Разработка технической документации для шасси КамАЗ 43118 с гидроманипулятором и сортиментовозной площадкой

ustanovka gidromanipulyatora.cdw

Технические требования
Сварка проволокой Св-08Г2С ГОСТ 2246-70.
*Размеры для справок.
Шероховатость обрабатываемых поверхностей деталей БЧ
Места нарушения покрытий восстановить согласно схеме покрытия
соответствующих узлов и деталей.
Направление рабочей зоны гидроманипулятора уточнить по
Техническому заданию на производство ТС и паспорту
СДМ.358П-17.01.000.СБ
СДМ.358П-17.01.100.СБ
СДМ.358П-17.01.200.СБ
СДМ.358П-17.01.300.СБ
Шпилька ГОСТ 9066-75

Spetsifikatsia oschiy vid.dwg

Основание манипулятора

Ustanovka ploschadki.dwg

СДМ.358П-17.01.000.СБ
СДМ.358П-17.01.100.СБ
СДМ.358П-17.01.200.СБ
Кранштейн пластинчатый
Усилительная пластина

Spetsifikatsia oschiy vid.spw

Основание манипулятора

Ustanovka ploschadki.frw

Ustanovka ploschadki.spw

СДМ.358П-17.01.000.СБ
СДМ.358П-17.01.100.СБ
СДМ.358П-17.01.200.СБ
Кранштейн пластинчатый
Усилительная пластина

