Рециклер на безе автогрейдера

rr-ryirsrss-rrs-rrs.dwg

Технические характеристики 1 Эксплуатационная масса
кг 10000 2 Мощность двигателя
кВт 386 3 Колёсная формула 1х2х3 4 Радиус поворота
5 Ширина обрабатываемой полосы дороги
мм 1800 6 Глубина фрезерования
мм 600 7 Производительность м2ч 40000
Гидроцилиндры наклона колёс
Гидроцилиндры выноса тяговой рамы
Гидроцилиндры подъёма-опускания рабочего оборудования
Гидроцилинд управления передней заслонкой РО
Гидроцилиндр усилителя рулевого управления
Гидрораспределитель привода фрезы
Гидрораспределитель наклона колёс
Гидрораспределитель выноса тяговой рамы
Гидрораспределитель рабочего оборудования
Гидрораспределитель рулевого управления
Гидрораспределитель управления заслонкой РО
Предохранительные клапаны
Фрезерное оборудование
КР.ДМ.ПР.00.00.01.ВО
Технические характеристики 1 Расположение резцов шевронное 2 Количество резцов
0 3 Диаметр окружности резания
мм 912 4 Дополнительное оборудование подача битума
Схема гидравлическая
КР.ДМ.ПР.00.00.00.ВО

rrs.-rrs.-ryirssrresrrsrrs.docx

С течением времени дороги изнашиваются как физически – на них появляются неровности и выбоины так и морально – их грузоподъемность становится недостаточной. Восстановление покрытия требует много усилий: нужно удалить и вывезти для повторного использования старую дорожную одежду и только затем уложить новое покрытие. Но еще сложнее увеличить грузонесущую способность дороги.
Рециклинг дорожной одежды заключающейся в ее регенерации путем фрезерования и гомогенизации при укреплении стабилизирующими материалами с целью создания однородного слоя с более высокими прочностными свойствами широко используется для ремонта и восстановления дорожных покрытий. Метод рециклинга основывается на объединении в одну нескольких рабочих операций: фрезерования перемешивания стабилизации уплотнения и профилирования восстанавливаемого участка дороги за один ход машины при полной компьютеризации процесса. Машина реализующая ремонт дороги методом рециклинга – рециклер работает в качестве главного агрегата с группой машин обеспечения.
Темой данного курсового проекта является разработка рециклера на базе автогрейдерного шасси.
НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ
Технология холодного рециклинга позволяет добиться повторного максимального использования материалов существующего покрытия при капитальном ремонте автомобильных дорог. Использование данной технологии исключает необходимость приготовления и транспортировки новой асфальтобетонной смеси а также предварительного разогрева покрытия автомобильной дороги (позволяя называть данную технологию холодной) что значительно снижает ее энергоемкость уменьшает воздействие на окружающую среду. При ремонте покрытий автомобильных дорог возможно использование двух вариантов холодного рециклинга (рисунок 1.1): рециклинг укрепленного слоя дорожной одежды (покрытия) и рециклинг укрепленного и неукрепленного слоев дорожной одежды (покрытия и основания).
Рисунок 1.1 – Варианты холодного рециклинга покрытий автомобильных дорог: а) рециклинг укрепленного слоя дорожной одежды (покрытия); б) рециклинг укрепленного и неукрепленного слоев дорожной одежды (покрытия и основания)
Холодный рециклинг может использоваться на дорогах с разными типами покрытий: гравийных щебеночных неукрепленных щебеночных укрепленных асфальтобетонных; при этом ремонтируемая дорожная одежда сфрезеровывается измельчается перемешивается с водой для достижения оптимальной влажности обеспечивающей эффективное уплотнение и вяжущим с использованием до 100% существующего материала для устройства новой дорожной одежды и укладывается за один рабочий ход рециклера.
Применение в настоящее время новых типов органических и неорганических вяжущих прогрессивных машин и механизмов позволяющих добиться их точного дозирования и оптимального перемешивания с гранулятом получаемым при фрезеровании ремонтируемого покрытия подняло данную технологию на качественноновый уровень.
Принцип работы дорожной фрезы для переработки грунтовых и гравийных покрытий автомобильных дорог являющейся в 50-х годах XX века прообразом современных рециклеров заключается в следующем: фрезерный рабочий орган вращающийся с большой окружной скоростью срезает тонкую стружку материала покрытия автомобильной дороги и отбрасывает ее к задней стенке кожуха фрезы измельчая материал в гранулят. После измельчения при последнем проходе фрезы в гранулят вводится вяжущее (битум) с образованием смеси укладываемой по ширине полосы ремонтируемой автодороги и являющейся в зависимости от нагрузки покрытием или основанием. Толщина стружки срезаемой фрезой зависит от окружной скорости рабочего органа и скорости его подачи изменение этих параметров влияет на изменение мощности потребляемой для работы фрезы. На рисунке 1.2 изображена конструктивная схема дорожной прицепной фрезы агрегатируемой с трактором и имеющей собственный двигатель для привода фрезерного барабана.
Рисунок 1.2 – Конструктивная схема дорожной прицепной фрезы:
– насос гидросистемы; 2 – двигатель; 3 – кожух фрезы; 4 – откидная крышка; 5 – фрезерный барабан; 6 – двухотвальный плужок; 7 – опорные колёса; 8 – редуктор; 9 – карданный вал; 10 – гидроцилиндр.
