от = Пт / (Асот) ; (3.7)

vп.от = 0,05 / (0,13 + 0,15) = 0,18 м/с,

где  Аот – площадь наносов разрабатываемых открылками.

Общая площадь наносов:

Ан = (b1+b2) / 2∙ hн; (3.8)

Ан = (1,2 + 1,6) / 2∙ 0,2 =0,28 м2,

где b1, b2 – соответственно длина верхней и нижней части наносов (приложен.1),

    Аот = Ан – Ас ; (3.9)

Аот = 0,28 – 0,13 = 0,15 м2,

γ =аrctg (vп / vокр); (3.10)

γ =аrctg (0,38 / 20) = 1,09˚,

где  vокр – окружная скорость фрезы.

Рис. 3.2. Параметры стружки.

Шаг:

Т = vп ∙ (π∙Dфр / vокр); (3.11)

Т = 0,38 ∙ (3,14∙0,68 / 20) =0,04 м.

Число ножей:

 zн = (vп∙ π∙ Dфр) / с∙ vокр ; (3.12)

zн = (0,38∙ 3,14∙ 0,68) / 0,008∙ 20 = 5,

Принимаем zн = 5 шт.

Для обеспечения равномерной работы должно выполняться условие:

 zн ≥ 2π / αк ; (3.13)

5 ≥ 2∙3,14 / 2,29 =2,74.

Подача на нож:

с = vп ∙ (πDфр / vокр zн); (3.14)

с = 0,5 ∙ (3,14∙0,68 / 20 ∙ 5) =0,011 м.

Толщина стружки:

δс = с ∙ сosγ; (3.15)

δс = 0,011 ∙ сos1,09= 0,01 м.

Угол отклонений лопатки от радиального положения принимаем αл = 10˚.

Длина поперечной части лопатки:

 lлhн / сos αл; (3.16)

lл ≥ 0,2 / сos 10,

lл = 0,2 м,

где: αл – радиальное отклонение лопатки, αл = 5…10˚

                     

Рис. 3.3. Геометрия рабочего органа.

Диаметр ступицы:

 dст =0,2∙Dфр; (3.17)

dст ≈ 0,2∙680 = 136 мм.

Принимаем dст =200 мм.

Ширина лопатки:

 bл = 2,35∙ Пт +40; (3.18)

bл = 2,35∙180+40 = 463 мм.

Для нормальной работы ширину лопаток принимаем bл = 300 мм.

 b = (0,3…0,5)∙ bл ; (3.19)

b = (0,3…0,5)∙ 300 = 90…150 мм.

Принимаем b = 100 мм

Угол разгрузки принимаем φр = 100˚, задний угол ножа αз = 50˚.

4. Расчет мощности и сил, действующих на рабочее оборудование

4.1. Определение мощности на привод рабочих органов

В общем виде мощность на привод рабочего органа каналоочистителя определяется следующим выражением:

Рр. о = (Ркч+ Рраз + Рп + Ртр) /р.о ;                    (4.1)

где Рк, Рч, Рр, Рп, Ртр – соответственно мощности на копание наносов ножами,    на черпание наносов открылками, на разгон нанаосов, на подъем наносов и трение;

 р.о – к.п.д. рабочего органа, учитывающий потери мощности на разрушение наносов ножами, трение наносов о ножы, и др.  Для  расчетов  принимается р.о = 0,7

Мощность на копание грунта ножами определяется выражением:

Pк = k1Асvп.от;                                                  (4.2)

Pк = 200·0,13∙0,18 = 4,7 кВт,

где k1 – удельное сопротивление грунта копанию;

 Для грунтов 2-й категории k1 =200 кПа.

Мощность на черпание открылками :

Рч = k1kс vп ∙(Ан Ас) ;                                     (4.3)

Рч = 200·0,5 ·0,18 (0,28 – 0,13) = 2,7 кВт,

где kс – коэффициент учитывающий снижение удельного сопротивления грунта копанию.

Мощность на разгон грунта определяется по формуле:

Рр = Пт ρ vокр12/2;                                          (4.4)

Рр = 0,05· 1700· 182/2 = 13770 Вт,

где vокр1 – окружная скорость радиального сечения транспортируемого фрезой грунта,

 vокр1 = 0,9 ∙ vокр ;                                               (4.5)

vокр1 = 0,9 ∙ 20 = 18 м/с.

Мощность на подъем грунта определяется по формуле:

Рп = Пт ρ gHп;                                                 (4.6)

Рп = 0,05 ·1700· 9,81·0,5 = 417 Вт,

где Нп – высота подъема грунта, Нп = (0,6…0,8) Dфр. (4.7)

Нп = (0,6…0,8)·0,68 = 0,4…0,54 м;

Принимаем Нп = 0,5 м.

Мощность на трение определяется по формуле:

Ртр = f1 ∙Пт ∙ρ∙vокр2  α∙ kкkрг           (4.8)

Ртр = 0,45· 0,05· 1700·202 ∙2,29∙ 0,4∙ 0,8= 11212 Вт

где  f1 – коэффициент трения грунта о сталь, для грунтов 2-й категории  f1= 0,45;

  kк – коэффициент учитывающий конструкцию грунта на лопатке

          (kк =0,3…0,5);

  kрг – коэффициент учитывающий расположение грунта на лопатке,

          (kк = 0,7…0,85).