Spetsifikatsia ustanovka manipulyatora.frw

Spetsifikatsia ustanovka manipulyatora.spw

Установка гидроманипулятора
Шпилька ГОСТ 9066-75

VKR Vishnyakov.pdf

1 Назначение и область применения машины 6
2 Разновидности лесовозной техники с гидроманипуляторной
3 Назначение и разновидности коников 10
КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ .14
1 Шасси КАМАЗ 43118 14
2 Гидравлический манипулятор велмаш VM10L74 17
3 Технологическое сортиментовозное оборудование 18
1 Расчт нагрузок на оси сортиментовоза снаряженной и полной массы 20
2 Расчт устойчивости автомобиля в рабочих положениях ..23
ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ 27
2 Доработка рамы автомобиля ..28
3 Привод дополнительного оборудования ..29
4 Элекстросхема . .30
5 Гидросхема автомобиля ..30
6 Пневмосхема автомобиля 30
7 Требование по безопасности и экологии ..31
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ . 34
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАМАЗ43118 . ..35
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ VM10L74 36
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ОБЩИЙ ВИД 37
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБЩИЙ ВИД .38
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. УСТАНОВКА ПЛОЩАДКИ 39
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. СПЕЦИФИКАЦИЯ УСТАНОВКА ПЛОЩАДКИ 40
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. УСТАНОВКА ГИДРОМАНИПУЛЯТОРА 41
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. СПЕЦИФИКАЦИЯ УСТАНОВКА ГИДРОМАНИПУЛЯТОРА 42
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ 43
Древесина с древнейших времен и по настоящий день не растратила
своего значения. Она и по сей день играет важную роль в жизни человека.
Этот материал используют при строительстве зданий и сооружений при
производстве мебели и бумаги а так же используют в качестве источника
тепла и в других целях.
В лесах для повышения объемов добычи древесины используется
узкоколейные тепловозы прицепы-роспуски и сортиментовозы.
Лесной грунт в основном обладает малой несущей способностью
эксплуатируемая на донной местности техника должна отвечать
соответствующим требованиям.
Техника должна имеет высокий уровень
проходимости как по бездорожью так и по снегу так же эксплуатируемый
транспорт должен хороший обзор небольшой радиус разворота а кабина
должна обеспечивать хороший обзор водителю.
Целью работы является расширение технологических возможностей
сортиментовоза на шасси камаз 43188 за счет установки гидроманипулятора
Для достижения целей необходимо решить следующие задачи:
) Изучить конструктивные особенности шасси гидроманипулятора
) Произвести расчет нагрузок на оси сортиментовоза при снаряжонной
) Произвести расчет устойчивости сортиментовоза;
) Определить технические требования к конструкции.
Обект исследования: автомобиль-сортиментовоз на шасси КамАЗ
гидроманипулятора VM10L74.
1 Назначение и область применения машины
Реальная вырубка лесов на 2019 год составляет 236 млн3 и с каждым
годом интенсивность вырубки растет. Существует несколько технологий
заготовки древесины уже имеющимся комплексом машин. Наиболее
распространнным является сортиментная технология заготовки древесины
где за удаление сучьев валку деревьев раскряжовку хлыстов на сортименты
осуществляет харвестер.
Сортиментовоз необходим для сомопогрузки транспортировки и
самовыгрузки пиломатериалов или различного вида сортимента. Так же
данная машина может использоваться для работы по перемещению
сортиментов по дорогам общего пользования.
Машина выполняется на базе полноприводного автомобиля это
позволяет ей показывать неплохие результаты на бездорожье. Особенности
задних колес позволяют машине передвигаться
как по колее так и по
различным дорожным покрытиям. Сортиментовоз может эксплуатироваться
круглогодично на грунтах от первой до третьей категории на заснеженой
вспомогательными средствами крутизна склонов по которым передвигается
транспортное средство не должна превышать десяти градусов.
В настоящие время существует два вида сортиментовоза: гусеничный и
наиболее распрастраненным.
популярными зарубежными аналогами шасси являются Deere Valment John
отечественные сортиментовозы иготавливаются на базе автомобилей КамАЗ
гусеничными является более высокая маневренность и быстроходность
однако существенным минусом колесных
является машин меньшая
проходимость в сравнении с гусеничными. Для повышения проходимости
заводы которые выпускают шасси для сортиментовозов используют
создаются комбинированные машины
увеличивается общее число осей
увеличивается число ведущих осей
Наиболее распространнный в России сортиментовоз КамАЗ состоит из
сортиментов. Транспортировочная платформа устанавливается на шасси
машины ее длинна может быть от 6500мм до 6750мм. Колесная формула
зависит от модели автомобиля она может быть как 6х4 так и 6х6 так же от
модели зависит грузоподъемность транспортного средства она варьируется
используются для перевозки леса в условиях экстримально низкой
Рисунок 1. Гусеничный сортиментовоз (форвардер) на шасси МСН-10
Рисунок 2. Колесный сортиментовоз КамАЗ 43118