Рабочим органом фрезы является фрезерный барабан 5 с набором лопаток расположенных в шахматном порядке. Барабан разделен на две симметричные половины приводным редуктором 8 соединенным с двигателем карданным валом 9. Для рыхления промежутка между половинами барабана служит двухотвальный плужок 6 который поднимает нетронутую полоску материала покрытия и отводит ее в стороны под лопатки барабана. Фреза опирается на два колеса 7 смонтированных на раме посредством кривошипов. Кривошипы поворачиваются относительно рамы посредством гидроцилиндра 10 и таким образом поднимают раму и выводят лопатки барабана из фрезеруемого покрытия. При помощи этого же гидроцилиндра рама с барабаном опускается обеспечивая регулировку глубины фрезерования и толщины фрезеруемого слоя покрытия автодороги.
Технология работы рециклеров рассмотренной конструкции заключается в вырезании поврежденного покрытия фрезерным барабаном который при движении машины непрерывно измельчает материал ремонтируемого покрытия перемешивает его с вяжущим (битумной эмульсией) водой дозируемых оператором или автоматической системой управления и при необходимости цементом; осуществляет распределение получаемой эмульсионно-минеральной смеси по ширине полосы и предварительное формирование ее профиля с помощью управляемой заслонки кожуха за один рабочий ход. Фракционный состав получаемого в процессе фрезерования гранулята старого и как следствие механические свойства нового покрытия зависят от частоты вращения фрезерного барабана объема камеры дробления положения заслонки скорости движения рециклера. Окончательное формирование профиля автодороги выполняется автогрейдером после чего производится уплотнение комбинированным катком вибрационного действия и открытие движения транспорта. Технологический комплекс техники выполняющей холодный рециклинг автомобильных дорог изображен на рисунке 1.3
Рисунок 1.3 – Технологический комплекс техники выполняющей холодный рециклинг автомобильных дорог
- автоцистерна с водой; 2 - битумовоз с битумной эмульсией; 3 - рециклер; 4 - автофейдер; 5 - виброкаток; 6 - песчано-гравийное основание; 7 - старое асфальтобетонное покрытие; 8 - рециклированный слой; 9 - спрофилированный новый слой; 10 - уплотненный новый слой.
ПАТЕНТНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Патент № 5111590507 Профилировочно-смесительная машина
Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению а именно к профилировочно-смесительным машинам для создания дорожного основания и покрытия или образования профиля дорожного полотна и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем что перекрывающее окно разделительной перегородки приспособление выполнено в виде поворотного относительно оси фрезерношнекового ротора 3 секторного затвора 9. Отражательная стенка имеет вид охватывающего распределительный шнек корытообразного щитка 5 который шарнирно прикреплен к оси ротора 3 и имеет возможность фиксированного поворота. Отвал 7 прикреплен к корытообразному щитку 5 а разделительная перегородка присоединена к кромке задней части кожуха.
Профилировочно-смесительная машина имеет кожух 1 смонтированный на раме базового тягача и размещенный в нем посредством оси 2 фрезерно-шнековый ротор 3. На оси 2 с наружной стороны кожуха 1 установлен с возможностью фиксированного поворота от привода 4 корытообразный щиток 5 в котором размещен распределительный шнек 6 а к щитку 5 прикреплен отвал 7.
Задняя стенка кожуха 1 состыкована с разделительной перегородкой имеющей окно 8 для сообщения полости кожуха 1 с полостью корытообразного щитка 5. На оси 2 внутри кожуха 1 установлено перекрывающее окно 8 приспособление выполненное в виде секторного затвора 9 последний связан с приводом 10 установленным на кожухе 1.
Устройство для подачи и распределения воды (не показано) устанавливается на раме машины или внутри кожуха 1.
Профилировочно-смесительная машина работает следующим образом.
Для работы в режиме профилировщика (фиг. 1) корытообразный щиток 5 с распределительным шнеком 6 и отвалом 7 опускают в такое положение при котором режущие кромки фрезерно-шнекового ротора 3 и отвала 7 находятся на одном уровне. При этом секторный затвор 9 поднимают в верхнюю часть кожуха 1 открывая окно 8 для соединения полости кожуха 1 с полостью корытообразного щитка 5. В таком положении при вращении ротора 3 срезаемый материал попадает на отвал 7 и далее в щиток 5 по которому он перемещается за пределы обрабатываемого дорожного полотна распределительным шнеком 6.
При работе в режиме грунтосмесителя корытообразный щиток 5 с установленным в нем шнеком 6 и прикрепленным отвалом 7 устанавливают таким образом что нижняя кромка отвала 7 располагается выше нижних режущих кромок фрезерно-шнекового ротора 3 на величину определяемую требуемой высотой слоя перемешиваемого материала. При этом секторный затвор 9 опускают перекрывая окно 8. При вращении ротора 3 происходит срезание верхнего слоя и измельчение материала. Вместе с этим на обрабатываемую поверхность подают воду или вяжущие в результате чего при измельчении верхнего слоя материала одновременно происходит его перемешивание с водой или вяжущими.
В предлагаемой конструкции дорожно-строительной машины за счет применения корытообразного щитка охватывающего распределительный шнек и секторного затвора исключается его заклинивание и обеспечивается более надежная изоляция фрезерно-шнекового ротора от распределительного шнека благодаря чему повышается надежность работы машины и качество профилируемого полотна исключается засорение и заклинивание шнека снижается энергоемкость процесса за счет снижения коэффициента трения при перемещении грунта на обочину уменьшения высоты призмы волочения и исключения дополнительной ее переработки фрезой-шнеком что повышает эффективность машины.