Мощность на привод рабочего органа каналокопателя:

Рр. о = (4700 + 2700 + 13770 + 417 + 11212) /0,7 = 46856 Вт. (4.9)

Предварительно определяем мощность двигателя базовой машины:

Рдв = Кзап∙ Рр.о.;

Рдв = 1,446856=65598 Вт,

где Кзапкоэффициент запаса мощности двигателя.

Принимаем за базовую машину трактор МТЗ 1221.

4.2. Расчет сил, действующих на фрезерный рабочий орган

Вычерчиваем схему рабочего оборудования (рис. 4.1), на которой обозначаются силы тяжести частей оборудования, силы взаимодействия грунта с рабочим органом Fк, Fрез, Fп, Fцб, Fин, Fот, нормальные реакции грунта на поверхность опорного устройства Rо, силы сопротивления передвижению опорного устройства по поверхности грунта при рабочем перемещении машины

Сила сопротивления копанию грунта :

;                                                (4.10)

;

Сила сопротивления резанию грунта передним краем кожуха:

;                                          (4.11)

,

где  куд – удельное сопротивление срезаемых наносов куд  8 кН/м .

Центробежная сила:

;                                                 (4.12)

Сила на подъем:

;                                                                    (4.13)

Сила инерции, препятствующая разгону грунта:

;                                                                       (4.14)

Сила, действующая на открылки:

;                                                         (4.15)

,

где  - коэффициент удельного копания грунта; = 60…120кПа.

Сила трения кожуха о грунт :

;                                                                (4.16)

где Rо – реакция грунта.

При рабочем перемещении ротора принимают, что половина веса навесного оборудования приходится на грунт.

Массу рабочего органа принимаем из расчета:

mр.о.= 0,6∙Dк  ;                                            (4.17)

mр.о.= 0,6∙710 = 426 кг.

Принимаем mр.о.= 430 кг.

Сила тяжести рабочего органа:

 Gр.о= mр.о·g (4.18)

Gр.о = 430·9,81=4218 Н

Сила тяжести трактора рассчитывается по формуле:

 Gт = mт·g  (4.19)

Gт = 5150·9,81=50522 H

Реакцию Rо определим из уравнения моментов относительно точки О.

Из условия Мо= 0 получаем уравнение:

   (4.20)

Определим силу трения кожуха о грунт:

5 Тяговый расчет

5.1 Определение суммарного тягового сопротивления

при полунавесной схеме агрегатирования               

На первой стадии рабочее оборудование рассматривается отдельно от базовой машины, а поскольку в точках крепления рабочего оборудования к базовой машине во время ее движения всегда возникают усилия, то их также обозначают на схеме Fх, Fу, Fz  и направляют по осям координат в произвольном направлении.

Рис. 5.1. Схема к определению сил с полунавесным рабочим органом.

Спроектировав все силы на ось Х, получим:

= 0 ;

Fх = Gp sin  + Fтр + Fот + Fрез ;                             (5.1)

Fх = 4218· sin + 800 + 12000 + 6500 = 19668Н,

где  - угол наклона местности,  = 5˚.

Аналогично находим Fу, Fz 

= 0 ;

Fу = Fин sin   Gp.o cos  + Rо  Fцб сos ;                    (5.2)

Fу =  770· sin 45˚  4218· cos + 2000  1240· сos 45˚= - 3623 Н.

= 0 ;

Fz = Fин sin  + Fк  Fцб сos ;                             (5.3)

Fz =  770· sin 45˚ + 260  1240· сos 45˚= - 1161 Н.

Так как значение Fx положительно, то направление выбрано правильно, а значения Fy, Fz отрицательны, то их направления противоположны.

После расчета значений сил Fx, Fy, Fz, и определения направления их действия переходим к рассмотрению базовой машины (рис. 5.2), где Gт – сила тяжести машины, Rг – нормальная реакция грунта на движитель, Fs – сила сопротивления передвижению, Fт – необходимая сила тяги, которая равна искомой силе Fc. В точке соединения рабочего оборудования прилагаются силы Fх, Fy, Fz, но направление их противоположно тому, которое было установлено при рассмотрении рабочего оборудования отдельно от базовой машины.

Проектируя все силы, действующие на базовую машину, на ось Y и решая это уравнение относительно Rг, получим следующее уравнение:

Rг = Gт cos  + Fy ;                                                    (5.4)

Rг = 50522· cos + 3623= 53953 Н.

Проектируя силы на ось Х, получаем

Fт Fx  Gт sin – Fs = 0.                              (5.5)

Учитывая, что Fs = fo Rг = fo(Gт cos  + Fy), и решая уравнение относительно Fт, получаем

Fт = Fx + fo (Gт cos +  Fy) + Gт sin .                   (5.6)

Подставив численные значения в уравнение (4.25), получим значение Fт, которое численно равно Fс.

Fт = 19668 + 0,1 (50522· cos 5˚ + 3623) + 50522· sin 5˚= 29467 Н.

α

Gт

Fx

Fy

Х

Y

O

Fs

Fт

Рис. 5.2. Схема к тяговому расчету машин

с полунавесным рабочим оборудованием.