Лесовозы спецтехника на автомобильном шасси разделяются на
группы по назначению ходовому устройству конструкции и типу.
Выполняя монтаж гидроманипулятора в первую очередь необходимо
определить место его расположения монтаж за кабиной или на заднем свесе
предназначения устройством манипуляторной установки.
Одним из вариантов установки манипулятора является его установка
за кабиной автомобиля этот способ является наиболее легким и
распрастраненным на предприятиях по лесозаготовке. Установка на
стандартный надрамник другими словами короткий надрамник позволяет
осуществляться на расстоянии 300 мм от кабины водителя и выполняться
при помощи четырех шпилек диаметром от 22 мм до 30 мм диаметр
шпильки зависит от грузоподъемности манипулятора также на шпильках
должна присутствовать резьба от М22Х2 до М30Х2. Для устранения
возможного продольного смещения манипулятора к опоре и стенкам
лонжеронов должны быть приварены специальные упоры. При перемещении
транспортном положении.
Плюсами установки гидроманипулятора за кабиной можно считать
хорошую устойчивость на заднем свесе транспортного средства при работе
назад меньшие нагрузки на заднюю ось при транспортировке есть
возможность выступа груза.
Недостатками являются увеличение нагрузки на переднюю ось и
недостаточная устойчивасть в передней части автомобиля.
Рисунок 3. Расположение гидроманипулятора за кабиной
Монтаж гидроманипулятора на заднем свесе автомобиля выполняется
на раму через надрамник.
Установка гидроманипулятора на заднем свесе (Рисунок 2.) дает
увеличение рабочей зоны до 360 градусов в сравнении с манипулятором
установленным за кабиной у которого рабочая зона далека до 360 градусов
так же такая установка дает
хорошую устойчивость в передней части
Недостатками установки оборудования на заднем свесе считаются
увеличенные нагрузки на заднюю ось и разгрузка передней оси которая
может привести к потере управляемости транспортным средством.
3 Назначение и разновидности коников
Коники представляют собой крепежные элементы с помощью которых
можно закреплять и перевозить грузы цилиндрической формы. Простейшая
конструкция конников выглядит как две металлические вертикально
расположенные стойки которые устанавливаются друг на против друга с
разных сторон кузова. Их количество индивидуально и зависит от размеры
цилиндрического груза как правило их число составляет от четырех до
По способу установки выделяют два вида коников:
К первому виду относятся врезные они монтируются на раму и
находятся под полом именно поэтому пол остается ровным.
Рисунок 4. Коники врезные раздвижные
Вторым видом являются накладные коники которые как и понятно из
названия устанавливаются и закрепляются сверху. Они представляют собой
статическую конструкцию и не меняют своего положения однако это влечет
за собой сложности так как создается препятствие для погрузки груза
Рисунок 5. Коники накладные раздвижные
Кроме установки коников также не маловажным параметром для
классификации является тип конструкции. По типу конструкции коники
разделяются на жестко
закрепленные не раздвижное и распашное
устройство коники раздвижной и поворотной конструкции конструкции
коники зажимного вида.
Жсткозакреплнные не раздвижные коники могут использоваться для
перевозки практически любых цилиндрических грузов они являются
простейшим вариантом исполнения.
Рисунок 6. Жсткозакреплнные не раздвижные коники
Распашное устройство коников представляют из себя подвижный
механизм который распахивается в разные стороны что в несколько раз
упрощает процессы погрузки и выгрузки сортиментов.
Рисунок 7. Распашные поворотные коники
Раздвижные коники представляют собой
Г – образные детали с
отверстиями в своих основаниях которые позволяют изменять длину
вылетов. Расстояние между стойками не может допустимую законом ширину
грузового автомобиля.
Рисунок 8. Раздвижные коники
Поворотные коники как вытекает из названия имеет особый
поворотный механизм. Такой вариант исполнения коников позволяет более
равномерно распределять нагрузки чтобы сохранить устойчивость груза.
Рисунок 9. Поворотные коники
Зажимной вид коников имеет гидроцилиндры которые достаточно
сильно и надежно закрепляют груз.
Рисунок 10. Зажимные коники
КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ
проходимости который выпускается на Камском автомобильном заводе
(КамАЗ). С 2017 года автомобиль стал самым продаваемым на российском
Автомобиль КамАЗ-43118 оснащен V – образным двигателем с
турбонаддувом объемом 1176 литров и механической девяти ступенчатой
передач тормозами с пневматическим приводом. Кабина
располагается над двигателем в зависимости от комплектации может
выполняться как со спальным местом так и без него. На автомобиль
устанавливаются пневматические колеса с регулированием давления 20
двухступенчатой с блокируемым межосевым дифференциалом.
КамАЗ-43118 способен развивать максимальную скорость в 90
километров в час преодолевать подъем не менее 31 градуса а его
внешний габаритный радиус поворота составляет от 115 до 129 метров.
Более подробная информация в (Приложение 1).
Рисунок 11. КамАЗ-43118 вид сбоку
Рисунок 12. КамАЗ-43118 вид спереди
Удлинение свеса рамы разрешается только с применением специальных
