Каток с вакуумным балластным устройством на базе ДУ47А

Реферат.doc

ПЗ - стр. илл. - табл. - библ. - .
Каток принцип действия классификация конструкция вибрация технология уплотнения расчет заготовка маршрут обработки безопасность экологичность стоимость капитальные вложения текущие затраты приведенные затраты экономический эффект.
Дипломный проект посвящен совершенствованию конструкции катка с целью улучшения качества уплотнения грунта.
В работе проведен поиск работ с целью выявления технического решения направленного на повышение эффективности работы гладковальцовых катков.
В стадии технического проекта выполнены чертежи общего вида основных сборочных единиц и др.
Определены основные параметры вибрационного катка выполнены необходимые расчеты катка и расчет технико-экономических показателей.
В технологической части проекта разработана технология изготовления детали.
Рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проекта.
Выполнены расчеты экономического эффекта. Ожидаемый годовой экономический эффект на 1 каток составляет 130124 руб.

Схема гидравлическая принципиальная+.dwg

Схема гидравлическая
Дроссель с регулятором ПГ-55-24
Кран ПП6-II0НО25299-67
Клапан обратный ДУ-47А-49-90
Гидростатический рулевой механизм
Распределитель золотниковый 3461ДЖЖ1
Гидромотор 210.16.12.00
Фильтр линейный Ф1-2025
Гидроцилиндр тормоза ДУ-48А-14-370
Гидроцилинд поворота вальцев 6ДУ-48А-11-70
Гидроцилиндр подъема камеры ДУ-48А-11-70
Делитель потока КД-20200
Насос 207.20.18.02А406.20.17.10
Клапан предохранительный 521.20.06.00.41
Фильтр линейный 11.32-2516

Привод вакуумного насоса2+.dwg

Вакуумная камера+.dwg

Привод гидронасоса+.dwg

Привод вакуумного насоса условно не показан.
Гидравлические трубопроводы насосов условно

Привод вакуумного насоса+.dwg

каток+.dwg

Ширина уплотняемой полосы
приходящаяся на переднюю ось
приходящей на заднюю ось
Диаметр вальцов ведущего
Скорость движения рабочая
Техническая характеристика катка ДУ47А