5.2 Определение общей мощности двигателя

Для машины с активным рабочим органом уравнение расчета необходимой мощности Pдв двигателя (уравнение баланса мощности) можно записать следующим образом:

Рдв = Рр.одв + Рпдв + Рддв;                                   (5.7)

где Рр.одв – мощность на привод рабочего органа, приведенная к валу двигателя;

     Рпдв – мощность на передвижение машины, приведенная к валу двигателя;

     Рддв – мощность на привод дополнительных устройств (электрогенератора, гидронасоса системы управления и др.), приведенная к валу двигателя.

Мощность Рр.о рассчитывается для каждого типа рабочего органа по существующим методикам. Мощность на передвижение, приведенная к валу двигателя, определяется по формуле:

Рпдв = Fс vп /х б тр;                                         (5.8)

Рпдв = 29467· 0,18 /0,95· 0,88· 0,9 = 7050 Вт,                          

где Fс – суммарное тяговое сопротивление;

     vп – скорость рабочего передвижения машины;

     х – к.п.д. механизмов ходовой части базовой машины. Для колесных машин  х = 0,95;

     б – к.п.д., учитывающий потери мощности при частичном буксовании. При полной нагрузке можно принимать для колесных тракторов с колесной формулой 4×4 б = 0,84...0,9;

     тр – к.п.д. трансмиссии привода движителя, тр = 0,88...0,93.

Рддв = (0,05...0,07) (Рр.одв + Рпдв);                              (5.9)

Рддв = 0,06· (46856 + 7050) = 3234 Вт.

Общая мощность двигателя:

Рдв = 46856 + 7050 + 3234 = 57140 Вт.

Принимаем трактор МТЗ-1221 мощностью двигателя Р= 96000 Вт .

Для обеспечения работы машины  без буксования должно соблюдаться условие:

Fсц  Fc;                                                   (5.10)

32315  30271.

Условие соблюдается – машина работает без буксования.

Fсц = сц Rг kд;                                           (5.11)

Fсц = 0,6 · 53859 · 1= 32315 Н,

где Fсц – сила тяги по сцеплению;

 kpеж – коэффициент режима работы. При работе с постоянной нагрузкой

        kpеж= 0,87 для колесных;

     Fном – номинальная сила тяги базовой машины на соответствующей скорости;

сц – коэффициент сцепления движителя с грунтом сц =0,5…0,7 [5]

Rг – нормальная составляющая суммарной реакции грунта на ведущую часть движителя базовой машины;

 kд – коэффициент динамичности  kд = 1 [5]

5.3 Тяговые расчеты при транспортном передвижении

5.3.1 Движение по горизонтальному участку пути

Для мелиоративной машины с полунавесным рабочим оборудованием расчетная схема изображена на рис. 5.3. На схеме показаны силы, учитываемые при расчете. Для этого случая

Определяем максимальную транспортную скорость передвижения мелиоративной машины на горизонтальном участке пути.

Rг = Gт + Gp;                                           (5.12)

Fт = Fs = fo Rг = fo (Gт + Gр);                             (5.13)

Fт = Fs = 0,1· (50522 + 4218) = 5474 Н;

vmax = (PдвPдопдвтр ηх / Fт;                               (5.14)

vmax = (96000 – 3234)·0,9 ·0,95 / 5474 = 14,5 м/с =52,16 км/ч,

где тр – к.п.д. трансмиссии, передающей мощность от вала двигателя тягача   до движителя;

 х – к.п.д. ходового устройства (движителя).

                      

Рис. 5.3. Схема сил, действующих на машину при транспортном

передвижении по горизонтальному участку пути.

Рассчитанное значение vmax сопоставляется с максимальной транспортной скоростью vт, указанной в технической характеристике базовой машины. Должно выполняться условие:

                                                           vт  vmax;                                              (5.15)

33 < 52,16.

5.3.2. Движение в гору

При данном расчетном положении определяется максимальный угол подъема , который может преодолеть проектируемая машина на первой транспортной передаче.

sin  = – fo cos  + (PдвPдопдвтр ηх ηб /[vт(Gт + Gp)];       (5.16)

sin  = – 0,1· cos  + (96000 – 3234)·0,9·0,95· 0,88 /[0,61(50522 + 4218)];

sin  = - 0,1· cos  + 2,8.         

Заменив sin на , обозначив последний член уравнения через А и возведя обе части уравнения в квадрат, получим x = 0,76.

= аrccos x.                                               (5.17)

= аrccos 0,76

= 40,5˚

 Рис. 5.4. Схема к определению максимального угла подъема.

Угол , найденный из условия развиваемой мощности двигателя, необходимо проверить по условиям сцепления (проверка на отсутствие сползания).

Определяем максимальный угол подъема по условиям сцепления движителя с грунтом

tg  = (cц  fo),                                          (5.18)

= arctg (0,6  0,1)                                        (5.19)

= 26,6˚

После решения уравнения (5.19) сопоставляются значения , полученные при решении уравнений (5.17) и (5.19). Искомым углом  является меньшее из двух полученных значений = 26,6˚.

6. Статические расчеты мелиоративных машин

6.1 Определение коэффициентов запаса устойчивости

в вертикальных плоскостях

При расчете коэффициента запаса устойчивости в продольной вертикальной плоскости считается, что опрокидывание возможно относительно оси А–А или Б–Б.

Рис. 6.1 Схема к статическому расчету в продольной вертикальной плоскости.

Расчет ведем для оси Б–Б.