сталей повышенной прочности (Сталь 20ГЮТ и ее аналоги).
Обрезка лонжеронов осуществляется по наклонному под углом 45
градусов с обходом имеющихся отверстий в лонжероне рамы так же
необходимо применить меры по усилению сварного шва внутренними и
необходимости удлиннения рамы или колесной базы. Таким образом
увеличения длинны колесного сортиментовоза может доходить до двух
метров. У трехосных автомобилей длинна заднего свеса не должна
превышать семидясети процентов от технической колесной базы. Запрещено
сверление отверстий на нижней и верхней полке ланжерона а так же в зоне
расположения деталей которые выполняют несущие функции.
Сверление отверстий допускается на протяжении всей длинны рамы
однако необходимо соблюдение расстояний между отверстиями.
Рисунок 13. Удлинение свеса рамы
Рисунок 14. Расположение отверстий на раме
2 Гидравлический манипулятор велмаш VM10L74
Гидроманипултор VM10L74 предназначен для работы с лесом на
данный момент является одним из первых в линейке самых современных
лесных манипуляторв с грузовым моментом 10 тм. Максимальный вылет
грузоподъемностью 1350 килограмм. Манипулятор без захвата с ротатором
имеет массу 1820 килограмм.
Более подробные характеристики VM10L74 в (Приложение 2).
Рисунок 15. Схема грузоподъемности VM10L74
Базовая комплектация включает в себя рычаги и пульт управления
электрооборудованием с цифровым счетчиком времени наработки кресло
изготовленное из интегрального ППУ поручни для подъема на площадку.
увеличенный объем бака который предотвращает перегрев масла при работе
в период высоких температур окружающего воздуха уменьшеный объем
гидроцилиндров позволил увеличить скорость работы манипулятора.
спроектирован специально для этого крана. Кресло VM10L74 регулируется
под конкретного оператора оно имеет специальное ограждение которое
защищает колени и руки оператора от случайных ударов.
Установка манипулятора на задний свес рамы осуществляется при
помощи гаек 1 шпилек 3 и упоров 2 для предотвращения осевого смещения.
Рисунок 16. Установка крана-манипулятора на раму сортиментовоза
3 Технологическое сортиментовозное оборудование
Технологическое сортиментовозное оборудование подходит для всех
моделей шасси как для импортного так и для отечественного производства.
Надрамник из гнутого листового материала крепится к раме автомобиля с
помощью монтажных отверстий имеет минимальное количество сварных
соединений что облегчает вес оборудования и увеличивает массу
Коники стойки переменного сечения с возможностью перемещения
вдоль надрамника выполнены из стали S500 в количестве четырех штук c
расчетной нагрузкой 4000кг масса каждого 180 кг а высота 2300 мм.
Площадь загрузочного пространства составляет 52 м2 а объем перевозимого
На шасси КамАЗ 43118 устанавливается площадка с предусмотренным
на ней местом под манипулятор. Крепление площадки к раме автомобиля
осуществляется при помощи кранштейнов болтовых соеединений или
заклепок крепление должно представлять из подвижных жестких и
полуподвижных точек. Подвижные упругие точки крепления должны
располагаться на расстоянии от двух до двух с половиной метров от
переднего моста автомобиля жесткие на расстоянии до полутора метров от
заднего свеса рамы крепления средней жесткости располагаются между
упругими ижесткими креплениями.
Рисунок 17. Технологическое сортиментовозное оборудование
1 Расчт нагрузок на оси сортиментовоза снаряженной и полной массы
Расчт реакций опор автомобиля-сортиментовоза без учета массы
Рисунок 18. Схема реакций опор без учета массы груза
RАШ – нагрузка на переднюю ось; RВШ – нагрузка на заднюю ось; РМ - вес
манипуляторной установки; РП - площадки; RB – нагрузка на заднюю ось
автомобиля. Составим
RАС – нагрузка на переднюю ось автомобиля
Определим снаряженную массу автомобиля
Нагрузка на оси автомобиля-сортиментовоза с учетом массы груза.
Рисунок 19. Схема реакций опор с учетом массы груза
Определение максимально возможной массы (Мгр) перевозимого груза
учитывая допустимую нагрузку на заднюю тележку
РЗ – нагрузка на заднюю тележку
Полноприводный автомобиль управляем если на переднюю ось
приходится 22% от общей массы автомобиля.
Условие управляемости выполнено.
2 Расчт устойчивости автомобиля в рабочих положениях
Основной параметр – коэффициент устойчивости
Муд – момент относительно ребра опрокидывания направленный на
удержание машины в равновесии
Моп – момент относительно ребра опрокидывания направленный на
переворот грузоподъмной машины.
грузоподъмной машины
Рисунок 20. Схема определения массы стрелы приведенной к оголовку
Расчт центра тяжести сортиментовоза
Рисунок 21. Положение центра тяжести сортиментовоза
Проверка устойчивости автомобиля в положении Б
Автомобиль устойчив в рабочем положении Б.
Рисунок 22. Схема расчета устойчивости в положении
перпендикулярном ребру опрокидывания Б
Проверка устойчивости автомобиля в положения В
Автомобиль устойчив в положении В.
Расчт устойчивости относительно ребра опрокидывания Г равен
устойчивости сортиментовоза при ребре опрокидывания Б вылет правой
левой опоры одинаковы. Ось поворота манипулятора совпадает с осью