Подъемное устройство вакуумной камеры+.dwg

Экономика.doc

В дипломном проекте рассматривается дорожный каток с вакуумно-балластным устройством ( ВБУ ).
Модернизация связана с повышением производительности за счёт сокращения числа проходов катка в процессе уплотнения.
На рисунке 10 показана зависимость изменения коэффициента уплотнения (а) и относительного водонасыщения ( б ) от количества проходов на участке.
1 .Определение капитальных затрат.
На имеющемся гладковальцовом катке ДУ – 47а устанавливаем камеру ВБУ которая поможет сократить номенклатуру дорожных катков повысить их производительность что позволяет безступенчато изменить нагрузку на вальцы. В то время как мы имеются при укладке несколько катков разной массы или изменяется нагрузка путём пригруза на катки.
В дипломном проекте предлагается установить на стационарный гладко вальцованный каток ДУ - 47а вакуумное балластное устройство. Для этого изготавливаем камеру снизу полую прикреплённую к раме катка штоками поднимаемую гидроцилиндром через гибкую связь трос. Камера соединена с компрессором имеющая привод от гидромотора через ременную передачу а гидромотор соединен с регулируемым гидронасосом
Резиновые уплотнения
Направляющий кронштейн
Зависимости изменения уплотнения (а ) и относительного изменения водонасыщения ( в ) от количества проходов при укладке :
катком с ВБУ; 2 катком без ВБУ –стационарный каток.
Кронштейн: резка сварка прожёг отверстий 20 мин.–696 коп.
Кронштейн 2 шт: сварка резка прожёг отверстий 20 минут 696 коп.
Основание: резка сварка за 624 руб.
Сверление отверстий 58 штук – 111 руб.
Обработка основания кронштейнов 4 часа 15 мин. – 591 руб.
Сборка камеры установка –16 часов – 1728 руб.
Окраска 4 часа – 432 руб.
Транспортно-заготовительные работы 12 %
Топливо и энергия на технологические цели
(12 кВт) цена 1 кВт –26 копеек.
Основная заработная плата
дополнительная заработная плата 12% от основной заработной платы
Социальное страхование 26%
Фонд стабилизации экономики 11% от заработной платы
Накладные расходы 240% от основной заработной платы
Плановые накопления 10% от себестоимости
Капитальные затраты связаны с приобретением техники и доставкой её потребителю. Капитальные затраты определяются:
Ц – оптовая цена дорожного катка
Кб –коэффициент учитывающий доставку техники и монтаж = 112
Оптовая цена базовой машины – 600 000 руб.
Оптовая цена новой машины
Со – оптовая цена вакуумной камеры
Ц2 = 600 000 + 1 30843 = 601 30873 руб.
Для базового варианта
К1 = 600 000 × 112 = 672 000 руб.
К2 = 601 30873* 112 =673 46577 руб.
2 .Определение часовой технической производительности катка
Производительность катка уплотняемой поверхности
( м² ч) определяется:
В = (1000 × (б-а) ×Vср ) п
б – ширина уплотняемой полосы 12 м
а – ширина перекрытия следующим проходом 02 м
п –количество проходов
Vср –средняя скорость движения катка –252 кмчас.
Втч = ( 1000 (12 –02) 252 ) 14 = 180 м²час
В²тч = ( 1000 (12 – 02 ) 252 ) 11 = 230 м² час.
Эксплуатационная производительность дорожного катка
Кт –коэффициент перехода от технической к эксплуатационной производительности = 06
Вэч = 180×06 = 108 м²час
В²эч = 230 ×06 = 138 м²час
Расчёт межремонтных циклов
Межремонтные циклы определяются по формуле:
Кч –коэффициент перевода моточасов в машиночасы.
Тр –средний ресурс до первого капитального ремонта = 8000 мото часов.
Значение Кч расчитывается по формуле
Кдв –коэффициент использования двигателя машины по времени = 079
Кдм –коэффициент использования двигателя машины по мощности.
К²ч= 079 ×075 = 0593
Расчёт количества ТР и То за межремонтный период
Количество ТР и То за межремонтный период определяется по следующим формулам:
Qто2 = ( Тр tто2 ) –1 –Qт;
Qто1 = (Тр tто1) – 1 – Qт – Qто2;
Qт = 8000 960 –1 = 8
Qто2 = 8000240 –1 = 8 = 25
Qто1 = 800060 –1 –8 –25 = 100 час
tтр – 960 мото час периодичность текущего ремонта
t о2 – 240 мото час периодичность То2
tо1 –60 мото час периодичность То2
Время работы техники в году
Время работы техники в году составляет:
Т = (365 – Дм – Дв – Дп) ×tсмп см.] ( 1 + Др ×t см. п см)
Дм – средняя продолжительность простоя по метеоусловиям = 20
Дв – среднее число выходных и праздничных дней в году =112
Дп –общее количество дней затраченных на перебазировку в течении года = 5дней;
tсм –продолжительность смены 82 часа;
п см –коэффициент сменности работы техники = 2 см.
Простой во всех ТО и ремонт на один час:
Др = (dpi + dni)×ai Тц.
Дкр – среднее время пребывания техники в капитальном ремонте = 20 дней
dnkp – среднее время на доставку техники = 7 дней
dтp –среднее время пребывания техники в текущем ремонте = 6 дней
dто –среднее время пребывания техники в ТО
dто и Qтр – количество То и ТР
Др = [03 ×100 + 06× 25 + 8× (5+6) + 1× (7 + 20)] 14467 = 0018 дн маш.час.
Д²р =[03 ×100 + 06× 25 + 8 (5+6) + 1×(7+20) 13491 = 0020 дн маш час.
Определение числа дней затрачиваемых на перебазировку в течении года
Dn = (365 – Dт – Dв)×dп (Тоб ×( 1 tсм×nсм + Dр) + dn
Тоб –продолжительность работы катка на объекте = 200 час.
В dn – число перебазировок = 5
Dn = (365 –20 –112) × 5 [200 ×(1822 +00188) +5] = 58 дней
D²n = (365 –20 –112) ×5 [200 × (1822 + 002) +5] = 55 дней
Тv = (365 –20 –112 –58) ×822 (1 + 00188 ×822) = 2207 час
Тv = (365 – 20 – 112 – 55) ×822 (1 + 0002 ×822 = 2211 час
Годовая эксплуатационная производительность
kg – коэффициент внутрисменных потерь = 075
В = 108 ×2207 ×075 = 178767 м2
В² = 138 ×2211 075 = 228838 м2
3. Расчёт текущих затрат.
S = Sм + Sзп + Sар + Sэ + Sп
Sм – затраты на сырьё и материалы используемые в технологическом процессе
Sр – затраты на управление и обслуживание производства
Расчёт затрат на заработную плату
Sзп =Ст х Кнз ×Кр ×λ × Тv
Кнз – 13 коэффициент учитывающий отчисления на накладные расходы от заработной платы машинистов катка;
Кр – 1062 тарифный коэффициент;
λ – 125 коэффициент учитывающий премии машинистов;
Ст –тарифная ставка машиниста.
Катки массой свыше 5 тонн должны обслуживать машинисты 5 разряда в виду наличия ВБУ требующего обслуживающего персонала более высокой квалификации.
Часовая ставка 5 разряда
Sзп =98* 13 ×1062 ×125 ×2207 = 37 32555 руб.
S²зп =98* 13 ×1062 ×125 ×2211 = 37 3932 руб.
Амортизационные отчисления
Сумма амортизационных отчислений в год определяется:
kар –норма амортизационных отчислений kар =014
Sар = 014 ×672 000 = 94 080 руб
S²ар = 014 × 673 46577 = 94 2852 руб.
4. Эксплуатационные затраты.
Sэ = Sзп + Sкр + Smp + Sт + Sсм + Sм
Sзп – заработная плата машиниста руб. в год
Sкр – затраты на капитальный ремонт руб. в год.