Профилировочно-смесительная машина включающая смонтированный на раме базового тягача фрезерно-шнековый ротор с кожухом распределительный шнек с отражательной стенкой разделительную перегородку с окном перекрывающее окно приспособление отвал и распределитель вяжущих или воды отличающаяся тем что с целью повышения эффективности перекрывающее окно перегородки приспособление выполнено в виде поворотного относительно оси ротора секторного затвора отражательная стенка в виде охватывающего шнек корытообразного щитка шарнирно прикрепленного к оси ротора с возможностью фиксированного поворота отвал присоединен к корытообразному щитку а разделительная перегородка к кромке задней части кожуха.
Патент № 1370172 Профилировочно-смесительный рабочий орган
Изобретение относится к дорожно-строительным машинам а именно к устройствам для профилирования и смешивания грунта с вяжущими материалами.
Целью изобретения является снижение энергоемкости процесса.
На фигуре 3 изображена схема профилировочно-смесительного рабочего органа.
Профилировочно-смесительный рабочий орган содержит кожух 1 в котором размещен измельчающий ротор 2 закрепленный в опорных подшипниках кожуха 1 над ротором 2 расположено устройство 3 для подачи вяжущих или воды и распределительное приспособление 4 в виде вертикально подвижной задней стенки связанной с гидроцилиндрами 5. За ротором 2 на осях закрепленных в кожухе 1 расположена перегородка выполненная в виде жалюзи 6 с механизмом поворота пластин. Профилировочно-смесительный рабочий орган имеет дополнительное распределительное приспособление в виде
шнека 7 установленного в опорах 8 расположенных за прифланцованными к кожуху 1 трубами 9 с вырезами для выброса лишней массы грунта. Привод шнека 7 осуществляется гидромотором 10 через планетарный редуктор 11.
Профилировочно-смесительный рабочий орган работает следующим образом.
В рабочем положении профилировочно-смесительный рабочий орган навешен на базовый тягач (не показан).
Процесс профилирования и смешивания грунта с вяжущими материалами производится одним и тем же устройством в два приема.
В режиме профилирования ротор 2 вращаясь по часовой стрелке снизу вверх отбрасывает срезанный грунт на вращающийся шнек 7 через открытые жалюзи 6 что способствует лучшему разрыхлению и измельчению грунта. Излишняя масса грунта отбрасывается шнеком 7 через вырез в трубе 9 влево или вправо по ходу машины в зависимости от направления вращения шнека 5 приводимого в движение гидромотором 10 через планетарный редуктор 7.Нижняя кромка задней стенки 4 кожуха 1 установленная посредством гидроцилиндров 5 на заданном уровне необходимом для профилирования разравнивает разрыхленный грунт.
В режиме смешивания грунта с вяжущими материалами (например битум цемент и др.) работает только смесительная камера и задняя стенка 4 кожуха 1 нижняя кромка которой установлена на заданном уровне посредством гидроцилиндров 5. Отдозированный вяжущий материал под давлением подается через сопла в массу разрыхленного грунта срезаемого ротором 2. Шнек 7 не вращается жалюзи 6 закрыты предотвращая возможное скопление и зависание смеси грунта с вяжущим материалом над шнеком 7. Смешанный грунт проходя под жалюзями 6 и шнеком 7 разравнивается нижней кромкой задней стенки 4.
Профилировочно-смесительный рабочий орган содержащий размещенные в кожухе измельчающий ротор устройство для подачи вяжущих или воды и распределительное приспособление отличающийся тем что с целью снижения энергоемкости процесса он снабжен дополнительным распределительным приспособлением в виде шнека и перегородкой выполненной в виде жалюзи с механизмом поворота пластин смонтированных в кожухе между измельчающим ротором и дополнительным распределительным приспособлением.
Патент № 16224889 Дорожно-строительная машина
Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению в частности к однопроходным грунтосмесительным машинам для создания оснований дорог и покрытий из грунта укрепленного дорожно-строительными материалами.
Цель изобретения - повышение эффективности.
На чертеже изображена дорожно-строительная машина общий вид.
Дорожно-строительная машина содержит монтируемый на раме 1 базового тягача 2 с помощью шарнира 3 несущий элемент 4 на нем смонтирован кожух 5 в котором установлен с возможностью вращения вокруг 15 горизонтальной оси от привода (не показан) роторный рабочий орган 6. К кожуху 5 жестко крепится отвал 7 образующий его заднюю стенку.
Несущий элемент 4 через кожух 5 шарнирно соединен с гидроцилиндрами 8 которые в свою очередь шарнирно закреплены на раме 1базового тягача и могут быть подключены к системе автоматического регулирования положения рабочего органа. Уплотняющая плита имеет верхнюю часть в виде пригрузочной рамы 9 и соединенную с ней через амортизаторы 10 нижнюю часть - подошву 11 на которой установлен вибратор 12. Пригрузочная рама 9 плиты посредством расположенных одна над другой шарнирных тяг 13 и 14 прикреплена к отвалу 7 выполняющему вместе с кожухом 5 функцию несущего элемента. При этом тяга 13 шарнирно связана с отвалом 7 с помощью гидроцилиндра 15 обеспечивающего постоянное усилие поджатия плиты а нижняя шарнирная тяга 14 выполнена регулируемой длины например с помощью винтовой стяжки 16. Между несущим элементом 4 и кожухом 5 установлена дополнительная винтовая стяжка 17. Дородно-строительная машина работает следующим образом.
Перед началом работы производят регулировку положения рабочего органа 6 с помощью гидроцилиндров 8.
В случае необходимости производят перестановку уплотяющей плиты путем перемещения штока гидроцилнидра 15 и регулировки длины тяги 14 для установки необходимого встречного угла. За счет того что пригрузочная рама 9 образует совместно с отвалом 7 и шарнирными тягами 13 и 14 шарнирно-рычэжный механизм пригрузочная рама 9 а вместе с ней уплотняющая плита перемещаются вертикально.