Расчленяем агрегат в соединительном шарнире и определяем  реакции  Fx  и  Fy

Спроектировав все силы на ось Х, получим:

Fх = Fтр + Fот + Fрез ;                                       (6.1)

Fх =1000 + 12000 + 6500 = 19500Н.

Аналогично находим Fу:

Fу =  Fин sin  + Gp.o  Rо + Fцб сos  ;                    (6.2)

Fу = 770· sin 45˚ + 4218  1590 + 1240· сos 45˚= 4049 Н.

Затем силы Fx и Fy прикладываются к базовому тягачу (см. рис. 6.2) и определяется kу относительно точки касания заднего колеса. Для оси Б–Б уравнение по расчету kуб имеет вид:

 kуб= Мвб/ Мопрб = Gт lт /( Fx l10+ Fy l9);                              (6.3)

kуб = 50522· 1,2 /( 19500· 0,9 + 4049·1,2) = 2,7,

lт = 1,2, l10 = 0,9, l9 = 1,2 [9].

Так как kуб > 1,3 ,то машина устойчива.

Рис. 6.2 Схема к статическому расчету в продольной вертикальной плоскости.

При расчете поперечной вертикальной плоскости коэффициент устойчивости определяем только для оси Б рис. 6.3.

Рис. 6.3 Схема к статическому расчету в поперечной вертикальной плоскости

Fу =  Fин sin  + Gp.o  Rо + Fцб сos  ;                    (6.4)

Fу = 770· sin 45˚ + 4218  1590 + 1240· сos 45˚= 4049 Н.

Fz = Fин sin  + Fк  Fцб сos  ;                             (6.5)

Fz =  770· sin 45˚ + 260  1240· сos 45˚= - 1161 Н.

Затем силы Fx и Fy прикладываются к базовому тягачу (см. рис. 6.3) и определяется kу относительно точки касания заднего колеса. Для оси Б–Б уравнение по расчету kуб имеет вид

kуб= Мвб/ Мопрб = Gт l11+ Fу l11 / Fz h;                              (6.6)

kуб = 50522· 0,7 + 4049·0,7/ 19500· 0,9  = 2,2.

Так как kуб > 1,3 ,то машина устойчива.

6.2 Расчет проходимости машины

Спроектировав силы, действующие на базовую машину, на ось Y, получим уравнение для расчета Rг.

Для машин с полунавесным рабочим оборудованием:

Rг = Gт + Fy;                                              (6.7)

Rг = 50522 + 4049 = 54571 Н.

Определяем координаты центра давления (ц. д.), т. е. точку приложения Rг. Оптимальным положением ц. д. является такое, когда он расположен на пересечении осевой линии симметрии и линии, проходящей через середину колес. Под действием внешних сил ц. д. смещается от этой точки. Смещение ц. д. по продольной оси обозначается хд, смещение в поперечном направлении – yд.

Из условия равновесия машины относительно расчетной оси опрокидывания  Б–Б находим хд. При этом используются  ранее определенные Мвб, Мопрб.

Для схемы, приведенной на рис. 6.4, условие равновесия имеет вид:

Мопрб – Мвб + Rг ( L/2 – хд) = 0;                               (6.8)

Отсюда

хд = (Мопрб – Мвб + Rг L/2) / Rг;                                                (6.9)

хд = (22408,8 60626,4 + 54691· 2,75/2) / 54691 = 0,52 м.

Рис. 6.4. Схема к определению величины смещения

реакции грунта в продольном направлении.

Расчетная схема для определения уд приведена на рис. 6.5. Формулу для определения уд получают так же, как и формулу (6.8).

Рис. 6.5. Схема к определению величины смещения

реакции грунта в поперечном направлении.

В окончательном виде получаем:

уд = (Мопрб – Мвб + Rг В/2)/Rг;                                   (6.10)

уд = (1755038199,7 + 54571∙ 1,5/2)/ 54571 = 0,37 м.

Определяем среднее давление на грунт одного колеса:

рср = Rг / 4bRк,                                             (6.11)

где b – ширина протектора;

 Rк – внешний радиус колеса.

рср = 54571 / 4∙0,18∙0,45 = 168429 Па.

Рассчитанное  значение  рср   должно  быть не больше давления воздуха в шинах, используемых на базовой машине. У шин низкого 125…250 кПа.

С учётом жёсткости шин это условие можно записать

рсрkж  рш,                                                                          (6.12)

где kж – коэффициент жесткости шин, kж = 1,2…1,25;

  рш – давление воздуха в шине в кПа.

рср ≤ 1,2∙  150 = 180 кПа

168 < 180 кПа

Условие соблюдается

6.3. Определение коэффициента запаса устойчивости

в горизонтальной плоскости

Значение kуг определяется по формуле:

kуг = Му / Мп,                                     (6.13)

где Му – момент сил, удерживающих машину от поворота;

  Мп – момент сил, стремящихся повернуть машину (сумма моментов внешних сил).

Для колесных машин

Мук= сц R1L,                                      (6.14)

где сц – коэффициент сцепления передних колес с грунтом;

  R1 вертикальная нагрузка на переднюю ось;

  L – продольная база.