Smр – затраты на ТР и ТО руб. в год
Sт – затраты на топливо
Sсм – затраты на смазочные материалы
Sм – затраты на масло руб. в год.
Затраты на капитальный ремонт
Sкр = Кнр ×Акр ×К 100
Кнр = 11- коэффициент учитывающий отчисления на накладные расходы от суммы затрат на эксплуатацию кроме заработной платы машиниста.
Акр – норма амортизационных отчислений на капитальный ремонт = 59%
Sкр = 11 × 59 ×672 000 100 = 43 6128 руб.
S²кр = 11 × 59 ×673 46577 100 = 43 70792 руб.
Состоят из затрат заработной платы ремонтных рабочих и затрат на материалы.
Стр = Sтрз + Sтрм ( 1 )
Определяем затраты на заработную плату ремонтных рабочих 4 разряда.
Sтрз = Тv Ту × Кнз × λр × Ср × аi × ri
λр- коэффициент учитывающий премии ремонтных рабочих;
Ср – тарифная ставка ремонтных рабочих;
ri –трудоёмкость i-тых видов ТО и ТР.
Sтрз = 220714467 ×13 ×125 ×52 ×(100 ×3 + 25 ×8 + 8 ×220) = 2913 руб.
S²трз = 2211 13492 ×13 ×125 ×52 ×(7 ×240 + 25 × 10 + 100×5) = 33647 руб.
Затраты на материалы и запасные части
Затраты на материалы и запасные части определяются по формуле:
Sтрм = Кпр ×Sтрз Кнз ×Кпер
Кпер = 13- коэффициент перехода от заработной платы к затратам на ТО и ТР
Кнз =13- накладные расходы от заработной платы
Кпр –коэффициент учитывающий отчисления по накладным расходам от суммы затрат на эксплуатацию машины = 11
Sтрм = 11×5714 13 ×13 = 628 руб.
S²трм = 11×660 13 × 13 = 725 руб.
Тогда затраты на ТО и ТР согласно ( 1 ) составят
Sтр = 2 913 + 628 = 3 541 руб
S²тр = 3 364 + 725 = 4 0897 руб.
Затраты на топливо для катка двигателя внутреннего сгорания определяются:
Sт = Кпр × Цт ×Wт ×Tv
Цт – 132 руб. цена одного килограмма топлива
Wт -часовой расход топлива кгмаш. Час
Значение W т определяется:
Wт = 103 × 10³ × Ndв × qт × Кн ×Кdв ×Кdм
Ndв –номинальная мощность двигателя
Ddт – удельный расход топлива при номинальной мощности
Кн –коэффициент учитывающий изменения расхода топлива в зависимости от степени использования двигателя по мощности.
Удельный расход двигателя дорожного катка ДУ –47а равен 252
Значение Кн для базовой новой машины равно 104
Вычисляем часовой расход топлива
Wт = 103 ×10³ ×37 ×252 ×104 ×079 ×07 =552 кгмаш.час.
W²т = 103×10³×37×252 ×104 × 079 ×07 = 592 кгмаш.час.
Тогда затраты на топливо составляют:
Sт = 11 ×132 × 552 × 2 207 = 176 8919 руб.
S²т = 11 × 132 ×552 ×2 211 = 177 21253 руб.
Затраты на смазочные материалы
Ен –022 коэффициент перехода от годовых затрат на топливо к затратам на смазочные материалы
Sт = 022 * 176 891 = 38 8169 руб.
S²т = 022 × 177 2125 = 38 98675 руб.
Затраты на масло в гидросистеме
Sм = Vб * λм * Кдол * Цм * Тv Тпм
Vб –150 дм2 – объём бака
λм – 0885 кгдм2 – объёмная масса бака
Кдол – 15 коэффициент учитывающий доливку масла
Цм – 9 рубкг- оптовая цена масла
Т пм –500 маш. Часов- периодичность смены масла.
Таким образом затраты на масло в гидросистеме составят:
Sм = 150× 0885 × 15 × 9 × 224 500 = 8028 руб.
S²м = 150 × 0885 × 15 × 9 × 224 500 = 8028 руб.
Затраты на перебазировку техники с объекта на объект
Sпб = Тv Тоб (Sпер + Sмн + Sдм)
Тоб – средняя производительность на одном объекте = 200
Sпер – затраты на одну перебазировку
Sмн - =0 –затраты на монтаж
Sдм =0 –затраты на демонтаж
Затраты на перебазировку зависят от дальности и способа перевозки машины и включают затраты на эксплуатацию транспортных средств. Затраты на заработную плату при перевозке техники на трейлере определяют по формуле:
Sпзп - [Sз + [(Lт +Lн)×Sqз] ] ×Кпз
Sз – затраты на заработную плату при нормативном расстоянии перевозки
Lт -15 км -требуемое расстояние перевозки
Lн –10 км- нормативное расстояние перевозки
Sqз –05 руб. – дополнительные затраты на заработную плату за каждый последующий километр сверх норматива.
Затраты на перебазировку:
Базовая и новая машина
Sпзп = S²пзп = [ 5 ×[ (10 +15) × 05] ]×13 = 98 руб
Затраты на эксплуатацию транспортных средств определяем по формуле:
Sтэп = [ По +( Lт – Lн) Пq] ×Кпз
По – 8 руб. норматив затрат на перевозку при расстоянии 10 км.
Пq -08 руб. –норматив затрат на каждый последующий километр сверх норматива.
Эксплуатационные затраты составят:
Sпэт = S²пэт = [ 8 + (15 –10) ×08] 11 = 132 руб.
Таким образом затраты на одну перевозку составят:
Sпер = S²пер =98 + 132 = 23 руб.
Затраты на перевозку составляют:
Sпб = 2207 200 ×23 = 2538 руб
S²пб = 2211 200 ×23 = 2542 руб.
Затраты на масло гидросистемы
Затраты на перебазировку
Затраты на реновацию
5.Определение экономической эффективности.
Удельные текущие затраты на уплотнение асфальтобетона
S –общая сумма годовых затрат
Sу = 395 42405178767=221 руб
S²у = 4123988228838=180 руб
2 Удельное капиталовложение на уплотнение асфальтобетона
Ку = 672 000178767= 375 руб.
К²у = 673 46577228838 = 294 руб.
Удельные приведённые затраты
Ен – 015 нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений
Zу = 221+015*375=277 руб.
Z²у = 18 + 015 ×294 = 224 руб.
Экономическая эффективность
Эг = (Zу - Z²у) × В
Эг = (277-224) × 228838 = 121 28414 руб.
Наименование показателей
Модернизированная машина
Капитальные вложения
Часовая техническая производительность
Годовые текущие затраты
Годовая экономия металлов
Годовая экономия по затратам труда
Годовая экономическая эффективность
6.Расчёт дополнительных показателей .
Определение экономии по затратам труда
Затраты на доставку техники
Здос = t × B × h hпл
t – трудоёмкость транспортировки одной тонны веса машины = 00013
h – число смен в году = 300
hпл – число смен работы на участке = 500
Здос = 00013 × 6000 × 300 500 = 468 чалчас.
З²дос = 00013 × 6300 × 300 500 = 491 чел.час.
Затраты труда обслуживающего персонала
Зобсл = псм × h × kсм
Зобсл = З²обсл = 2 × 300 × 82 = 4920
Общегодовые затраты труда
Згод = Зобсл + Здос +Зрем
Зрем = затраты на ремонт базовой и новой машины (ТО ТР КР)
Згод = 468 + 4920 + 901 + 11994 = 7025 руб
З²год = 49 + 4920 + 996 + 1385 = 73059 руб
Трудоёмкость уплотнения 1000м2 покрытия
Тразр = 7025 178767 = 0039
Т²разр = 73053 228838 = 0031
Тгод = (Тразр - Т²разр) ×В 1000×Fэф
Fэф – эффективный годовой фонд рабочего времени одного рабочего –1820
Тгод = (0039 – 0031) ×228838 1000 ×1820 = 001 чел
Расчёт металлоёмкости
Км – коэффициент использования материала
d = 6000 10 ×07 = 8571кг.
d² = 6300 10 ×07 = 900 кг.
G = 8571 × (228838 178767) – 900 = 1971 кг
Вывод: Высокий экономический эффект от внедрения вакуумной камеры в течении года равен 121 28414 руб.Это обусловлено увеличением производительности новой машины и уменьшения трудоемкости обслуживания уменьшения расхода металла.