При изменении положения плиты может возникнуть необходимость изменения угла наклона подошвы 11 плиты которое осуществляют изменением длины шарнирной тяги 14.
Во время работы машины с помощью гидроцилиндров 8 устанавливают несущий элемент 4 с прикрепленными к нему рабочим органом 6 и плитой в заданном положении копирующим устройством (не показано). При этом вес несущего элемента 4 рабочего органа 6 с приводом и кожуха 5 передается через плиту на обрабатываемую полосу. В свою очередь гидроцилиндр 15 дополнительно поджимает уплотняющую плиту независимо от рабочего органа 6 что обеспечивает дополнительный эффект уплотнения строящегося слоя основания или покрытия.
В случае выполнения рабочего органа 6 в виде шнека строительный материал с его помощью распределяется по поверхности основания а в случае применения фрезы производится резание верхнего слоя грунта его измельчение и перемешивание. Полученный после обработки рабочим органом 6 слой разравнивается отвалом 7 а затем с соблюдением заданных характеристик уплотнения уплотняется с помощью уплотняющей плиты.
Такое выполнение дорожно-строительной машины обеспечивает повышение качества строительства и получение более ровной и равномерно уплотненной обрабатываемой полосы дороги благодаря фиксированной и управляемой установке рабочих органов. Кроме того достигается снижение металлоемкости за счет использования веса рабочего органа кожуха и несущего элемента для создания пригруза виброплиты и получения более высокой степени уплотнения обрабатываемой полосы дороги что повышает эффективность работы машины.
Дорожно-строительная машина содержащая шарнирно закрепленный на раме базового тягача несущий элемент с гидроцилиндром вертикального перемещения его свободного конца приводной роторный рабочий орган с охватывающим его кожухом уплотняющую плиту с верхней и нижней частями шарнирными тягами гидроцилиндром ее подъема и опускания и винтовой стяжкой для изменения встречного угла наклона днища отличающаяся тем что с целью повышения эффективности кожух снабжен образующим его заднюю стенку планирующим отвалом и дополнительной винтовой стяжкой нижняя часть уплотняющей плиты - вибратором и соединяющими ее с верхней частью амортизаторами шарнирные тяги плиты расположены одна над другой и прикреплены к отвалу а основная винтовая стяжка установлена в разрезе нижней тяги при этом кожух шарнирно присоединен снизу к свободному концу несущего элемента а дополнительная винтовая стяжка шарнирно соединена с последним и верхом кожуха.
Патент №1288241 Машина для регенерирования и уплотнения асфальтобетонных покрытий
Изобретение относится к дорожному машиностроению а именно к машинам для регенерирования асфальтобетонных покрытий.
Цель изобретения - повышение производительности и ровности покрытия.
На фиг.5 изображена машина для ре генерирования и уплотнения асфальтобетонных покрытий вид сбоку; нафиг.2 навеска взламывающего рабочего орга на; на фигуре 5 - схема привода хода шнек-фрезы и навески взламывающего рабочего органа.
Машина состоит из колесного самоходного шасси 1 с гидравлическим приводом 2 хода и приводом 3 рабочего оборудования на котором смонтированы бункер с наклонным питателем 4 горизонтальный питатель 5взламывающий рабочий орган в виде шнек-фрезы 6 (или пассивного рыхлителя 7) со шнеком 8 и отвала 9 смонтированного на балке 10 и смесителя 31 жестко смонтированного на той же балке 10.
Шнек-фреза 6 навешена подвижно относительно балки 10 с помощью гидроцилиндров встроенных в направляющие 12. На шасси 1 также установлены задний шнек 13 и уплотняющий рабочий орган 14 плавающего типа газовая система 15 оборудования для разогрева старого асфальтобетонного покрытия.
Гидравлический привод 2 хода выполнен по схеме насос 16 - мотор 17 привод 3 шнек-фрезы 6 выполнен секционным также по схеме насос 18 – мотор 19 и через цепные передачи 20. Балка 10 навески рабочего органа установлена с помощью двух гидроцилиндров 21 заключенных в направляющие 22.
Имеются датчики 23 уровня со щупами 24 устанавливаемые на раму машины 25 через винтовой механизм 26 при использовании ее в качестве базы или на балку 10 при использовании внешней базы (лыжа проволока и т.п.).
Гидроцилиндры 21 навески управляются злектрогидрораспределителями 27 связанными электрически с соответствующими датчиками 23 уровня. В гидросистему привода 2 хода установлены датчики 23 давления электрически связанные с электрогидрораспределителями 27. В гидросистеме привода 3 фрезы 6 установлены датчики 29 давления (в каждой из секций) электрически связанные с электрогидрораспределителями 2 управления гидроцилиндрами 21. Применяется в качестве внешней базы лыжа 30.
При работе шасси 1 машины устанавливается на рабочую полосу. Взламывающий рабочий орган шнек-фреза 6(или пассивный рыхлитель 7 и шнек 6) вместе с отвалом 9 настраиваются на рабочий режим.Запускается газовое оборудование 15 и производится разогрев старого покрытия приемный бункер с наклонным питателем 4 загружается свежей смесью включаются питатель 4 горизонтальный питатель 5 смеситель 11 задний шнек 13. Включаются приводы 2 хода 3 рабочего оборудования и шнекфрезы в автоматическом режиме при этом автоматически производится опускание взламывающего рабочего органа - шнек-фрезы 6 (или пассивного рыхлителя 7) отвала 9 смесителя 11 до момента установки щупа 24 датчика 23 в нейтральное положение.