При расчете момента сил, стремящихся повернуть машину, считается, что ее поворот происходит относительно центра давления. Поэтому плечами сил являются расстояния от ц.д. до линии действия сил. Кроме того, его значение определяется как сумма моментов от внешних сил, а для полунавесных или полуприцепных рабочих органов учитывается и возможная стабилизирующая составляющая от удерживающего момента Мур силы трения опорного устройства или опорной поверхности рабочего органа о землю. Мур можно определить по следующей формуле:

Мур = f1Rл l,                                      (6.15)

где f1 – коэффициент трения опорной поверхности рабочего органа о грунт;

 Rл – вертикальная реакция грунта на опорную поверхность рабочего органа;

 l – расстояние от центра опорной поверхности до ц.д. базовой машины.

Му = Мук + Мур = сц R1L + f1Rл l1;                                (6.16)

Му = 0,6∙ 38414∙2,75 + 0,6∙2000∙3,59 = 67691 Н∙м;

Мп = Fп ∙(l1 + B/2 – уд) – Fк (l2хд);                                (6.17)

Мп = 19500 ∙(3,59 + 1,4/2 – 0,37) – 260 (2,78 – 0,52) = 33528 Н∙м

Вертикальная нагрузка на переднюю ось:

 R1 =Rг [(L b1 )/2 + xд] / (L b1); (6.18)

R1 =54571 [(2,75 – 0,15 )/2 + 0,52] / (2,75 – 0,15) =38414 Н,

где b1 – ширина протектора переднего колеса, b1 = 0,15 м [9],

kуг = 67691 / 33528 =2,02.

Так как kуг = 2,02 > 2, то машина устойчива

Рис. 6.6. Схема к статическому расчету в горизонтальной плоскости.

6.4. Определение коэффициента запаса устойчивости

при переводе рабочего органа в транспортное положение

Рис. 6.7. Схема к расчету коэффициента запаса устойчивости при переводе

рабочего  органа в транспортное положение.

Коэффициент запаса устойчивости определяется по следующей формуле:

kу= Mвб/Mопрб = Gт l2 /Gр.о l1;                                  (6.19)

kу= 50522∙ 0,8 /4218∙ 2,8 = 3,4.

При переводе в рабочего органа в транспортное положение машина устойчива.

6.5. Статические расчеты при транспортном перемещении машины

При задней навеске рабочего оборудования рассматривается машина в момент ее разгона при движении на подъем. В этом расчетном положении учитываются сила давления ветра Fв, силы инерции Fи, возникающие при разгоне машины, и силы тяжести Gт и Gр. Расчетная схема приведена на рис. 6.8.

Как видно из рис. 6.8, увеличение  ведет к уменьшению Мв и к увеличению Мопр. Угол , при котором Мопр = Мв, называется критическим углом. Для безопасной работы машины необходимо соблюдение условия:

Мв = kу Мопр.                                      (6.20)

Угол, при котором соблюдается условие (6.20), называется максимальным безопасным углом б или предельным углом уклона. Для схемы, приведенной на    рис. 6.8,  уравнение (6.20) после подстановки выражений Мвб и Мопрб и решая его относительно точи Б имеет вид:

Gт cos l1 = 1,3 ( Fит h2 + Fир h3 + Gт sin h2  + Gp cos l2 + Gp sin h3 +

+ Fв H/2)  (6.21)

Рис. 6.8. Схема сил, действующих на машину при транспортном передвижении

Уравнение (6.21) необходимо решить относительно , что и даст искомый максимально допустимый угол б. С этой целью приведем уравнение (6.21) к следующему виду:

         сos (Gт l1  1,3Gpl2) = 1,3 sin (Gт h2  + Gp h3) + 1,3 (Fит h2+

+ Fир h3 + Fв Н/2) ;                                          (6.22)

сos (50522· 1,37– 1,3·4218·2,78) = 1,3 sin (50522 ·0,8+4218∙1,3) + 1,3· ·(6746,5· 0,8 + 563,3· 1,3 + 900·2,85/2);

сos ·53971 = sin ·45901 + 7412.

Заменив sin на , и возведя обе части уравнения в квадрат, получим   x = 0,81

= аrccos 0,81;

= 35,9˚.

Значения Fит, Fир определяются по формулам:

Fи т= mт vт / tр;                                           (6.23)

Fит = 5150·9,17 / 7 = 6746,5 Н,

где mт – масса трактора;

 vт – транспортная скорость, до которой разгоняется машина, обычно принимаемая равной транспортной скорости на высшей передаче;

 tр – время разгона машины до транспортной скорости tр = 6...8.

Fи р= mр vт / tр,                                           (6.24)

Fи р= 430·9,17 / 7 = 563,3 Н

где mр – масса рабочего органа.

Значение Fв определяется по формуле:

Fв = рв Ав;                                            (6.25)

       Fв = 0,25· 3,6 = 0,9 кН,

где рв – давление ветра, рв = 0,25 кПа [5];

  Ав – подветренная площадь.

Упрощенно можно считать для рассматриваемой схемы:

Ав = ВН kсп;                                                                      (6.26)

Ав = 1,8·2,85·0,7 = 3,6 м2,

где В и Н – соответственно габариты машины по ширине и высоте;

  kсп – коэффициент сплошности, учитывающий площадь, находящуюся под давлением ветра. Для машин kсп= 0,6…0,8.