Рис 1.doc

Общий вид дорожного катка ДУ –47А
без вакуумно-балластного устройства.

БЖД.doc

Безопасность жизнедеятельности.
1.Меры безопасности при эксплуатации СДМ.
При эксплуатации строительно-дорожных машин опасным и вредным фактором для оператора являются физические факторы - движущиеся детали. Элементы механизмов и машин в целом; недопустимая температура воздуха в кабине; недопустимые уровни шума и вибрации. В промышленности и транспорте широкое применение получают машины и оборудование которые работают на больших скоростях с мощными двигателями за счет чего увеличивается производительность труда. Но с увеличением производительности труда растет их энергонасыщенность возрастают их рабочие скорости а в конструкциях многих машин все чаще применяются виброактивные рабочие органы. Все это приводит к увеличению уровня шума и вибрации которые вредно воздействуют на оператора.
При модернизации асфальтоукладчика ДУ-24А учитывалось что шум от двигателя внутреннего сгорания - это шум высокой интенсивности который вызывает утомление оператора и профессиональное заболевание. При длительном воздействии шума снижается производительность труда. При работе на асфальтоукладчика (в рабочем режиме) также возникает и вибрация.
Для предотвращения или уменьшения воздействия вредных производственных факторов необходимо соблюдать технику безопасности. Требования по безопасности труда в строительстве регламентируются СниП 111-4-80 а общие требования при эксплуатации строительных машин ГОСТ 12.3.003-84.
1. Меры безопасности при электросварочных работах .
При производстве электросварочных работ основную опасность представляют: поражение электрическим током. От прикосновения к частям оборудования оказавшимися под напряжением а так же к токоведущим проводам с повреждённой изоляцией; вредное влияние на кожу и зрение ультрафиолетовых и инфракрасных лучей электрической дуги; ожоги расплавленным металлом действие отходящих газов. Для предотвращения этих явлений нами предусмотрено: При сварке открытой электрической дугой для защиты окружающих людей от вредного влияния лучей электрической дуги путём установления щитов высотой 2 метра на расстоянии 2 метра от сварочных работ. Свариваемые детали раскладываются на столе обратно заземленного проводом.
Токоведущие провода изолированы друг от друга и механических повреждений оплётной изоляцией и заключаются в резиновые шланги.
Электродвигатели при сварочных работах принять лёгкого типа и обеспечивать прочную защиту и быструю смену электродов.
При работе с открытой электрической дугой электросварщики обеспечиваются шлемом маской или щитком с защитными стенками.
Для предохранения от ожогов сварку следует выполнять в рукавицах и специальной одежде. Обувь сварщика должна быть с глухим верхом на обувь следует одевать галоши.
Металл и детали подаваемые на сварочные посты в местах подлежащих сварке должны быть сухими очищенными от ржавчины грязи и краски.
3.Меры безопасности при газовой сварке и резке металлов.
Основную опасность при газовой сварке представляют: отравление ацетиленом ожоги брызгами расплавленного метала взрывоопасность ацетилена при нагревании и избыточном давлении взрывоопасность кислородных баллонов.
Помещение в котором производятся газосварочные работы должны удовлетворять следующим условиям: каждое рабочее место должно быть не менее 4 м2 проходы не менее 1 м высота потолков над рабочим местом должна быть не менее 325 м разрешается размещать посты в подвальном помещении. Деревянные стены и перегородки расположенные ближе чем 5 метров от постов должны быть оштукатурены или обиты листовым асбестом.
Посты должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. Рабочее месте газосварщика должно быть обеспечено сосудом с водой для охлаждения горелки (резака)
Газосварочные работы производятся на расстоянии не менее 10 метров от переносных генераторов и не менее 5 метров от кислородных и ацетиленовых баллонов бочков с жидким топливом для бензорезов. Не реже одного раза в месяц проверять резаки и горелки на газонепроницаемость.
При горении не должно быть хлопков и обратных ударов.
При пользовании газосварочной аппаратурой необходимо помнить что кислород в соприкосновении с маслами и жирами ацетилен в смеси с кислородом и воздухом – взрывоопасен.