Расчт устойчивости в положении относительно ребра опрокидывания
А не производим опрокидывающие моменты стрелы отсутствуют.
Рисунок 23. Схема грузоподъмной машины в рабочем положении
перпендикулярном ребру опрокидывания В
ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ
Автомобиль-сортиментовоз
исполнении У1 по ГОСТ 15150 и предназначен для эксплуатации в
температурном диапазоне от минус 45С до плюс 40 С и относительной
влажности воздуха до 75 % при температуре окружающей среды плюс 15 С.
соответствующие сертификаты и установка которых не повлечет за собой
превышение допустимых весовых параметров.
Весовые параметры автомобиля
Автомобиль обеспечивает эксплуатационные свойства при безгаражном
хранении. Установленный ресурс автомобиля до капитального ремонта и
показатели надежности автомобиля должны соответствовать ТУ на шасси.
Конструкция автомобиля должна отвечать требованиям технического
регламентао безопасности колесных транспортных средств.
Распределение нагрузки автомобиля на дорогу
Допустимое отклонение распределения нагрузки 3% при допустимом
отклонении снаряженной массы автомобиля не более + 3%. Нижний предел
массы не ограничивается.
принадлежностями запасными частями эксплуатационной документацией
и дополнительным снаряжением в соответствии с ТУ на шасси.
2 Доработка рамы автомобиля
Для автомобиля при установке гидроманипулятора на заднем свесе
производится согласно конструкторской документации и технологической
инструкции ТИ-01.00.00-2006 в которых должны быть описаны требования
предъявляемые к сварке и материалу используемому в качестве удлинителей
и усилительных накладок. В месте стыка рамы и удлинителя устанавливается
в сборе для усиления сварного шва. Усилительные
накладки устанавливаются снаружи рамы. Они должны быть цельными
плотно прилегать по всей поверхности к сопрягаемой детали. Длинновой
размер усилительной накладки должен быть такой чтобы она перекрывала
сварной шов рамы и удлинителя. Усилительная накладка крепится к
удлиненной раме с помощью крепежных изделий (заклепок болтов и гаек).
Количество крепежных изделий определяются в каждом конкретном случае.
низколегированная конструкционная сталь (20ГЮТ 15ГЮТ 22Г2ТЮ) с
временным сопротивлением разрыву в = 50÷60 кгсмм2.
3 Привод дополнительного оборудования
На раздаточную коробку автомобиля на базе шасси КАМАЗ 43118
Характеристики потребителей приведены ниже:
Передаточные отношения скорости вращения коленчатого вала двигателя к
скорости вращения выходного вала КОМ в зависимости от включенной
Допускается отбор мощности не более 45 кВт
Максимальный крутящий момент 250 Н*м
Рабочий объм см3 56 см3
Номинальная подача лмин 80 лмин
Номинальная потребляемая мощность 29 кВт
Требования к отбору электроэнергии.
разъемы ПС 325 и ПС 326 для подключения прицепа.
Величина отбираемой мощьности от электросети шасси не должна
превышать значения 450 Вт.
Требования к гидросхеме.
гидроманипулятора описаны в РЭ на соответствующий
Требования к пневмосистеме.
Пневмосхема автомобилей
требованиям и другой конструкторской документации базовых шасси
оборудованием автомобиля должен соответствовать схеме.
Рисунок 24. Схема подключения потребителей сжатого воздуха
Включение и работа оборудования описана в РЭ автомобиля.
7 Требования по безопасности и экологии
Требования по безопасности и экологии должны соответствовать в
части шасси требованиям ТУ на шасси в части гидроманипулятора – ТУ на
гидроманипулятор. Требования безопасности при эксплуатации подробно
описаны в РЭ на автомобили.
Автомобили должны соответствовать ГОСТ 12.2.102.
В результате выполнения дипломного проекта был проведен обзор
разновидности конструкций и область применения сортиментовоза.
сортиментовозной площадки и гидроманипулятора VM10L74
Исходя из расчетов приведенных в данном дипломном проекте
весогабаритные параметры автомобиля-сортиментовоза на шасси КамАЗ
188 с гидроманипулятором VM10L74 не превышают допустимого
значения. Устойчивость автомобиля при работе с гидроманипулятором
соответствуют нормативным требованиям. Коэффициент устойчивости КУ в
положениях Б и Г равен 19 в положении В равен 613.
Монтаж гидроманипулятора возможен.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Гидравлические манипуляторы нового поколения для работы с лесом
18palfingerVC8L74.pdfобращения (03.06.20).
Гидроманипулятор велмаш vm10l74 [Электронный ресурс] – Режим
175f161.pdfобращения (03.06.20).
Грузоподъемные машины: Учебник для вузов по специальности
«Подъемно-транспортные машины и оборудование» М. П. Александров Л.
Н. Колобов Н. А. Лобов и др.: — М.: Машиностроение 1986 — 400 с. ил.
Руководство по монтажу надстроек на автомобили (шасси) КамАЗ
Ибрагимов Р.Т. 2012. –95с.
Сортиментовозы [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:
Технический регламент таможенного союза [Электронный ресурс] –
ulationses (03.06.20).
Шасси КамАЗ 43118 [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАМАЗ-43118
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ VM10L74
СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБЩИЙ ВИД
СПЕЦИФИКАЦИЯ УСТАНОВКА ПЛОЩАДКИ
УСТАНОВКА ГИДРОМАНИПУЛЯТОРА
СПЕЦИФИКАЦИЯ УСТАНОВКА ГИДРОМАНИПУЛЯТОРА