При рабочем ходе шнек-фреза 6 рыхлит нагретый слой асфальтобетона иподает этот; материал вдоль отвала 9 в смеситель 11 в который одновременно подается горизонтальным питателем 5 свежая асфальтобетонная смесь. В смесителе 11 происходит перемешивание старой смеси с новой подача перемешанного материала к заднему шнеку 13 распределение им смеси по ширине покрытия и уплотнение уплотняющим рабочим органом 14 плавающего типа.
При перегрузке одной из секций шнек-фрезы 6 срабатывает соответствующий датчик 29 давления и подает сигнал на электромагнит электрогидрораспределителя 27 включающий гидроцилиндр 21 на подъем осуществляя подъем одной стороны взламывающего рабочего органа. При перегрузке обоих секций шнек-фрезы 6 поднимается весь взламывающий рабочий орган (балка 10). Подъем осуществляется до снижения нагрузки до нормы при этом срабатывает другой датчик 29 давления подавая сигнал на тот же электромагнит электрогидрораспределителя 27 обесточивая его гидроцилиндр 21 останавливается. При перегрузке привода 3 механизма передвижения машины срабатывает один из датчиков 28 давления подающий одновременно сигналы на одноименные электромагниты электрогидрораспределителей 27 вызывая подъем взламывающего рабочего органа (балки 10) с помощью гидроцилиндров 21.
Подъем осуществляется также до снижения нагрузки до нормы что регистрируется другим датчиком 28 давления обесточивая те же электромагниты (гидроцилиндры 21 останавливаются).
При подъеме взламывающего рабочего органа (балка 10) щупы 24 датчиков 23 уровня переводятся в положение обеспечивающее подачу сигнала на электромагниты электрогидрораспределителей 27 командующие опусканием гидроцилиндров 21 балки 10 причем этот сигнал проходит только при от сутствии сигналов от датчиков 28 давления и 29 на "подъем". Взламывающий рабочий орган постоянно стремится благодаря датчикам 23 уровня установиться на заданный уровень. Присамопроизвольном опускании взламывающего органа те же датчики 23 обеспечивают его подъем в заданное положение через те же механизмы.
При этом исключаются остановки шнек-фрезы 6 и механизма перемещения машины что в свою очередь исключает поломку резцов фрезы (фреза остановлена а механизм передвижения 35 включен) и наличие волн на покрытиииз-за неравномерности уплотнения при изменении скорости и остановках машины.
Машина для регенерирования и уплотнения асфальтобетонных покрытий содержащая самоходное шасси приемный бункер с наклонным питателем горизонтальный питатель газовую систему разогрева старого покрытия уплотняющий рабочий орган плавающего типа и гидроприводы хода и рабочего органа для взламывания старого покрытия и перемешивания нового материала со старым подвешенного в вертикальной плоскости с помощью направляющих их гидроцилиндров управляемых гидрораспределителями от гидросистемы машины включающего секционный шнек-фрезу или пассивный рыхлитель и шнек регулируемый по высоте и смеситель связанный жестко с секциями отвала отличающаяся тем что с целью повышения производительности и ровности покрытия каждый гидропривод секций шнек-фрезы и гидропривод хода снабжены датчиками давления рабочий орган для взламывания старого покрытия - датчиками уровня расположенными с двух сторон машины причем датчики давления в гидроприводе секций шнек-фрезы настроенные на рабочий диапазон по крутящим моментам и датчики уровня настроенные по заданной глубине фрезерования связаны с гидрораспределителями управления гидроцилиндрами подъема соответствующей стороны рабочего органа а датчик давления в гидроприводе хода настроенный на рабочий диапазон тяговых усилий связан с гидрораспределителями .
3 Описание проектируемой конструкции и внесённых в неё изменений обоснование технической целесообразности предлагаемых проектных решений.
Фигура 6. Конструктивная схема рециклера на агрегатах скрепера МоАЗ-6014:
– одноосный тягач; 2 – седельно-сцепное устройство; 3 – тяговая рама; 4 – гидроцилиндр; 5 – насос подачи вяжущего (битумной эмульсии); 6 – насос подачи воды; 7 – заднее колесо; 8 – буфер; 9 – устройство подачи активирующей добавки; 10 – фрезерный барабан
Данная машина предназначена для удаления старого асфальтобетонного покрытия и укладки высококачественного слоя основания дорожной одежды что осуществляется путем смешивания полученного гранулята с вяжущими материалами непосредственно в ходе фрезерования. В качестве вяжущих материалов применяются цемент битумная имульсия вспененный битум смесь вспененного битума с водой смесь битумной имульсии воды и цемента или смесь вспененного битума с цементом.
Данная тема технически целесообразна т.к интенсивное развитие дорожного строительства требует проведения большого объема работ на выполнение которых используются соответствующие машины в том числе рециклеры что позволяет расширить технологические возможности за счет применения данных машин для ремонта асфальтобетонных покрытий.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
1 Исходные параметры для расчёта
По заданию известно: масса машины m=10 т колёсная формула – 1х2х3 рабочий орган машины состоит из фрезы и подачи битума машина используется для рициклирования асфальтобетонных покрытий.
2 Расчёт основных параметров рециклера на базе автогрейдера
Расчет основных параметров будем вести в соответствии с методикой изложенной в [1 с. 205-224].
Предварительную оценку характеристик модернизируемой машины целесообразно начать с выбора машины-аналога. Большинство основных параметров можно определить путём корректировки характеристик машины-аналога пользуясь методом подобия. Его сущность состоит в том что при конструктивно-кинематическом и технологическом подобии двух машин одинакового назначения их параметры связаны следующими соотношениями:
На основании этих соотношений можно получить формулы имеющие вид
где –коэффициент пропорциональности.