При  боковой навеске рабочего оборудования рассматривается движение с транспортной скоростью по косогору поперек уклона с поворотом при минимальном радиусе (рис. 6.9). Восстанавливающий и опрокидывающий момент в этом случае создаются силами тяжести Gт, Gp, силой ветра Fв, силами инерции Fит и Fир (центробежными силами), возникающими при движении машины с поворотом.

Сила давления ветра определяется по формуле:

Fв= pв HLkсп;                                             (6.27)

Fв= 0,25∙ 2,85∙3,8∙0,7 = 1,89 кН,

где L – габарит машины по длине.

Рис. 6.9. Схема к определению максимального безопасного

угла косогора.

Сила инерции определяется по формуле:

Fи= m vт2 /rп ,                                             (6.28)

где vт – транспортная  скорость передвижения на высшей передаче;

  rп – радиус поворота.

Для колесных машин:

rп = rmin = 5,3 м [9],                                           (6.29)

где rmin – минимальный радиус поворота, принимается по технической характеристике для середины колеи.

Fит= 51509,172 /5,3 = 81709 Н

Применительно к схеме, изображенной на рис. 6.9, уравнения для расчета моментов имеют вид

МвБ = Gтcos  B/2,                                        (6.30)

МопрБ = Gт sin h1 + Gpsin h2 + Gpcos  l1 + Fит h1 +

+ Fир h2 + Fв Н/2.                                   (6.31)

В уравнении (9.74) Fир вычисляется следующим образом:

Fир = mpvр.о2/rп.р,                                          (6.32)

Fир= 4304,32 /2,8 = 2840 Н

где vр.о – скорость движения рабочего органа;

rп.р – расчетный радиус поворота центра масс рабочего органа.

Значения скорости и радиуса определяются по формулам:

vр.о = vт (l1+ B)/B                                           (6.33)

vр.о =9,17 (0,15+ 1,6)/1,6 = 4,3 м/c

rп.р =  (1,4…1,8) (B + l1).                                  (6.34)

rп.р =  (1,4…1,8) (1,6 + 0,15) = 2,45…3,15 м

Далее выражения (6.30) и (6.31) подставляются в уравнение (6.20). Из полученного уравнения находят  для косогора.

50522cos  1,6/2 = 1,3∙( 50522 sin0,8 + 4218 sin 1,3 + 4218 cos 0,15 +  +817090,8 + 2840∙ 1,3 + 1,89∙ 2,85/2)

Угол косогора β = 11˚

Передаточное отношение редуктора привода фрезы должно составлять:

 U= вом / ф (6.35)

вом = π∙nвом / 30;                     (6.36)

вом = 3,14∙540 / 30 =56,52 с-1

где nвом – обороты ВОМ.

ф = vф Rф;         (6.37)

ф = 20 ∙ 0,34 = 6,8 с-1,

где Rф – радиус фрезы.

U= 56,52 / 6,8 = 8,3.

7. Расчет исполнительного механизма

Для подбора гидроцилиндра необходимо определить силу, необходимую на штоке гидроцилиндра. Для схемы, приведённой на рис 7.1. составляем уравнение суммы моментов относительно точки О:

(о) = 0;

                                           (7.1)

Отсюда

Н.

Рис. 7.1. Схема к определению силы, действующей на шток гидроцилиндра.

После определения усилия на штоке гидроцилиндра переходим к определению диаметра гидроцилиндра [4].

,                                    (7.2)

где Рц – давление в гидросистеме, Рц = 10 МПа (таб.6 [3]);

кц – коэффициент, кц = 0,5...0,7;

 мц – механический к.п.д. цилиндра. мц = 0,95...0,98;

Рсл – давление в сливной магистрали. Рсл = 0,2...0,3 МПа.

м.

Принимаем из стандартного ряда гидроцилиндр Ц 80 – 500. (Dц = 80 мм,    lшт =500 мм) [4].

8.Прочностные расчеты

8.1 Прочностной расчет шпоночного соединения

на приводном валу фрезы

Конструктивно принимаем dв=50 мм. Исходя из этого, принимаем шпонку с параметрами b∙h=14∙9 и l=45 мм.

Произведем проверку шпонки на срез:

,                                                    (8.1)

где Т – передаваемый момент;

   [τср] – допустимое напряжение среза, для материала Ст5 [τср]=100 МПа.

Т = Рро / ; (8.2)

Т =46856 / 58,8 = 797 Н∙м;

τср =50,6<[τср]=100 МПа  -  условие выполняется.

Произведем проверку шпонки на смятие:

                                                    (8.3)

где [σсм] – допустимое напряжение на смятие, [σсм]=240 МПа.

Условие выполняется.

Рис 8.1 Схема для проверки шпоночного соединения.

8.2 Прочностной расчёт пальца, крепления штока

гидроцилиндра к стреле

 

Рис 8.2 Схема для проверки пальца крепления рукояти к стреле

по напряжению среза.

Принимаем материал пальца Ст5, у которой =100 МПа. Диаметр пальца 30 мм.

Определяем напряжение на срез:

, МПа ,                                                 (8.4)

где F – сила действующая на палец,;

 А-площадь поперечного сечения пальца,

                                           (8.5)

;                                              (8.6)

                                           (8.7)

МПа,

16,7<100 – условие выполняется.

8.3.  Расчёт сварного шва крепящего открылки

к проушине гидроцилиндра

Условие прочности для данного случая:

,                                      (8.8)

где к – катет шва, к = 3 мм;

l – длина сварного шва;

[]р – допускаемое напряжение на растяжение.