Осн.Часть.doc

Основными направлениями экономического и социального развития России предусматривается дальнейшее ускорение темпов существенное улучшение качества строительства автомобильных дорог.
Увеличение темпов строительства дорог с твёрдым покрытием обуславливает разработку и применение новой высокопроизводительной техники. В связи с этим обращается внимание на изготовление машин позволяющих значительно повысить технический уровень строительного производства.
Долговечность эксплуатационные показатели автомобильных дорог во многом определяется качеством уплотнения покрытия среди которых наибольшее распространение получили асфальтобетонные. Уплотнения асфальтобетонных покрытий производится самоходными пневмоколёсными вибрационными статическими дорожными катками. Однако самыми распространёнными являются статические катки с гладкими вальцами которые составляют 70-85% парка уплотняющих средств страны. Широкому их применению способствует высокая надёжность в работе получение нормированных показателей качества уплотнения практически на всех составах асфальтобетонной смеси. [ 1 ]
Для получения требуемого качества асфальтобетонного покрытия в кратчайшие сроки целесообразно вести процесс уплотнения так чтобы контактные напряжения под вальцом катка изменялись в соответствии с изменением прочности асфальтобетона. Это обуславливает необходимость регулирования силового воздействия катков на покрытия в процессе укатки.
Регулирование сил вальцов катка на покрытие достигается различными конструкциями катков в частности оснащённые балластными устройствами.
1.Обзор конструкции балластных устройств.
Для расширения диапазона силового воздействия катков на слой уплотняемого материала а так же для уменьшения числа их в комплекте. Катки балластируют. Для этого они оснащаются устройствами позволяющими изменять балластную нагрузку.
Все балластные устройства делятся на два класса: нерегулируемые; регулируемые. Нерегулируемые балластные устройства позволяют увеличить массу катка ступенчато на определённую величину. Применение их обусловлено конструктивной простотой и надёжностью в работе так как в качестве балласта используют воду грунт железобетонные плиты и другой недефицитный материал.
Регулируемые балластные устройства обеспечивают без ступенчатое изменение балластной нагрузки на вальцы катка. К регулируемым балластным устройствам относятся вакуумно-балластные устройства.
2.Обзор конструкции катка с ВБУ.
Дорожный каток с вакуумно-балластным устройством представляет собой (рисунок 1) базовую машину дорожный каток ДУ – 47А и закреплённую в нижней части рамы между вальцами вакуумно-балластное устройство (ВБУ).
Дорожный каток (рисунок 2) состоит: Самоходное шасси 1 на базе катка ДУ – 47А на котором смонтированы все узлы балластного устройства к последним относятся рабочая камера и источник разряжения 4 в качестве которого использован вакуумный насос. Насос приводится в действие от силовой установки катка т.е. двигателя 5 [ 23] Рабочая камера балластного устройства представляет собой чашу обращённую открытой частью к уплотняемой поверхности. Камера состоит из корпуса 2 камера соединена с рамой тягами. Контакт камеры с покрытием осуществляется через эластичное уплотнение 3. Камера соединена с вакуумным насосом воздухопроводом 6.
Работа катка с ВБУ состоит в следующем. При движении шасси камера перемещается по уплотняемому покрытию. При необходимости создать дополнительную нагрузку на вальцы включается вакуумный насос который откачивает воздух из полости камеры создавая там разряжение. Регулируя степень разряжения в камере посредством изменения производительности насоса можно в широком диапазоне и по необходимым законам изменять балластное усилие так при площади камеры 1 м2 и при разряжении в ней 30 КПА можно создать дополнительное усилие 30кг.
Принципиальная схема натёка воздуха в вакуумную камеру (рисунок 3)
Соединение вилки с рамой направляющего вальца
Крепление топливного бака и задней балки показано (рисунок 5)
Использование катка с ВБУ позволяет не только интенсифицировать процесс уплотнения асфальтобетонных смесей за счет без ступенчатого регулирования давления катка в широких пределах но и путём вакуумирования асфальтобетона поднять на более высокий уровень качество готового покрытия.
Принципиальная схема катка с вакуумным балластным устройством.
(1-каток; 2 –корпус вакуумной камеры; 3- уплотнительные элементы; 4 –вакуумный насос; 5 –двигатель; 6 –воздухопровод; 7 –тяги)
Схема натекания воздуха в вакуумную камеру.
(1 –уплотняемый слой; 2 –биндер; 3 –щебень; 4 –песок;
3.Характеристика горячей асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения.
Известно что температура слоя асфальтобетонной смеси в процессе укатки непрерывно изменяется. На изменение температуры во времени влияет целый комплекс факторов обусловленных и постоянством температуры по толщине слоя длине и ширине уплотняемой полосы. К числу существенно влияющих факторов на температуру асфальтобетона можно отнести следующие: температуру слоя смеси к началу укатки; толщина и плотность слоя изменяющаяся в процессе уплотнения; температура и теплопроводность основания; температура и влажность воздуха на поверхности земли.
Изменение температуры асфальтобетона во времени в зависимости от толщины слоя и температуры окружающего воздуха (рисунок 6)
20 30 40 50 60 Время(мин.)
Изменение температуры асфальтобетона во времени в зависимости от толщины слоя и температуры окружающего воздуха: (1 – 6см. 20 ºС; 2 – 10см. 23ºС)
Температура асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения изменяется поэтому изменяется разряжение в вакуумной камере (рисунок 7)
Зависимость допустимой величины разряжения в вакуумной камере от температуры асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения -зона работы катка с ВБУ.
4. Выбор основных размеров балластного устройства.
Одним из основных этапов при проектировании катка является выбор конструктивных параметров вакуумного балластного устройства и его основного элемента вакуумной камеры. Вопрос овыборе реальной конструкции камеры катка является одним из важнейших так как в первую очередь от этого зависит надёжное функционирование балластного устройства а в итоге производительность и эффективность катка.
При работе ВБУ идёт процесс фильтрации воздуха через слой дорожной одежды. В следствии этого под камерой слой асфальтобетона изгибается в сторону дневной поверхности. Во избежание разрушения покрытия устанавливается ограничитель деформации расположенный внутри камеры.
С целью снижения инерционности камеры необходимо стремится к минимальной возможной высоте и её внутренней полости. Минимальная высота определяется размером уплотнительного элемента и ограничителя деформации слоя.
Где: p –величина потерянного давления; F –площадь камеры.
D = √ F П = 1 314 = 056 м
R = D 2 = 056 2 = 028 м
J – ширина уплотнительного элемента = 024 ×R
J = 024 × 028 = 0067 м .
Конструкторская часть.
Мощность двигателя должна обеспечивать нормальную работу катка в более тяжёлых условиях на предельном подъёме первых проходах по асфальтобетону.
Мощность двигателя рассчитывается :
Т – сила тяги на ободе ведущих вальцов катка;
V – скорость движения катка;
- КПД трансмиссии от двигателя к ведущим
вальцам равна 065 ..085
Сила тяги должна быть равна или больше суммы всех сопротивлений возникающих при движении катка т.е.
W1 –сопротивление перекатывающего катка с учётом преодолевания уклонов.
W2 –сопротивление сил инерции при трогании с места.
W3- дополнительное сопротивление возникающее на криволинейных у4частках
W4 –сопротивление сил затрачиваемых в гидросистеме ВБУ.
Сопротивление перекатыванию катка по дороге:
f – коэффициент сопротивления перекатыванию = 015 – 012;
j – уклон принимаемый в перделах 005 – 008.
