Бульдозер с управляемым средним ножом

Содержание

Введение

1 Анализ патентной и научной литературы

1.1 Анализ патентной литературы

1.2 Анализ научной литературы

2 Обоснование выбранной конструкции

2.1 Описание выбранной конструкции

2.2 Преимущество от внедрения разработки

3 Расчет основных параметров

3.1 Номинальное тяговое усилие, эксплуатационный вес и основные рабочие скорости бульдозера

3.2 Обоснование параметров среднего ножа

3.3 Длина и высота отвала

3.4 Тяговый расчет

3.5 Определение усилий в гидроцилиндрах

4 Расчет на прочность

4.1 Расчет на прочность оси перемещения ползуна

4.2 Расчет на прочность тяги перемещения ножа

5 Технологический процесс изготовления детали

5.1 Назначение детали

5.1.1 Описание конструкции и условий ее работы в механизме

5.1.2 Материал детали, механические свойства, вид термообработки

5.2 Анализ технологичности конструкции

5.2.1 Выбор базирующих поверхностей

5.2.2 Возможность применения высокопроизводительных методов обработки и снижения трудоемкости

5.2.3 Возможность снижения металлоемкости

5.3 Определение величины партии детали

5.4 Выбор способа получения заготовки

5.5 Назначение технологического маршрута изготовления детали

5.6 Выбор оборудования и приспособлений

5.7 Расчет режимов резания

5.8 Расчет норм времени

6 Безопасность и экологичность проекта

6.1 Перспективы БЖД в отрасли производства строительно-дорожных машин и оборудования

6.2 Анализ и идентификация опасностей при работе бульдозерного оборудования

6.3 Разработка технологических и организационных решений по устранению выявленных опасностей

6.4 Расчет теплового баланса кабины

6.4.1 Расчет теплового баланса кабины в летний период

6.4.2 Расчет теплового баланса кабины в зимний период

6.5 Рекомендации по безопасной эксплуатации бульдозерного оборудования

6.6 Заключение о пригодности бульдозерного оборудования для использования с учетом требований БЖД и экологии

7 Метрология и стандартизация

7.1 Основные задачи метрологии

7.2 Основные задачи стандартизации

7.3 Нормативные документы

8 Технико-экономическое обоснование проекта

8.1 Выявление конструкторских и эксплуатационных преимуществ новой техники и выбор базисного варианта техники

8.2 Определение годовой эксплуатационной производительности техники

8.3 Расчет единовременных капитальных затрат

8.4 Определение годовых текущих издержек потребителя

8.5 Расчет экономического эффекта

Список использованных источников

Приложение А Спецификации

Введение

Развитие техники и модернизации новой становится основной задачей поставленной эксплуатационными организациями перед машиностроительными предприятиями.

Для решения этой задачи осуществляется разработка и выпуск машин повышенной единичной мощности и производительности и наконец, машин, обеспечивающих существенную экономию топлива и других энергоресурсов.

С целью увеличения темпов работ и поставим перед собой задачу применение бульдозеров малой мощности на грунтах высокой категории, с целью увеличения годового фонда работ и тем самым годовой производительности как самой машины так и парка где эксплуатируется данная машина.

Обоснование выбранной конструкции

2.1 Описание выбранной конструкции

В качестве базовой принимаем конструкцию рабочего оборудования бульдозера с управляемым средним ножом /1/ (рисунок 2.1).

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам бульдозерное го типа, отвальные рабочие органы которых выполнены с выступающей в средней части режущей кромкой.

Рабочий орган бульдозера состоит из отвала 1 с основным ножом 2 и кожухом 3. В кожухе 3 выполнены вертикальные направляющие 4, параллельные плоскости основного ножа 2. В нижней части отвала посредством вертикальных направляющих 4 кожуха 3 установлен на коробке 5 жесткости средний выдвижной нож 6. На тыльной стороне отвала, параллельно основному ножу, установлена горизонтальная направляющая 7, например трубчатого сечения, с упорами 8. В горизонтальной направляющей 7 установлен промежуточный элемент, выполненный из горизонтальной тяги 9, которая скользит по горизонтальной направляющей 7 посредством втулок 10.

Промежуточный элемент соединен с выдвижным ножом 6 посредством наклонных тяг 11, например прямоугольного сечения, установленных параллельно плоскости основного ножа 2, шарнирно соединенных с одной стороны с коробкой 5 жесткости выдвижного ножа 6, а с другой стороны - с втулками 10. Гидроцилиндр привода среднего выдвижного ножа 6 шарнирно связан корпусом 12 с тыльной стороной отвала 1, а штоком 13 - шарнирно с горизонтальной тягой 9.