 [p] = T/[s]; T = 440 Мпа;

[p/] = 440/2,5 = 176 МПа.

Рис 8.3. Схема к проведению прочностного расчёта сварного шва

Исходя из выражения (8.8) имеем

мм.

Принимаем длину сварного шва 32 мм.

9. Особенности эксплуатации машины

9.1.Техническое обслуживание машины

Техническое обслуживание – комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании его по назначению, хранении и транспортировки.

В процессе использования каналоочистителя проводят технические обслуживания: ЕО, ТО–1, ТО–2, СО, Т, К, которые приурочивают с выполнением работ на принятом базовом тракторе.

Ежесменное (ЕО) выполняется перед началом смены, в течении или после рабочей смены. В него входят: очистка от пыли и грунта; проверка комплектности составных частей машины и инструмента; проверка состояния крепления двигателя, насосов и т. д.; проверка герметичности систем питания, смазки и охлаждения двигателя, гидросистемы, редукторов; проверка уровня топлива двигателя, рабочей и охлаждающей жидкости, масла в картере двигателя и редукторе; смазывание шарнирных соединений рабочего оборудования; запуск, прогрев и проверка работы двигателя; проверка систем управления, сигнализации, освещения.

Техническое обслуживание № 1 (ТО–1) проводится после 125 часов работы машины. В состав работ входят: выполнение работ ЕО; проверка состояния привода вентилятора, генератора, компрессора, гидросистемы; слив отстоя из топливного бака основного двигателя, фильтров грубой и тонкой очистки топлива; обслуживание аккумулятора; смазывание подшипников согласно карте смазки.

Техническое обслуживание № 2 (ТО–2) проводят через 500  часов работы машины и включает в себя: выполнение операций ТО–1; проверка тепловых зазоров в клапанах; давления впрыска форсунок; качества распыла топлива; давления предохранительных клапанов гидросистемы; проверка плотности электролита; замена масла в картере двигателя; очистка и мойка сеток фильтрующих элементов; смазывание согласно карте смазки.

Техническое обслуживание № 3 (ТО–3) проводят через 1000 часов работы и включает в себя: выполнение операций ТО–2, кроме того, полностью осматривают все детали и сборочные единицы машины, поврежденные или изношенные следует заменить. При необходимости подтягивают крепление деталей. Замена масла в гидросистеме и редукторах. Перед заменой смазочных материалов редукторы тщательно промывают керосином или дизельным топливом. Тщательно контролируются все шарнирные и шаровые соединения.

Сезонное обслуживание (СО) выполняется два раза в год при подготовке машины к использованию в период последующего сезона (летнего или зимнего). Включает следующие операции: промывка системы охлаждения двигателя, заполнение её жидкостью, соответствующей сезону эксплуатации; замена рабочей жидкости в гидросистеме; смазывание подшипников и шарнирных соединений смазочным материалом; сезонная регулировка реле-регулятора; установка или съём дополнительных чехлов двигателя или аккумулятора.

Работы по проведению текущего и капитального ремонта (Т и К) проводятся согласно инструкции по эксплуатации машины в специальных мастерских.

При текущем ремонте машины необходимо разбирать и ремонтировать только неисправные узлы. Разборку и сборку производят в соответствии с технологической последовательностью относительно каждого составного узла машины, пользуясь соответствующим инструментом и приспособлениями. При этом устраняют неисправности, заменяют отдельные детали или узлы на новые или заранее отремонтированные, выполняют регулировочные работы, проводят техническое обслуживание и испытание машины.

9.2. Требования безопасности при работе на каналоочистителе

К работе на каналоочистителях допускаются лица, прошедшие специальное обучение. Каждый вновь поступающий на работу машинист обязан пройти вводный инструктаж по безопасности труда и инструктаж на рабочем месте.

Перед началом работы машинист получает указания о порядке выполнения задания и соблюдении при этом необходимых мер предосторожности, тщательно осматривает рабочую площадку и проверяет машину: состояние зубчатых и других передач, затяжку болтовых соединений, регулировку тормозов; наличие воды в системе охлаждения, топлива, рабочей жидкости и смазочных материалов, отсутствие течи; надежность ограждений; исправность органов управления и контрольных приборов; наличие аптечки, огнетушителя и комплекта исправного инвентаря и инструмента; исправность звуковой и световой сигнализации. Все обнаруженные недостатки необходимо тщательно устранить. Работа на неисправной машине категорически запрещается.

Машинист во время работы должны быть в рабочей одежде, застегнутой на все пуговицы. Одежда должна соответствовать росту и не иметь свисающих концов, которые могут быть захвачены вращающимися частями машины.

Пуск двигателя производят при нейтральном положении рычагов управления. Перед началом движения (работы) машинист должен убедиться в отсутствии людей в опасной зоне и во всех случаях обязан подать предупредительный звуковой сигнал.

При очистке рабочего оборудования или удалении посторонних предметов, застрявших между его элементами, следует остановить машину, поднять рабочий орган в транспортное положение, надежно зафиксировать его и только после этого вести профилактические работы.

Все операции технического обслуживания, устранение неисправностей необходимо выполнять при заглушённом двигателе, заторможенной ходовой части и опущенном рабочем оборудовании.