W1 = 60 (008 + 012) = 138 км.
Сопротивление от сил инерции при трогании с места:
V –скорость движения катка;
tr – время разгона = 20 .25 часа;
Х –коэффициент учитывающий инерцию вращающихся масс трансмиссии двигателя и вальцов катка равна 11 – 115.
W2 = 6 × 252 23 × 115 = 75 км.
Дополнительное сопротивление возникающее при движении катка по криволинейным участкам
k' – коэффициент сопротивления = 02;
G – сила тяжести катка приходящаяся на направляющийся валец.
Сопротивление сил затрачиваемых на ВБУ
– коэффициент полезного действия = 06-07;
p – разряжение в камере 20 Кпа;
Qв – расход воздуха.
W4 = 20×0065 065 = 20 км.
W = 138 + 75 + 4 + 21 = 274 = Т
N = (0277 ×274 × 255) 06 = 316 квт
Выбираем двигатель Д – 37 Е.
2.Расчёт шпонки на валу гидромотора.
Призматическую шпонку вала гидромотора её рабочие грани проверяют на снятие а сечение С-С на срез.
Условие прочности на снятие:
[ М кр max ] = 075 d k L [ 6 см ] кг см.
5 – поправочный коэффициент;
k –высота шпонки от шпоночного вала;
L –рабочая длинна шпонки;
[ 6 см ] –допустимое напряжение на сжатии.
[ 6 см ] = 1500 кг см2 для стали
[ М кр max ] = 075 × 045 × 5 × 1500 = 11390 кгсм.
Условия прочности сечения С-С на срез :
[ М кр max ] = 075 × (d+k) × в × L [ jср ]
[ М кр max ] = 075 ×(45+045) ×14 ×5 ×1050 = 27286 кгсм.
Клиномерная передача
Yл = 180 – 57 (d2 – d1)а
d1 – диаметр ведомого шкива;
d2 – диаметр ведущего шкива;
а – межосевое расстояние.
Y1 = 180 – 57 × (240 –120) 480 = 16575
L = 2а + 05 П (d1 +d2) + (d2-d1)² =
×480 + 05 × 314 (360) + 120² 4а =
0 +5652 = 144001920 = 15327 =1600
Межосевое расстояние находим:
А = 025 [ (Lr – W) + √ (Lr – W)² - 2 У] =
5 [(15327 – 6652) +√(15327 – 5652)² -28800] =
5 [9675 + 9525] = 480 см.
Рассчитываем количество ремней:
Z = P×Ср Ро×Сγ×Сλ = 157 ×12 98×093×096 = 29 = 3
Z = 3 принимаем количество решений
Максимальное усилие в канате определяется по формуле
Sб – усилие в канате Н;
Q – усилие на конце каната Н;
m – кратность полиспаста;
– КПД полиспаста = 097.
Sб = 025 1 × 097 = 025
Разрыв усилия в канате определяется по формуле:
К –коэффициент запаса прочности каната при разрыве принимаем =5
Примем канат марки ЛКР 6×19 1 ос ГОСТ 2688 – 80.
Расчёт на прочность вала компрессора
Материал вала – сталь 45 термическая обработка улучшенный диаметр d =40мм..
Определяем запас прочности:
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
– 1 = 043 в = 043× 780 = 335 Мпа
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
– 1 = 058 ( – 1) = 058×335 = 193 Мпа
– 1 предел выносливости при симметричном цикле изгиба = 335 Мпа
Коэффициент запаса прочности:
S = ( – 1) [(К Е) × v]
-1 предел выносливости при симметричном цикле изгиба
К-эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений равен 18;
Е масштабный фактор равен 087;
v амплитуда цикла нормальных напряжений равен 97.
Коэффициент запаса прочности по кабельным напряжениям:
S = ( – 1) [(КЕ) ×v +ч +m]
– 1 предел выносливости по касательным напряжениям равен 193;
К эффективный коэффициент касательных напряжений
Е –масштабный фактор касательных напряжений раен 01;
v- амплитуда касательных напряжений равен 106;
m -среднее напряжение касательных напряжений;
S = 193 [(168076)×1006 + 01 + 106] = 785
S = 166 ×785 √ (166² +785² )= 71 > [ S ] =25
Расчётное значение коэффициента запаса прочности получилось больше допустимого значения [ S ] = 25.
3.Расчёт на прочность пальца крепления гидроцилиндра.
Действующую нагрузку Р определяем по формуле:
Р -давление в гидроцилиндре
Fn –площадь поршня цилиндра
Fn = × D² = 314 × 9 = 282 см²
Р = 16 × 10³×10³ × 28 10² × 10² = 44800м = 448 км.
Реакция опор точек А и В:
Ra = Rв = 448 2 = 224 км. = 22400м.
Определяем изгибающий момент:
М изг = R × L 2 = 22400 × 01 2 = 1120 м.
Допускаемый предел текучести:
[ ] для стали 45 [ т ] = 353 Мпа
W момент сопротивления изгибу
kз коэффициент запаса = 15
[ ] = 353 15 = 235 Мпа
W = d³ 32 = 314 × 005³ 32 = 12 ×105 м³
= 1120 12× 10 –5 = 9333 105 нм²
Проверим с допускаемым:
=9333 × 10 ³ ×10³≤235 × 10³×10³ = [ ]
Прочность обеспечена.
4.Расчет на прочность пальца крепления вакуумной камеры.
Принимаем следующие исходные данные:
усилие на штоке гидроцилиндра Р=45кН
диаметр пальца d-20мм
Определение напряжения среза и коэффициента
Определяем напряжение среза по формуле:
Р – усилие на штоке гидроцилиндра Р=4500кг
S – площадь поперечного сечения пальца
d – диаметр пальца d=20мм=2см
Допустимое напряжение среза
Таким образом расчетное напряжение среза меньше допустимого:
[1500кгсм2]>7162кгсм2
теперь найдем коэффициент запаса прочности на срез по формуле:
Определение напряжения изгиба и коэффициента запаса прочности .
Определяем напряжение изгиба по формуле:
Мизг – изгибающий момент
Wизг – момент сопротивления изгибу
Допустимое напряжение изгиба :
Таким образом расчетное напряжение изгиба меньше допустимого:
Теперь найдем коэффициент запаса прочности на изгиб по формуле:
По справочнику [8] выбираем материал для пальца – сталь45
5.Расчет на прочность шлицевого вала гидравлического насоса.
Определяем напряжение смятия шлицевого соединения по формуле
М – передаваемый момент М=50955 Нм
Z – число зубьев Z=6
F – расчетная площадь смятия мм2
Rср – средний радиус шлицевого соединения мм
[]см – допускаемое напряжение смятия []см=260Нсм2
определяем расчетную площадь смятия по формуле:
где D – наружный диаметр шлицов мм D=25мм
d – внутренний диаметр шлицов мм d=17мм
f – фаска шлицов мм l=45мм
l – длина структуры мм l=45мм
Определяем средний радиус шлицевого соединения:
Определяем напряжение смятия шлицевого вала с учетом посчитанных выше значений:
см=749Нмм2[]см=260Нмм2
условие выполняется.
6. Расчет болтов на прочность.
На асфальтоукладчике при монтаже вакуумно-балластного устройства используются стандартные болты М20x15 из стали 30X ГОСТ 7788-70 в количестве восьми штук и шесть штук болтов М27x30 также из стали 30X.
Болты М27x3 соединяют устройство с фланцем крепления к асфальтоукладчику. Таким образом эти болты воспринимают только вес ваукуумно-балластного устройства.
Прочность болта при таком виде нагрузки расчитывается по формуле:
где: - растягивающая нагрузка;
- внутренний диаметр резьбы.
Растягивающая нагрузка расчитывается по формуле:
где: - сила затяжки;
- нагрузка силы тяжести;
- коэффициент внешней нагрузки =02 03.
Сила затяжки расчитывается по формуле:
где:- коэффициент затяжки;
Коэффициент затяжки имеет значения
Примем среднее значение
Внешняя нагрузка на болт:
Растягивающая нагрузка:
Подставив полученные результаты расчитаем прочность болтового соединения:
Запас прочности расчитывается по формуле:
Приведенные расчеты показали что выбранные болты М27x30 обладают более чем достаточным запасом прочности.
Болты М20x15 подвержены переменной растягивающей нагрузке так как соединяют подвижные вакуумно-балластного устройства.
Запас прочности по переменным напряжениям расчитываются по формуле:
где:- предел выносливости материала;
- переменное напряжение в болте;
- эффективный коэффициент напряжений в резьбе;
- коэффициент чувствительности к ассиметрии цикла напряжений;
- постоянное напряжение в болте.
Коэффициент примем равным 4.
Предел выносливости для стали 30X
Переменное напряжение в болте расчитывается по формуле:
где:- приращение нагрузки на болт;
- площадь сечения болта.
Приращение нагрузки расчитывается по формуле:
где:- коэффициент внешней нагрузки;
Постоянное напряжение в болте расчитывается по формуле:
Рассчитаем внешнюю нагрузку на болт:
где: – число болтов в соединении;
При расчете силы затяжки болта примем коэффициент затяжки так как в данном болтовом соединении применена пружина таким образом соединение затягивается не до упора а до определенного поджатия пружины.
Рассчитаем переменное и постоянное напряжения в болтах:
Подставив полученные результаты в формулу расчитаем запас прочности:

спец4+.dwg

спец7+.dwg

спец8+.dwg

спец3+.dwg

ВП+.dwg

конструкции дорожного
Пояснительная записка
Схема гидравлическая
Подъёмное устройство
Привод вакуумного насоса

спец9+.dwg

спец2+.dwg

спец5+.dwg

спец10+.dwg

спец1+.dwg

спец11+.dwg

спец6+.dwg

ДИП Д+.doc

Совершенствование конструкции дорожного катка
с целью увеличения производительности
Пояснительная записка 111с. 10 рисунков 9 источников приложение:
валец каток асфальто- бетон
вакуумно-балластное устройство
рама коэффициент уплотнения
гидромотор гидронасос вакуумный насос.
Целью дипломного проекта является разработка конструкции дорожного катка с вакуумно-балластным устройством для интенсификации процесса уплотнения: увеличение производительности катка и качества покрытия.
В процессе работы под конструкцией проводился обзор и анализ специальной литературы разработана конструкция вакуумной камеры. За счет повышения производительности ожидаемый экономический эффект составит 2814 рублейгод на одну машину.
Обзор конструкции балластных устройств
Обзор конструкции катка с ВБУ
Характеристика асфальтобетонной смеси в процессе
Выбор размеров балластного устройства
Технологическая часть
Меры безопасности при электросварочных и
газосварочных работах
1Определение капитальных затрат
2Определение часовой технической
производительности катка
3Определение часовой эксплуатационной
4Расчёт межремонтных циклов
5Расчёт количества ТО и ТР за межремонтный цикл
6Количество часов работы техники в году
7Определение годовой эксплуатационной
Расчёт текущих затрат
Эксплуатационные затраты
Определение экономической эффективности
1Удельные текущие затраты
2Определение удельных капиталовложений
3Удельные приведённые затраты
Расчёт дополнительных показателей
экономической эффективности
Основными направлениями экономического и социального развития СССР предусматривается дальнейшее ускорение темпов существенное улучшение качества строительства автомобильных дорог.
Увеличение темпов строительства дорог с твёрдым покрытием обуславливает разработку и применение новой высокопроизводительной техники. В связи с этим обращается внимание на изготовление машин позволяющих значительно повысить технический уровень строительного производства.
Долговечность эксплуатационные показатели автомобильных дорог во многом определяется качеством уплотнения покрытия среди которых наибольшее распространение получили асфальтобетонные. Уплотнения асфальтобетонных покрытий производится самоходными пневмоколёсными вибрационными статическими дорожными катками. Однако самыми распространёнными являются статические катки с гладкими вальцами которые составляют 70-85% парка уплотняющих средств страны. Широкому их применению способствует высокая надёжность в работе получение нормированных показателей качества уплотнения практически на всех составах асфальтобетонной смеси. [ 1 ]
Для получения требуемого качества асфальтобетонного покрытия в кратчайшие сроки целесообразно вести процесс уплотнения так чтобы контактные напряжения под вальцом катка изменялись в соответствии с изменением прочности асфальтобетона. Это обуславливает необходимость регулирования силового воздействия катков на покрытия в процессе укатки.
Регулирование сил вальцов катка на покрытие достигается различными конструкциями катков в частности оснащённые балластными устройствами.
ОБЗОР КОНСТРУКЦИИ БАЛЛАСТНЫХ УСТРОЙСТВ
Для расширения диапазона силового воздействия катков на слой уплотняемого материала а так же для уменьшения числа их в комплекте. Катки балластируют. Для этого они оснащаются устройствами позволяющими изменять балластную нагрузку.
Все балластные устройства делятся на два класса: нерегулируемые; регулируемые. Нерегулируемые балластные устройства позволяют увеличить массу катка ступенчато на определённую величину. Применение их обусловлено конструктивной простотой и надёжностью в работе так как в качестве балласта используют воду грунт железобетонные плиты и другой недефицитный материал.
Регулируемые балластные устройства обеспечивают без ступенчатое изменение балластной нагрузки на вальцы катка. К регулируемым балластным устройствам относятся вакуумно-балластные устройства.
ОБЗОР КОНСТРУКЦИИ КАТКА С ВБУ
Дорожный каток с вакуумно-балластным устройством представляет собой (рисунок 1) базовую машину дорожный каток ДУ – 47А и закреплённую в нижней части рамы между вальцами вакуумно-балластное устройство (ВБУ).
Дорожный каток (рисунок 2) состоит: Самоходное шасси 1 на базе катка ДУ – 47А на котором смонтированы все узлы балластного устройства к последним относятся рабочая камера и источник разряжения 4 в качестве которого использован вакуумный насос. Насос приводится в действие от силовой установки катка т.е. двигателя 5 [ 23] Рабочая камера балластного устройства представляет собой чашу обращённую открытой частью к уплотняемой поверхности. Камера состоит из корпуса 2 камера соединена с рамой тягами. Контакт камеры с покрытием осуществляется через эластичное уплотнение 3. Камера соединена с вакуумным насосом воздухопроводом 6.
Работа катка с ВБУ состоит в следующем. При движении шасси камера перемещается по уплотняемому покрытию. При необходимости создать дополнительную нагрузку на вальцы включается вакуумный насос который откачивает воздух из полости камеры создавая там разряжение. Регулируя степень разряжения в камере посредством изменения производительности насоса можно в широком диапазоне и по необходимым законам изменять балластное усилие так при площади камеры 1 м2 и при разряжении в ней 30 КПА можно создать дополнительное усилие 30кг.
Принципиальная схема натёка воздуха в вакуумную камеру (рисунок 3)
Соединение вилки с рамой направляющего вальца (рисунок 4)
Крепление топливного бака и задней балки показано (рисунок 5)
Использование катка с ВБУ позволяет не только интенсифицировать процесс уплотнения асфальтобетонных смесей за счет без ступенчатого регулирования давления катка в широких пределах но и путём вакуумирования асфальтобетона поднять на более высокий уровень качество готового покрытия.
Общий вид дорожного катка ДУ –47А без вакуумно-балластного устройства.
Принципиальная схема катка с вакуумным балластным устройством.
(1-каток; 2 –корпус вакуумной камеры; 3- уплотнительные элементы;
–вакуумный насос; 5 –двигатель; 6 –воздухопровод; 7 –тяги)
Схема натекания воздуха в вакуумную камеру.
(1 –уплотняемый слой; 2 –биндер; 3 –щебень; 4 –песок; 5 –грунт)
Соединение вилки с рамой направляющего вальца.
Крепление топливного бака и задней балки рамы.
ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРЯЧЕЙ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ В ПРОЦЕССЕ УПЛОТНЕНИЯ
Известно что температура слоя асфальтобетонной смеси в процессе укатки непрерывно изменяется. На изменение температуры во времени влияет целый комплекс факторов обусловленных и постоянством температуры по толщине слоя длине и ширине уплотняемой полосы. К числу существенно влияющих факторов на температуру асфальтобетона можно отнести следующие: температуру слоя смеси к началу укатки; толщина и плотность слоя изменяющаяся в процессе уплотнения; температура и теплопроводность основания; температура и влажность воздуха на поверхности земли.
Изменение температуры асфальтобетона во времени в зависимости от толщины слоя и температуры окружающего воздуха (рисунок 6)
20 30 40 50 60 Время (минут)
Изменение температуры асфальтобетона во времени в зависимости от толщины слоя и температуры окружающего воздуха: (1 – 6см. 20 ºС; 2 – 10см. 23ºС)
Температура асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения изменяется поэтому изменяется разряжение в вакуумной камере (рисунок 7)
Зависимость допустимой величины разряжения в вакуумной камере от температуры асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения
-зона работы катка с ВБУ.
ВЫБОР ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ БАЛЛАСТНОГО УСТРОЙСТВА
Одним из основных этапов при проектировании катка является выбор конструктивных параметров вакуумного балластного устройства и его основного элемента вакуумной камеры. Вопрос овыборе реальной конструкции камеры катка является одним из важнейших так как в первую очередь от этого зависит надёжное функционирование балластного устройства а в итоге производительность и эффективность катка.
При работе ВБУ идёт процесс фильтрации воздуха через слой дорожной одежды. В следствии этого под камерой слой асфальтобетона изгибается в сторону дневной поверхности. Во избежание разрушения покрытия устанавливается ограничитель деформации расположенный внутри камеры.
С целью снижения инерционности камеры необходимо стремится к минимальной возможной высоте и её внутренней полости. Минимальная высота определяется размером уплотнительного элемента и ограничителя деформации слоя.
Где: p –величина потерянного давления; F –площадь камеры.
D = √ F П = 1 314 = 056 м
R = D 2 = 056 2 = 028 м
J – ширина уплотнительного элемента = 024 ×R
J = 024 × 028 = 0067 м
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
Мощность двигателя должна обеспечивать нормальную работу катка в более тяжёлых условиях на предельном подъёме первых проходах по асфальтобетону.
Мощность двигателя рассчитывается :
Т – сила тяги на ободе ведущих вальцов катка;
V – скорость движения катка;
- КПД трансмиссии от двигателя к ведущим вальцам = 065 ..085
Сила тяги должна быть равна или больше суммы всех сопротивлений возникающих при движении катка т.е. Т ≥ W