Spetsifikatsia ustanovka manipulyatora.dwg

Установка гидроманипулятора
Шпилька ГОСТ 9066-75

Spetsifikatsia oschiy vid.frw

VKR (1).docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Механико-технологический
Выпускающая кафедра:
Автомобили и технологические машины
Направление подготовки:
03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
Сервис транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования
Производственно-техническая инфраструктура предприятий сервиса
Разработка технической документации для согласования применения шасси Камаз 43118 в составе сортиментовоза с гидромонипулятором
Преподаватель: доцент кафедры АТМ
должность ФИО подпись
Используемые при монтаже кузовов и оборудования элементы должны отвечать предупреждению несчастных случаев правилам техники безопасности и памятным листкам страховых организаций. Ответственность за соблюдение технического законодательства возлагается на изготовителей САТС. Как на изготовителя автомобиля так и на изготовителя САТС возложена общая обязанность обеспечения безопасного состояния их изделий в условиях дорожного движения исключающего возможность возникновения каких-либо связанных с ними рисков для других лиц.
Неспособность соблюдения этого требования грозит применением к ним гражданских уголовных и общественно-правовых санкций. При этом как правило каждый изготовитель несет ответственность за изготовленное им изделие.
Для урегулирования процесса создания дополнительных надстроек для проверки качества безопасности и стабильной работы этого оборудования был введён процесс согласования применения шасси и любых других надстроек и дополнительного оборудования.
Целью работы является разработка или собрание технической документации для согласования применения шасси КАМАЗ 43118 в составе сортиментоввоза с гидромонипулятором VM10L74.
Для достижения целей необходимо решить следующие задачи:
Изучить разновидности конструкций и область применения сортиментовоза;
Изучить конструктивные особенности шасси гидроманипулятора площадки;
Произвести расчет нагрузок на оси сортиментовоза при снаряжонной и полной массе;
Произвести расчет устойчивости сортиментовоза;
Определить технические требования к конструкции.
Обект исследования: автомобиль-сортиментовоз на шасси КамАЗ 43118.
Предмет исследования: оценка возможности установки гидроманипулятора VM10L74.
Назначение и область применения машины
По официальным данным за 2021 год было вырублено около 236 млн3 м лесов и ежегодно масштабы лесодобычи и её интенсивность растут. С существующем комплексом машин рассматриваются несколько основных способов заготовки древесины и один из самых актуальных в наше время является сортиментная технология. В которой за удаление сучьев валку деревьев и раскряжовку хлыстов на сортименты отвечает харвестер.
Сортиментовоз-это очень универсальная машина благодаря которой можно обеспечить транспортировку самовыгрузку пиломатериалов и различного сортимента а также перемещать этот же сортимент по дорогам общего пользования.
Машина реализовывается только на базе полноприводного автомобиля исключительно для преодоления любой сложности бездорожья. Особенности задних колес позволяют машине передвигаться по различным дорожным покрытиям в том числе и любой сложности колее. Возможности эксплуатации сортиментовоза: круглогодичная эксплуатация на грунтах от первой до третьей категории заснеженной местности при толщине снега до одного метра но при обязательном оснащении вспомогательными средствами а также крутизна склонов по которым передвигается транспортное средство не должно превышать десяти градусов.
Разновидности лесовозной техники с гидроманипуляторной установкой.
В наше время существует два вида сортиментовозов: гусеничный и колесный. Кроёсный тип является наиболее распрастраненным. Самыми популярными зарубежными аналогами шасси являются Deere Valment John практически все российские сортиментовозы иготавливаются на базе автомобилей КамАЗ УРАЛ МАЗ. Колёсные сортиментовозы в отличие от гусенечных имеют высокую маневренность и быстроходность но главным минусом этого типа техники является малая проходимость если сравнивать с гусенечными. Для повышения проходимости транспорта заводы выпускающие шасси для сортиментовозов используют решения:
создание комбинированных машин
увеличение общего числа осей
увеличение числа ведущих осей
В России самый распространённый сортиментовоз КамАЗ состоит из кабины к которой прикреплена позади платформа для транспортировки сортиментов. Длина транспортировочной платформы устанавливаемой на шасси может быть от 6500мм до 6750мм. От модели транспортного средства напрямую зависит и колёсная формула она может быть: 6х4 6х6. Помимо колёсной формулы модель автомобиля влияет и на грузоподъемность транспортного средства которая варьируется от 8т до 205т.
Гусенечные сортиментовозы являются наименее распространёнными и эксплуатируются для перевозок леса в условиях экстремально низкой проходимости.
Рисунок 1. Гусеничный сортиментовоз (форвардер) на шасси МСН-10
Рисунок 2. Колесный сортиментовоз КамАЗ 43118
Вся спецтехника транспорт на шасси и лесовозы делятся на группы: по назначению по ходовому устройству конструкции и типу.
При монтаже гидромонипулятора самое важное-это определить его место расположения. Оно может быть за кабиной или на заднем свесе автомобиля в зависимости от конструктивных особенностей манипуляторной установки.
На предприятиях по лесозаготовке чаще всего используют наиболее лёгкий способ закрепления манипулятора-установка за кабиной автомобиля. Также установка на стандартный надрамник другими словами короткий надрамник позволяет сэкономить на монтажной раме. Немаловажно что крепление установки должно осуществляться на расстоянии 300 мм от кабины водителя и выполняться при помощи четырех шпилек диаметром от 22 мм до 30 мм диаметр шпильки напрямую зависит от грузоподъемности манипулятора также обязательно на шпильках должна присутствовать резьба от М22Х2 до М30Х2. Во избежания продольного смещения манипулятора к опоре и стенкамдолжны быть приварены спецупоры лонжером. Стрела манипулятора должна быть прочно закреплена в транспортном положении при перемещении машины.
Улучшенная устойчивость на заднем свесе машины при работе уменьшенная нагрузка на заднюю ось возможность выступа груза при транспортировке – всё это возможности машины после установки гидроманипулятора прямо за кабиной.
31720617096Увеличение нагрузки на переднюю ось недостаточная устойчивость в передней части автомобиля – это недостатки такого способа установки.
Рисунок 3. Расположение гидроманипулятора за кабиной Монтаж гидроманипулятора на заднем свесе автомобиля выполняется
на раму через надрамник.
Плюсы установки гидроманипулятора на заднем свесе (Рисунок 2.): 1)увеличение зоны выполнения работ до 360 градусов если сравнивать с установкой манипулятора за кабиной у которого рабочая зона гараздо меньше 360 градусов 2)такой тип установки дает хорошую устойчивость в передней части автомобиля.
При установке оборудования на заднем свесе недостатками являются:
) увеличенные нагрузки на заднюю ось.
)разгрузка передней оси которая может быть черевато потерей управляемости транспортного средства при перемещении.
КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ
1Документация для согласования применения шасси.