Не рекомендуется заправлять машину в темное время суток. При необходимости для освещения можно использовать свет фар другой машины. Пользоваться при заправке открытым огнем категорически запрещается.

В процессе работы необходимо периодически проверять нагрев редукторов.

Проход мелиоративной машины под проводами электролинии высокого напряжения разрешается, если расстояние между проводами и верхней частью машины не менее 2 м.

При вынужденной остановке на шоссейных и грунтовых дорогах общего пользования следует установить предупредительные красные флажки, а в ночное время - красные фонари; необходимо принять срочные меры по удалению машины с проезжей части.

Машинисту запрещается отдыхать в зоне действия машин, под техникой, возле траншей и магистральных каналов.

Во время перерывов в работе машина должна быть установлена на горизонтальной площадке, заторможена, рабочий орган опущен на грунт, а кабина закрыта.

Запрещается находиться во время грозы в кабине машины, прислоняться к ней, а также находиться вблизи нее.

 Спускать и поднимать каналоочиститель при перемещении его своим ходом допускается на уклоне дороги, не превышающем максимально допустимый угол подъема =26,60 и угол косогора   =110.

10. Технико-экономическая оценка машины

К технико-экономическим показателям относят удельную энергоёмкость, удельную металлоемкость, эксплуатационная производительность.

Эксплуатационная производительность:

                                                   Пэ = Пт ∙kи , га/ч ,                                            (10.1)

где kи - коэффициент использования рабочего времени, kи=0,8.

Пэ = 180 ∙0,8 = 144 м3/ч.

Удельная энергоёмкость определяется по формуле:

 e = Рдв э (10.2)

e = 96000 /144 = 666,7 Вт·ч/м3.

Удельная материалоемкость:

 M = mкт; (10.3)

M = 5580/180= 31 кг·ч/ м3,

где: m – масса каналоочистителя

Удельная энергонасыщенность определяется по зависимости:

 P = Рдв /m; (10.4)

P = 96000 /5580 =17,2 Вт/кг.

Расход топлива на производство единицы продукции:

qт = Рдвqуд / Пт;

qт = 96∙0,223 / 180 = 0,12 кг/м3,

где qуд – удельный расход топлива, qуд =0,223 кг/(кВт∙ч).

Заключение.

Данная машина рассчитана в соответствии с заданными параметрами на курсовой проект. Каналоочиститель работает на каналах глубиной до 2 м и шириной по дну от 0,5 до 1,2 м. Очистка производится в каналах без воды и в грунтах до   2-й категории. Эксплуатационная производительность составляет Пэ = 144 м3/ч, максимальный угол подъема при транспортном передвижении α = 26,6˚ Рассчитанные детали на прочность способны работать при допустимых нагрузках.

Литература.

  1.  Скотников В.А., Радкевич В.Т. Мелиоративные машины для осушения болот.-Мн.; Высшая. школа., 1988-307 с.
  2.  Курсовое и дипломное проектирование по мелиоративным машинам / В. Е. Веденяпин [и др.]; под ред. И. И. Мера. М.: Колос, 1978. 175 с.
  3.  Донской В.М., Гарбузов З.Е. Машины для мелиоративного строительства. Москва, Машиностроение., 1978 – 222с.

4.  Жарский М.А., Поздняков А.В. гидравлические машины и гидроприводы: пособие- Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2002. 48 с.

5. Милиоративные машины. Основы теории и расчета: Учебное пособие/ А.Н. Карташевич, Е.И. Мажугин; Белорусская государственная сельскохозяйственная академия.-Горки, 2008.-160 с.

6. Детали машин в примерах и задачах: Учебное пособие/С.Н. Ничипорчик, М.И. Корженцевский, и др. – 2-е изд. – Мн.: Выш. школа, 1981 – 432 с.

7. Рябов Г.А.,Мер И.И.,Прудников Г.Т.,Мелиоративные и строительные машины.М.:Колос, 1976. 360 с.

8. Государственная программа возрождения и развития села на 2005 − 2010 годы: официальное издание. − Мн.: Издательство «Беларусь» Министерство информации РБ, 2005 − 96 с.

9. Мелиоративные экскаваторы непрерывного действия: Атлас конструкций/ Е.И. Мажугин, В.М. Горелько, А.Н. Карташевич; БГСХА-Горки,2006.-132 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

79353. Відомий і невідомий український меценат Петро Яцик 27 KB
  Мета: ознайомити учнів школи з відомим меценатом Петром Яциком; практична формування вміння розуміти що українська мова -– це скарб народу який учні повинні здобувати із задоволенням і досягати успіхів у навчанні завдяки плідній творчій праці; виховна прищеплювати любов до української мови...
79354. Гра-подорож «Мандри зайки-морквоїда» 55 KB
  Молодші школярі разом з героєм подорожі та своїми старшими друзями мандрують видатними датами календаря знайомляться з історією рідної країни здійснюють екскурсії по місцях славетного минулого вивчають історію козацтва рідного краю.
79356. Сценарий школьного праздника «Последний звонок» 81.5 KB
  Звучит музыка выходят одиннадцатиклассники. Так пусть начнет сегодня торжество Своим свободным голосом держава Звучит Гимн Украины Вед: Сегодня наш праздник мы назвали не совсем традиционно – Школьная моя семья. Звучит музыка выходят выпускники читают слова о первом учителе.