Рабочий орган бульдозера работает следующим образом.

При втягивании штока 13 силового цилиндра (рисунке 2.1) перемешается вдоль направляющей 7 горизонтальная тяга 9 и связанные с ней втулки 10. Вместе с втулками 10 перемещаются в плоскости, параллельной основному ножу, наклонные тяги 11, воздействуя на коробку 5 жесткости и заставляя ее перемещаться вместе с выдвижным ножом 6 по направляющим 4 кожуха 3.

В рабочем положении выдвижного ножа 6 (рисунке 2.2) один из торцов (в данном случае правый) втулок 9 контактирует с упорами 8 горизонтальной направляющей 7, при этом между каждой из наклонных тяг 11 и горизонтальной направляющей 7 со стороны упоров 8 образуется тупой угол β≈95°.

При копании грунта выдвижным ножом усилие копания воспринимается коробкой 5 жесткости и передается на наклонные тяги 11, сжимая их и заставляя поворачиваться по часовой стрелке (рисунок 2.2) относительно шарнира О (крепления наклонных тяг 11 к втулкам 10). Горизонтальные составляющие усилий, передаваемых от коробки 5 жесткости наклонным тягам 11, прижимают втулки 10 к упорам 8 и воспринимаются отвалом 1, разгружая тем самым шток 13 силового цилиндра.

Возможна установка наклонных тяг 11 по отношению к коробке 5 жесткости и горизонтальной тяге 7 под прямым углом, однако в этом случае при износе или неточном изготовлении шарниров крепления наклонных тяг 11 к коробке 5 жесткости и втулкам 10 может произойти складывание наклонных тяг в ту или иную сторону и соответствующие нагружения силового цилиндра. Поэтому в предлагаемом техническом решении рабочего органа бульдозера искусственно в рабочем положении выдвижного ножа 6 создается такое положение наклонных тяг 11, при котором возникает усилие, прижимающее один из торцов втулок 10 к упорам 8, Поэтому даже при износе указанных шарниров нагружения силового цилиндра происходить не будет.

2.2 Преимущество от внедрения разработки

Преимущество внедрения предлагаемой конструкции с управляемым средним ножом: увеличение годового фонда работ, увеличение годовой производительности, применение на мерзлых грунтах и на грунтах высокой категории бульдозеров малой единичной мощности.

Расчет основных параметров

Главный параметр гусеничного бульдозера - номинальное тяговое усилие, под которым понимают усилие, развиваемое базовым трактором на плотном грунте с учётом его догрузки от веса навесного оборудования при буксования не выше 7% и скорости 2,5 - 3 км/час.

Основные параметры бульдозера: эксплуатационный вес бульдозера; основные рабочие скорости; удельные усилия на режущей кромке ножа по всей длине отвала, удельные усилия на режущей кромке среднего ножа отвала, определяющие возможность разработки бульдозером грунтов с различным сопротивлением копанию.

Метрология и стандартизация

7.1 Основные задачи метрологии

Один из существующих факторов, обеспечивает высокое качество получаемой продукции, является соблюдение заданной точности исполнения изделия при наличии массового производства.

Стремление управлять качеством изделий требуют наличие знаний и метрологии, анализа точности ее реализации и возможности его контроля. Единство измерений во всех отраслях народного хозяйства обеспечивается системой государственной стандартизации, в ведении которого находится метрологические институты и лаборатории.

Самым эффективным методом поддержание единства системы измерения является использование эталонов.

Согласно ГОСТ 1626370 “Государственная система обеспечения

Единства измерений. Метрология, термины и определения”. Эталон – средство измерения, обеспечивающие воспроизводство и сохранение единицы с целью передачи его размеров по проверочной схеме средством измерения. Эталон воспроизводится с наивысшей технологической точностью, достаточной на данном этапе развития науки техники.

Основными задачами метрологии являются:

развитие общей теории измерений;

установление единых физических величин;

разработка методов и средств измерений;

установление эталонов.

7.2 Основные задачи стандартизации

Стандартизация – установление и применение правил с целью

Упорядочивания деятельности в определенной области в пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности.

В развитии машиностроении большое значение имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости. Стандарты основываются на объединении достижений науки, техники, практического опыта и определяют основы не только настоящего, но и будущего развития производства.