Для применения шасси на авто нужен пакет документов необходимых для получения разрешения применения автомобилей (шасси) КАМАЗ в составе спецавтотранспортных средств. (редакция от 12.02.2015)
Для оформления протокола разрешения применения.
1Пояснительная записка включающая в себя:
- информацию о базовой комплектации автомобиля (шасси) производимых доработках и подключениях к его системам;
- расчеты: развесовки изделия снаряженной и полной (с учетом груза и экипажа) масс с распределением на переднюю ось (мост) и на задний мост (тележку); высоты центра тяжести; отбора мощности (крутящего момента) с указанием в кинематической схеме частот вращения валов и модели коробки отбора мощности (КОМ); непрерывного времени отбора мощности;
- информацию о минимальной и максимальной скорости движения изделия;
- информацию о мощности потребителей электроэнергии и режиме их работы;
- габаритную схему изделия (вид слева).
- реквизиты разработчика и изготовителя изделия в т.ч. копию свидетельства о присвоении международного идентификационного кода изготовителя транспортного средства (WMI) адреса (юридический почтовый местонахождения);
- фамилия имя отчество руководителя и главного конструктора;
- телефоны факсы E-mail.
- технические условия (ТУ) и руководство по эксплуатации (РЭ) в части касающейся автомобиля (шасси) в т.ч. назначение весовые параметры (снаряженная и полная массы с развесовкой масса и объем перевозимого груза количество человек в перевозимом экипаже полная масса прицепа и автопоезда для седельного тягача –масса приходящаяся на седельно-сцепное устройство и тележку полуприцепа полная масса полуприцепа указать в ТУ – место расположения таблички изготовителя пример обозначения кода VIN и место его расположения в РЭ – порядок включения и выключения КОМ);
- сборочный чертеж изделия (вид сбоку слева в транспортном положении) с указанием колесной базы размеров от оси передних колес до начала надстройки и ее длины заднего свеса рамы шасси способа крепления надстройки к раме шасси (платформе автомобиля) или отдельный чертеж установки надстройки со спецификацией включающей в т.ч. позиции автомобиля (шасси) установки надстройки схемы отбора электроэнергии установки КОМ доработок ТУ РЭ;
- чертеж (схема) установки светотехники (габаритных контурных огней и задних фонарей проблесковых маяков дополнительных фар и т.д.);
- чертеж (схема) установки КОМ;
- чертежи доработок автомобиля (шасси);
- схемы отбора сжатого воздуха и электроэнергии (с учетотом габаритных и контурных огней управления КОМ и т.д.) с указанием места подсоединения к шасси и перечнем элементов потребителей электроэнергии.
Все документы должны быть утверждены.
При подготовке документов рекомендуется использовать «Руководство по монтажу надстроек на автомобили (шасси) КАМАЗ».
После изготовления спецавтотранспортного средства представить:
- уточненные (при необходимости) документы по п. 1.
- протокол взвешивания изделия снаряженной и полной (с учетом экипажа и груза) масс.
- фотографию изделия цветную – вид сбоку в транспортном положении.
Расчет нагрузок на оси сортиментовоза снаряженной и полной массы
Расчет нагрузок на оси от снаряжённой массы сортиментовоза.
Рисунок 18. Схема реакций опор автомобиля в снаряжённом состоянии.
МА=RВШ*506+РП*47+РМ*595-RВС*506=0(1)
RАШ – нагрузка на переднюю ось; RВШ – нагрузка на заднюю ось; РМ - вес манипуляторной установки; РП - площадки; RB – нагрузка на заднюю ось автомобиля.
RBC=RВШ*506+РП*47+РМ*595506(2)
RВС= 4300*506+2500*47+2300*595506=9327Кг
Определим нагрузку на переднюю ось автомобиля. Составим уравнение всех сил.
Fy=RАШ+RВШ+РП+РМ+RBC+RA(3)
RAC=RАШ+RBШ+PП+РМ-RBC(4)
RАС – нагрузка на переднюю ось автомобиля
RAC=5275+4300+2500+2300-9327=5048 Кг
Определим снаряженную массу автомобиля
Mс =5048+9327=14375 Кг
Нагрузка на оси автомобиля при максимальной массе транспортного средства.
Рисунок 19. Схема реакций опор при полной массе автомобиля РГ – вес груз
Определение максимально возможной массы (Мгр) перевозимого груза учитывая допустимую нагрузку на заднюю тележку
М(A) = BC * 506 + P * 58 + P3 * 506 = 0(6)
РЗ – нагрузка на заднюю тележку
М ГР=-1*КВс*506-РЗ*506458 (7)
МГР=-1*9327+506-15800*506458=6970 Кг
RА полн=RAC+RBC+PT-PЗ(8)
RA полн= 5048 + 9327 + 6970 15800 = 5544 Кг
Mполн=15800+5544=21344 Кг
Благодаря проверке нагрузки на переднюю ось проверяется условие управляемости автомобиля.
Условие управляемости полноприводного автомобиля выполняется если на переднюю ось приходится не больше 22% от общей массы автомобиля.
RА ПОЛНМПОЛН=554421344=26%≥[22%]
Условие управляемости выполнено.
2Расчет устойчивости автомобиля в рабочих положениях
Основной параметр – коэффициент устойчивости
Муд – момент относительно ребра опрокидывания направленный на удержание машины в равновесии
Моп – момент относительно ребра опрокидывания направленный на переворот грузоподъемной машины.
Расчет необходимой нагрузки для проверки устойчивости грузоподъемной машины
МГР=125*Q+01*GCT*(11)
Рисунок 20. Схема определения массы стрелы приведенной к оголовку
GCT*=32*73074=315 кг
Расчет центра тяжести сортиментовоза
МА=0;-14375*Х+9326*506=0 (12)
Х=9326*50614375=3282 мм.
Рисунок 21. Положение центра тяжести сортиментовоза
Проверка устойчивости автомобиля в положении Б
Mоп = 1720*57 = 9811Т*М
Mуд = 105*Mш + 12*Mп + 027*Mм(14)
Mуд= 105*14375 + 12*25 + 027*23 = 1871Т*М
Ку=1871Т*М98Т*М=19≥[115]
Автомобиль устойчив в рабочем положении Б.
Рисунок 22. Схема расчета устойчивости в положении перпендикулярном ребру опрокидывания Б
Проверка устойчивости автомобиля в положения В
Mуд = 467*Mш + 371*Mп + 133*Mм(15)
Mуд = 467*14375 + 371*25 115*133 = 748Т*М
Mоп = 712*1729 = 122Т*М
Ку=МудМоп=748122=613≥[115]
Автомобиль устойчив в положении В.
Расчт устойчивости относительно ребра опрокидывания Г равен устойчивости сортиментовоза при ребре опрокидывания Б вылет правой левой опоры одинаковы. Ось поворота манипулятора совпадает с осью автомобиля.
Расчт устойчивости в положении относительно ребра опрокидывания А не производим опрокидывающие моменты стрелы отсутствуют.
Рисунок 23. Схема грузоподъмной машины в рабочем положении перпендикулярном ребру опрокидывания В
В результате выполнения работы были сделаны расчёты устойчивости расчёты снаряжённой и технически допустимой максимальной массы сортиментовоза расчёт нагрузок на оси расчёт отбора мощности. Найденные значения в результате расчётов не превышают допустимых значений для базового шасси КАМАЗ 43118. В соответствии с рекомендациями “Руководство по монтажу ЕВРО-4” Была проработана конструкция узлов крепления навеснового оборудования сортиментовозной площадки и гидромонипулятора VM10L74 к базовому шасси. По результатам расчётов была оформлена техническая документация необходимая для получения разрешения на применение шасси КАМАЗ 43118 в составе сортиментовоза с гидроманипулятором.
Грузоподъемные машины: Учебник для вузов по специальности
«Подъемно-транспортные машины и оборудование» М. П. Александров Л. Н. Колобов Н. А. Лобов и др.: — М.: Машиностроение 1986 — 400 с. ил.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАМАЗ-43118
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ VM10L74
Список литературы; дописать более конкретно-руководство по эксплуатации название технического регламента полное