При проектировании рециклеров производят тяговый и энергетический расчёты определяют параметры машины и отдельных рабочих органов производят расчёты гидравлической системы и подбор гидрооборудования для управления рабочими органами и агрегатами.
Тяговый расчёт проводят на основе анализа уравнения тягового баланса. Для рециклера оснащённым комплектом рабочих органов для холодного восстановления АБ покрытий общая сила сопротивления в рабочем режиме включает следующие наиболее значимые сопротивления:
-фрезерованию холодного асфальтобетона Wф;
-перемещению машины Wпер.
Сопротивление фрезерованию холодного асфальтобетона
где kp – коэффициент удельного сопротивления фрезерованию холодного асфальтобетона kp=002 МПа;
bф – ширина фрезерования м;
hф – глубина фрезерования м.
Сопротивление перемещению рециклера
где f1 – коэффициент сопротивления перемещению машины f1=006 012;
Gp –сила тяжести рециклера Н
Силами сопротивления связанными с взаимодействие рабочих органов с укладываемой смесью можно пренебречь.
Для преодоления сил сопротивления возникающих при работе машины должно выполняться условие
где Т – сила тяги силовой установки Н;
Зная мощность силовой установки можно определить силу тяги из выражения
где тр – КПД трансмиссии рециклера;
uтр – передаточное число трансмиссии;
Nдв – мощность двигателя Вт
nкол – число ведущих колёс;
д – угловая скорость вращения вала двигателя обс;
rкол – радиус ходового колеса м.
Мощность силовой установки машины в общем случае расходуется на привод:
- механизма передвижения в рабочем режиме;
- фрезерного барабана;
- вспомогательных механизмов
Для определения мощности используем следующие выражения:
) Для механизма перемещения рецикера
где vp – скорость рабочего хода vp=9 мс
т – КПД трансмиссии рициклера;
где фр – угловая скорость вращения фрезерного барабана ф=1661 радс;
Rфр – радиус фрезы по режущим зубьям Rфр=052 м;
пф – КПД привода фрезы;
) Для привода вспомогательных механизмов
Таким образом общая мощность затрачиваемая на рабочий процесс
Эксплуатационная производительность рециклера можно определить в зависимости от поставленной задачи
где kв – коэффициент использования по времени kв=08.
Условие тягового баланса выполняется
РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ И УЗЛОВ РАБОЧЕГО
1 Расчёт гидравлического привода фрезы рециклера
Расчет гидропривода будем вести в соответствии с методикой изложенной в [2 с. 18-29].
Рисунок 4.1 – Принципиальная гидравлическая схема привода фрезы
Для выбора гидромотора определим крутящий момент Мкр на валу фрезы
где Nфр – мощность привода фрезы Nфр =108 кВт;
n – частота вращения искомого гидромотора n=100 обмин.
В соответствии с заданными параметрами принимаем высокомоментный гидромотор MSE-11 с рабочим объемом q=1687см3 перепад давлений Pгм=40МПа объемный КПД м.об=08 развиваемый вращающий момент 10700 Нм.
Необходимый расход Qм гидромотора для обеспечения заданного числа оборотов определяется по формуле
где qм – рабочий объём гидромотора см3об;
nм – число оборотов вала гидромотора nм=100 обмин;
м.об – объёмный КПД гидромотор.
Подставим значения получим
где – давление развиваемое насосом МПа;
– перепады давлений на гидрораспределителе = = 02 МПа;
– перепады давлений в 1-й и 2-й частях гидропривода = = 02 МПа;
– перепад давлений на дросселе = 03 МПа;
– перепад давлений на фильтре = 01 МПа.
Требуемое давление развиваемое насосом МПа
Подача насоса с учетом утечек рабочей жидкости лмин
где – утечки в золотниковом распределителе = 50 лмин;
– расход утечек жидкости через предохранительный клапан = 100 лмин
В соответствии с определенными требуемым давлением и подачей принимаем принимаем аксиально-поршневой насос PV-H-112MH2R1B2A45 с рабочим объемом 1108 см3 номинальным давлением на выходе 45 МПа номинальной частотой вращения 2500 обмин номинальной подачей 3916 лмин массой 85 кг.
По таблице 2.4 [2] предварительно принимаем среднюю скорость течения жидкости в гидроприводе vрж = 63 мс.
Диаметр трубопроводов мм
В соответствии с ГОСТ 16516-80 округляем значение диаметра трубопроводов до =10 мм.
Уточняем среднюю скорость движения жидкости
В гидроприводе используем стальные бесшовные холоднодеформированные трубы по ГОСТ 8734-75 и рукава высокого давления по ГОСТ 6286-73.
2 Расчет открытой клиноременной передачи
Расчет клиноременной передачи будем вести в соответствии с методикой изложенной в [3 с. 7-12].
Предварительно по значению крутящего момента назначаем клиновой кордшнуровый ремень сечения УВ (узкое сечение по ТУ 38-40534).
Диаметр ведущего шкива мм
где C– коэффициент пропорциональности для ремней узкого сечения C=20
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего значения из ряда стандартных значений и принимаем D1=450 мм.
Диаметр ведомого шкива мм
где – коэффициент упругого скольжения =001 0015
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего значения из ряда стандартных значений и принимаем D2 = 450 мм.
Фактическое передаточное число передачи
Межосевое расстояние мм
где h – высота ремня h=18 мм
За расчетное примем значение из полученного диапазона a=1000 мм.
Полученное значение округляем до ближайшего стандартного по ГОСТ1284.1-80 и принимаем окончательно l=3550 мм.