ustanovka ploschadki.cdw

Технические требования
Сварка проволокой Св-08Г2С ГОСТ 2246-70.
*Размеры для справок.
Размеры уточнить по месту.
открывать по дет. поз. 6.
Места нарушения покрытий восстановить согласно схеме
покрытия соответствующих узлов и деталей.
СДМ.358П-17.01.000.СБ
СДМ.358П-17.01.100.СБ
СДМ.358П-17.01.200.СБ
СДМ.358П-17.01.300.СБ
СДМ.358П-17.01.400.СБ
Усилительная пластина
СДМ.358П-17.01.500.СБ
Болт М 16-6gx60.58 ГОСТ 7798-70
Гайка М 16-6Н.04 ГОСТ 5915-70
Шайба А.16 ГОСТ 11371-78
Гайка М 24-6Н.04 ГОСТ 5915-70
Шайба А.24 ГОСТ 11371-78
Болт М 24-6gx170.58 ГОСТ 7798-70

dlya primera.docx

3 Описание транспортного средства
1.1 Изделие состоит из базового автомобильного шасси КАМАЗ 43118 КМУ и сортиментовозной площадки.
Внешний вид и габаритные размеры автомобиля приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 – Автомобиль сортиментовоз с КМУ
2 Основные технические данные транспортного средства
Самоходное шасси КАМАЗ
Снаряженная масса автомобиля
Нагрузка от cнаряженной массы на переднюю ось
Нагрузка от cнаряженной массы на заднюю тележку
Полная масса автомобиля
Нагрузка от полной массы на переднюю ось
Нагрузка от полной массы на заднюю тележку
Технически допустимая максимальная масса автопоезда кг
Габаритные размеры (ДхШхВ) мм
Информация об отборе мощности электроэнергии и сжатого воздуха.
1 На автомобиль устанавливаются боковые габаритные огни в соответствии с Правилами ЕЭК ООН 48-04.
2.1 Производится отбор мощности для привода КМУ. Отбор мощности производится от КОМ NH-1C и насоса NPH-61.
3.2 Расчет потребляемой мощности насоса NPH-61 от КОМ NH-1C в составе автомобиля:
Отбор мощности производится на стоянке при включенной нейтрали в КПП при частоте вращения коленчатого вала двигателя nдв = 1400 1700 обмин.
Потребляемая мощность насоса от коробки отбора мощности:
где Рн = 22 МПа QUOTE РН=30 МПа – номинальное давление насоса;
КОМ=098 - КПД коробки отбора мощности.
QUOTE QН=VН×k×nДв Qн = Vн × Nн = 6006×1800 = 108108 см³мин = 1081лмин
где V н = 6006 см³ - рабочий объем насоса;
Nн = 1800 обмин – максимальная скорость вращения насоса.
Рпот = QUOTE Рпот=30×4160×095×098=2202 кВт. 22×108160×095×098 = 425 кВт
3.3 Расчет крутящего момента при отборе мощности:
Мкр=N×30000×n= 425×30000314×1800=225 нм.
Выводы: Величина отбираемой мощности не более 425 кВт при крутящем моменте 225 нм.
Распределение масс автомобиля
Таблица 3элементов автомобиля 687434
Наименование элемента
Масса элемента тс кг
Расстояние от передней оси ТС мм
Сортиментовозная площадка
1 Расчет нагрузок на оси автомобиля
Снаряженная масса шасси кг
- нагрузка на переднюю ось кг
- нагрузка на заднюю тележку кг
- масса площадки с надрамником
- масса пассажира кг
Допустимая полная масса кг
- допустимая нагрузка на переднюю ось кг
- допустимая нагрузка на заднюю тележку кг
Расчет распределения снаряженной массы автомобиля
1.1.1 Нагрузка на заднюю тележку от снаряженной массы автомобиля:
ma=0: 2000×431+4070 ×526+2200×676-Rbc×526=0
Rbc=2000×431+4070 ×526+2200×676526=8535 кг
Нагрузка на переднюю ось от снаряженной массы автомобиля:
py=0: - Rac+9125+2200+2000-8535=0
Снаряженная масса автомобиля:
Мсн=4790+8535=13325 кг
1.2. Расчет полной массы
1.2.1 Определим нагрузку на заднюю ось (Х).
ma=0: 9100×431+8535×526-Х*526-75×02=0
Х=9100×431+8535×526-75×0252616000 кг
1.2.2 Определим нагрузку на переднюю ось от полной массы.
py=0: - Rап+75+9100+13325-16000 =0=>
1.2.3 Определим полную массу
Мп = 6500+16000 = 22500 кг
Полученные данные не превышают допустимых весовых параметров автомобиля.

obschiy vid.cdw

СДМ.358П-17.01.000.ВО
СДМ.358П-17.01.500.СБ
СДМ.358П-17.01.700.СБ
СДМ.358П-17.01.800.СБ
СДМ.358П-17.01.900.СБ
Установка гидроманипулятора
Гидроманипулятор VM100L74
СДМ.358П-17.01.200.СБ
СДМ.358П-17.01.300.СБ
СДМ.358П-17.01.400.СБ

ustoychivost.cdw

Технические характеристики:
Полная масса автомобиля с КМУ - 26000кг
нагрузки на переднюю ось в груженном состоянии - 7941 кг
нагрузка на заднюю тележку в груженном состояни - 18059кг.
Снаряженная масса автомобиля с КМУ - 17344кг.
нагрузка на заднюю тележку в порожнем состоянии - 9304кг.
нагрузна на переднюю ось в порожнем состоянии - 8000кг.
Полезная грузоподъемность - 8656кг.
Потеря грузоподъемности - 0кг.
Устойчивость автомобиля обеспечена.
коэффициент устойчивости автомобиля в положении Б Ky=1.9
коэффициент устойчивости автомобиля в положении В Ky=6.13
СДМ.358П-17.01.000.ВО