По принятой длине уточняем межосевое расстояние мм
Правильность выбора межосевого расстояния проверим расчетом угла обхвата ремнем малого шкива по условию
Условие выполняется следовательно межосевое расстояние определено верно.
Скорость ремня не превышает допустимое значение [v]=40 мс.
Требуемое количество ремней
где P1– мощность на ведущем валу передачи P1 = 108 кВт;
Kд – коэффициент динамической нагрузки Kд=125;
Kα – коэффициент угла обхвата на малом шкиве Kα=100;
P0 – допускаемая мощность на один ремень P0=193 кВт
Полученное значение z округляем в большую сторону до целого и принимаем z=7. Данное значение соответствует допускаемому z8.
Проверка ремня на долговечность по числу пробегов за 1 с по условию
где v – скорость ремня мс;
Условие выполняется.
Проверка по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви МПа
где 0 – начальное напряжение ремня 0 = 16 МПа;
Ft – окружная сила передаваемая ремнем Н
где F – площадь поперечного сечения ремня F=278 мм2;
Eи – модуль продольной упругости при изгибе Eи=80 100 МПа;
h – высота поперечного сечения ремня h=18 мм;
D1 – диаметр шкива D1=450 мм;
ρ – плотность материала ремня ρ=1250 1320 кгм3;
v – скорость ремня v = 235 мс
Условие соблюдается.
Усилие действующее на вал Н
РАСЧЕТ РЕЦИКЛЕРА НА УСТОЙЧИВОСТЬ
Расчет на устойчивость будем вести в соответствии с методикой изложенной в [4 с. 34-36].
2 Расчет продольной устойчивости
Рисунок 5.1 – Схема определения продольной устойчивости
В процессе работы потеря устойчивости и опрокидывание рециклера могут произойти при его движении по наклонной поверхности и при повороте. Рециклер проектируется на базе автогрейдера – длиннобазовой машины поэтому его продольная устойчивость против опрокидывания обеспечена на уклонах являющихся предельными по условию сцепления движителя с дорогой.
Предельный угол подъёма преодолеваемый автогрейдером по условию сцепления движителя с дорогой
где – коэффициент сцепления = 075;
– коэффициент сопротивления движению = 0018
Предельный уклон по условию сцепления тормозящих колёс с дорогой
2 Расчет поперечной устойчивости
Рисунок 5.2 – Схема определения поперечной устойчивости
По условию опрокидывания допускаемый угол поперечного уклона
где – ширина колеи автогрейдера = 2 м;
– расстояние от опорной поверхности до центра тяжести автогрейдера =1 м
Максимальная скорость движения на поворотах по условию опрокидывания мс
где –радиус поворота =125 м;
–эксцентриситет центра тяжести относительно продольной оси машины =0
По условию сцепления движителя с дорогой допускаемый угол поперечного уклона
Максимальная скорость движения на поворотах по условию сцепления движителя с дорогой мс
Из расчёта следует что устойчивость рециклера обеспечивается.
ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СХЕМЫ РЕЦИКЛЕРА
Гидравлическая система проектируемого рециклера имеет 2 самостоятельный контура. Первый контур – привод фрезы рециклера второй – управление рабочим оборудованием.
Первый контур состоит из гидробака Б2 от которого через насос Н1 который служит для преобразования механической энергии двигателя в энергию потока жидкости рабочая жидкость поступает к трёхпозиционному гидрораспределителю Р1 если гидрораспределитель находится в рабочем положении то энергия потока жидкости поступает к гидромотору М который приводит в движение фрезу рециклера.
Второй контур состоит из бака Б1 гидронасосов Н1 который служит для подачи потока жидкости к гидроцилиндрам рабочего оборудования а насос Н2 служит для подачи рабочей жидкости к гидроцилиндру управления. Так же в системе имеются трёхпозиционные гидрораспределители с ручным управлением Р2 Р3 Р4 Р5 P6. После гидрораспределителей в контуре расположены гидроцилиндры Ц1Ц2 – гидроцилиндры наклона колёс Ц3 Ц4 – гидроцилиндры выноса тяговой рамы Ц5 Ц6 – гидроцилиндры подъёма-опускания фрезерного оборудования Ц7 – гидроцилиндр рулевого управления.
Для удержания гидравлических двигателей в статическом положении под нагрузкой в гидросистеме имеются гидрозамки ЗМ1-ЗМ4 также для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением путём автоматического выпуска избытка рабочей жидкости из системы с давлением сверх установленного имеются предохранительные клапаны КП1-КП6. Фильтры Ф1 и Ф2 предназначены для защиты системы и предохраняют компоненты гидравлических систем от износа и поддержания компонентов системы в рабочем состоянии. Для создания гидравлического сопротивления потоку жидкости установлен дроссель ДР1. Для недопущения изменения направления потока среды в технологической системе установлен обратный клапан КО1
КОНСТРУИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Фрезерный барабан приводится во вращение с помощью клиноременной передачи. Шкив клиноременной передачи крепится на конце вала при помощи шлицевого соединения. Вал опирается на пару радиальных шариковых подшипников ГОСТ 8338-75 запрессованных в корпус. Крутящий момент с вала на фрезерный барабан передается при помощи шлицевого соединения.
К фрезерному барабану привариваются резцедержатели в которых крепятся резцы. На барабане располагается 200 резцов для уменьшения динамических нагрузок располагаем резцы шевроном.
Корпус приваривается к тяговой раме. На корпусе располагается гидромотор на валу которого находится ведущий шкив клиноременной передачи.
МЕТРОЛОГИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ
Надежность работы подшипниковых узлов в значительной степени зависит от правильного выбора посадок колец подшипников на вал и в корпус.
При выборе посадки учитываются: тип подшипника; частота вращения; нагрузка на подшипник (постоянная или переменная по значению и направлению спокойная или ударная); жесткость вала и корпуса; характер температурных деформаций системы (увеличение или уменьшение натягов при рабочих температурах); способ крепления подшипника (с затяжкой или без затяжки); удобство монтажа и демонтажа.
Различают три основных вида нагружения колец: кольцо вращается относительно радиальной нагрузки подвергаясь так называемому циркуляционному нагружению; кольцо неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению; кольцо нагружено равнодействующей радиальной нагрузкой которая не совершает полного оборота а колеблется на определенном участке кольца подвергая его колебательному нагружению.
Посадку выбирают гак чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом исключающим возможность его проскальзывания по посадочной поверхности в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо при этом должно монтироваться с зазором. В этой связи:
) при вращающемся вале необходимо иметь неподвижное соединение внутреннего кольца с валом; наружное кольцо соединять с корпусом с небольшим зазором;
) при неподвижном вале внутреннее кольцо должно иметь посадку на валу с необходимым зазором а наружное кольцо - неподвижную в корпусе.
Рекомендуемые поля допусков для посадок колец подшипников качения классов точности 0 и 6.
В подшипниках качения различают исходный монтажный и рабочий зазор. Исходный зазор подшипник имеет в свободном состоянии. Согласно ГОСТ 24810-81 по типам подшипников установлены условные обозначения групп зазоров (обозначают арабскими цифрами).
По ГОСТ 24705-81 для посадки подшипника на вал выбираем поле допуска k6 (средние нагрузки тяжёлые нагрузки)
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ И
С целью экономии горюче-смазочных материалов (ГСМ) необходимо постоянно поддерживать составные части машин в технически исправном состоянии:
–контролировать мощность и расход топлива двигателем методами технической диагностики;
–поддерживать нормальный тепловой режим работы двигателя;
–применять нефтепродукты в соответствии со временем года;
–периодически удалять накипь из системы охлаждения нагар и смолистые отложения из трубопроводов и глушителя;
–своевременно проводить соответствующие виды периодических и сезонных обслуживаний;
–соблюдать правила технической эксплуатации машин;
–не допускать перегрузку двигателей и буксование машин;
–повышать уровень технической эксплуатации машин.
Применение малосернистых топлив (с содержанием серы до 05 %) повышает ресурс дизельных двигателей на 20–30 % а использование топлива с содержанием серы до 1 % приводит к дополнительным затратам на ТО ремонт и запчасти примерно равным 10 % стоимости израсходованного топлива.
Использование экологически чистого дизельного топлива на основе метилового эфира кислот рапсового масла позволяет получить экономию денежных средств до 10 % за счет более низкой стоимости биотоплива из рапса. При этом следует иметь в виду что биотопливо обладает значительными преимуществами:
–при использовании до минус 12°С не требуются присадки;
–лучше смазывающее действие следовательно меньший износ деталей двигателя;
–очень низкое содержание диоксида серы поэтому меньше износ двигателя не засоряется окружающая среда исключаются кислотные дожди;
–сгорает с меньшим количеством сажи чем обычное дизтопливо;
–меньше испаряется отсутствует улетучивание при заправке биологически расщепляется на 100 % (не засоряет окружающую среду).
При использовании технологии холодного ресайклинга нет необходимости в площадках для отвалов а объем новых привозных материалов минимален что снижает загрязнение местности неизбежное при открытии новых карьеров и каменоломен. Перевозки очень невелики соответственно расход энергии значительно снижается как и разрушительное воздействие транспортных средств на дорожную сеть.
Основные аналитические показатели характеризующие использование материалов в производстве: материалоемкость всей товарной продукции; материалоемкость отдельных изделий.
Расчет и анализ частных показателей материалоемкости позволяют выявить структуру материальных затрат уровень материалоемкости отдельных видов материальных ресурсов резервы снижения материалоемкости продукции.
Энергоемкость- общая величина расхода всех видов энергии и топлива (прямые косвенные овеществленные) на производство единицы продукции в соответствии с действующими технологиями в сельском хозяйстве рассчитанная в условных энергетических единицах
Энергоемкость производства сельскохозяйственной продукции состоит из двух частей: эксплуатационные затраты (прямые и косвенные) и инвестиционные. Эксплуатационные затраты энергии полностью расходуются в процессе одного производственного цикла и включают в себя расход топлива тепловой электрической и других видов энергии.
Себестоимость продукции(работ услуг)—стоимостная оценка используемых в процессе производства природных ресуров сырья материалов основных фондов трудовых ресурсов и других затрат на ее производство и реализацию.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Довгяло В.А. Дорожно-строительные машины ч.2 В.А. Довгяло Д.И. Бочкарёв. - Гомель : БелГУТ 2014. – 385 с.
Вавилов А.В. Смоляк А.Н. Проектирование гидроприводов строительных и дорожных машин: учебно-методическое пособие. – Минск: БНТУ 2012. – 74 с.
Довгяло В.А Шебзухов Ю.А. «Расчет открытых передач с гибкой связью» учеб.-метод. пособие по выполнению контрольных работ курсовых и дипломных проектов – Гомель: БелГУТ 2010. – 66 с.
Белоногов Л.Б. Репецкий Д.С. Устройство автогрейдера и расчёт рабочего оборудования методическое пособие 2003 г.
Юшкин В. В. Основы расчёта объёмного гидропривода В. В. Юшкин. - Минск : Выш. шк. 1982. – 93.с. : ил.