W1 –сопротивление перекатывающего катка с учётом преодолевания уклонов.
W2 –сопротивление сил инерции при трогании с места.
W3- дополнительное сопротивление возникающее на криволинейных у4частках
W4 –сопротивление сил затрачиваемых в гидросистеме ВБУ.
Сопротивление перекатыванию катка по дороге
f – коэффициент сопротивления перекатыванию = 015 – 012;
j – уклон принимаемый в перделах 005 – 008.
W1 = 60 (008 + 012) = 138 км.
Сопротивление от сил инерции при трогании с места
V –скорость движения катка;
tr – время разгона = 20 .25 часа;
Х –коэффициент учитывающий инерцию вращающихся масс трансмиссии двигателя и вальцов катка = 11 – 115.
W2 = 6 × 252 23 × 115 = 75 км.
Дополнительное сопротивление возникающее при движении катка по криволинейным участкам
k' – коэффициент сопротивления = 02;
G – сила тяжести катка приходящаяся на направляющийся валец.
Сопротивление сил затрачиваемых на ВБУ
– коэффициент полезного действия = 06-07;
p – разряжение в камере 20 Кпа;
Qв – расход воздуха.
W4 = 20×0065 065 = 20 км.
W = 138 + 75 + 4 + 21 = 274 = Т
N = (0277 ×274 × 255) 06 = 316 квт
Выбирает двигатель Д – 37 Е
Расчёт шпонки на валу гидромотора
Призматическую шпонку вала гидромотора её рабочие грани проверяют на снятие а сечение С-С на срез.
Условие прочности на снятие
[ М кр max ] = 075 d k L [ 6 см ] кг см.
5 – поправочный коэффициент;
k –высота шпонки от шпоночного вала;
L –рабочая длинна шпонки;
[ 6 см ] –допустимое напряжение на сжатии.
[ 6 см ] = 1500 кг см2 для стали [ 3 ] стр. 86
[ М кр max ] = 075 × 045 × 5 × 1500 = 11390 кгсм.
Условия прочности сечения С-С на срез
[ М кр max ] = 075 × (d+k) × в × L [ jср ]
[ jср ] – 1050[ 3 ] стр. 86
[ М кр max ] = 075 ×(45+045) ×14 ×5 ×1050 = 27286 кгсм.
Клиномерная передача
Yл = 180 – 57 (d2 – d1)а
d1 – диаметр ведомого шкива;
d2 – диаметр ведущего шкива;
а – межосевое расстояние.
Y1 = 180 – 57 × (240 –120) 480 = 16575
L = 2а + 05 П (d1 +d2) + (d2-d1)² =
×480 + 05 × 314 (360) + 120² 4а =
0 +5652 = 144001920 = 15327 =1600
Межосевое расстояние находим:
А = 025 [ (Lr – W) + √ (Lr – W)² - 2 У] =
5 [(15327 – 6652) +√(15327 – 5652)² -28800] =
5 [9675 + 9525] = 480 см.
Рассчитываем количество ремней:
Z = P×Ср Ро×Сγ×Сλ = 157 ×12 98×093×096 = 29 = 3
Z = 3 принимаем количество решений
Максимальное усилие в канате определяется по формуле
Sб – усилие в канате Н;
Q – усилие на конце каната Н;
m – кратность полиспаста;
– КПД полиспаста = 097.
Sб = 025 1 × 097 = 025
Разрыв усилия в канате определяется по формуле:
Где К –коэффициент запаса прочности каната при разрыве принимаем =5
Примем канат марки ЛКР 6×19 1 ос ГОСТ 2688 – 80
Расчёт на прочность вала компрессора
Материал вала – сталь 45 термическая обработка улучшенный диаметр
d =40мм.. Определяем запас прочности:
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
– 1 = 043 в = 043× 780 = 335 Мпа
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
– 1 = 058 ( – 1) = 058×335 = 193 Мпа
– 1 предел выносливости при симметричном цикле изгиба = 335 Мпа
Коэффициент запаса прочности
S = ( – 1) [(К Е) × v]
-1 предел выносливости при симметричном цикле изгиба = 335 Мпа
К эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений =18
Е масштабный фактор = 087
v амплитуда цикла нормальных напряжений = 97
Коэффициент запаса прочности по кабельным напряжениям
S = ( – 1) [(КЕ) ×v +ч +m]
– 1 предел выносливости по касательным напряжениям = 193
К эффективный коэффициент касательных напряжений = 168
Е –масштабный фактор касательных напряжений = 01
v амплитуда касательных напряжений = 106
m среднее напряжение касательных напряжений
S = 193 [(168076)×1006 + 01 + 106] = 785
S = 166 ×785 √ (166² +785² )= 71 > [ S ] =25
Расчётное значение коэффициента запаса прочности получилось больше допустимого значения
Расчёт на прочность пальца крепления гидроцилиндра
Действующую нагрузку Р определяем по формуле:
Р -давление в гидроцилиндре
Fn –площадь поршня цилиндра
Fn = × D² = 314 × 9 = 282 см²
Р = 16 × 10³×10³ × 28 10² × 10² = 44800м = 448 км.
Реакция опор точек А и В
Ra = Rв = 448 2 = 224 км. = 22400м.
Определяем изгибающий момент
М изг = R × L 2 = 22400 × 01 2 = 1120 м.
Допускаемый предел текучести
[ ] для стали 45 [ т ] = 353 Мпа
где W момент сопротивления изгибу
kз коэффициент запаса = 15
[ ] = 353 15 = 235 Мпа
W = d³ 32 = 314 × 005³ 32 = 12 ×105 м³
= 1120 12× 10 –5 = 9333 105 нм²
Проверим с допускаемым
=9333 × 10 ³ ×10³≤235 × 10³×10³ = [ ]
Прочность обеспечена.
Палец крепления направляющего штока вакуумной камеры. Количество таких пальцев два.
Данный палец предназначен для крепления вакуумной камеры. Основной поверхностью является вся поверхность. Основным размером считается l =115мм. диаметр d =50 мм. а так же относительные размеры под шплинт d =6 мм второстепенные размеры следует считать это как диаметр шляпки d =50 мм и её толщина равна 15 мм. предельные отклонения следует принимать полю допуска k 7 а чистоту обработки основной поверхности принимать 3.2.
Для данного пальца принимает материал сталь 40х с пределом твёрдости 255 .302 НВ предел текучести Вт = 65000 н см2.
Изготовление пальца производится при единичном производстве. Для изготовления пальца подбираем прокат диаметром близким к диаметру готового пальца с тем чтобы обеспечить минимально допустимый пропуск на механическую обработку. Прокат в виде прутков предварительно подвергается разрезанию дисковой пилой.
Обтачивание заготовки для пальцев проводим двух видов черновое или отдирочное с точностью обработки до 5-го квалитета и с шероховатостью до 6-го класса включительно. Обработку пальца производят на токарно-винторезном станке типа 16 кго оборудованным патроном 7100-0009 резцом 2103 –023 Т 15 кв. для обрезания готовой детали приемлем отрезной резец. Отрезание производится с одновременным получением фаски. После получения готовой детали производим сверление пальца для отверстия под шплинты 6 х 40 ГОСТ 397-66.
Определим предельное отклонение номинальный основной размер равен 30 мм. Наибольший 3002 мм а наименьший 295 мм.
Действительный размер изготовления детали равен 298 мм
В этом случае верхнее предельное отклонение: 295 – 30 = -05 мм.
Действительное отклонение размера: 298 –30 = -02 мм
Величина допуска составляет: 3002 – 295 =052
Техническая характеристика токарно-винторезного станка 16х20
Наибольший диаметр детали устанавливаемой под станиной 400мм.
Диаметр отверстия в шпинделе 80 мм частота вращения шпинделя
Предел подачи мм об :
Поперечная 0 025 –14
Мощность главного электродвигателя 10 квт.
Техническая характеристика вертикального сверлильного станка 2А150
Наибольший диаметр отверстия 32 – 1400
Мощность электродвигателя 7 квт.
Расчёт режимной обработки и затрат времени
При токарной обработке основное техническое время определим
L –полная длина пути перемещения резца в мм в направлении подачи.
n – число оборотов обрабатываемой заготовки
D – диаметр обрабатываемой поверхности в мм.
λ – пробег резца он определяется:
То = L nS = λ1 – λ2 + λ n S
L – расчётная длина обработки поверхности в мм
λ- длина обрабатываемого отверстия
λ1 – путь врезания инструмента мм
Для нашего случая λ1 = 03 х 8 =24 мм.
λ2 –пробег инструмента мм = 1 – 3мм
Вспомогательное время Тв складывается из времени затрачиваемого рабочим на установку и снятие детали подвода и отвода резца измерения детали изменение дачи или оборотов станка.
Обработка заготовки для получения данной детали будет состоять из пяти переходов:
Установить заготовку в патрон выверить закрепить
Т1 = 020 мм –время на установку заготовки
Т2 = 007 мм –время на выверку заготовки
Т3 = 001 –время на закрепление заготовки.
Тв = 020 + 007 + 001 = 028 мм.
Точить поверхность первого и второго торца при этом устанавливается глубина резания t1 = 15 мм подача исходя из возможности станка и требуемой поверхности шероховатости.
Скорость резания V рез = 70 мммин при частоте вращения шпенделя
Определяем условное время
То1 = 130 305 х 1 = 042 мин
То2 = 53 305 х 1 = 017 мин
Основное время равно 059 минут.
Время вспомогательное складывается:
Т1 = 06 минут – время перехода
Т2 = 006 минут – время изменения подачи
Т3 = 007 минут –время изменения оборотов
Т4 = 006 минут –время контроля
Т5 = 005 минут –время перемещения части станка
Тв = Т1 +Т2 + Т3 + Т4 + Т5 минут
Тв = 06 +006 + 007 + 006 + 005 = 084 минут
Определяем основное время
То = L h ×3 ) ×i (vby)
h - припуск на обработку на сторону в минутах
t - глубина резания в минутах
То 3 = 115 305 × 1 ×5 = 19 минуты.
Определяем вспомогательное время
Т1 = 06×5 = 3 – время перехода
Т3 = 005 × 5 = 025 время перемещения частей станка
Тв = 3 + 006 + 007 + 006 + 025 = 344 мин.
Обрезаем деталь с одновременным получением фаски
Определим основное время
L = 50 2 +1 = 26 минут
То4 = 26 305 ×1 = 0085 минут
Определим вспомогательное время
Т1 = 06 время перехода
Т5 = 005 время перемещения станка
Тв4 = 06 + 005 = 065
Сверлим сквозное отверстие
То4 = (l1 + l2 + l3) h ×S минут
l 1 = 50 мм длина отверстия
l 2 = 2 мм пробег инструмента
То4 = (30 + 2 + 24) 1000 ×025
Тв = Т1 + Т2 + Т3 + Т4 + Т5
Т1 = 020 минут время установки
Т2 = 001 минут время закрепления детали
Т3 = 007 минут время перемещения инструментав
Т5 = 001 минут время снятия детали
Тв = 020 + 001 + 007 + 002 + 001
Определение штучного времени
Тшт = 013 + 031 + 028
Определим штучно- калькуляционное время
п – количество деталей в партии
Тшк = 778 + 072 + (10 +5 ) 2
Меры безопасности при электросварочных и газосварочных работах
Меры безопасности при электросварочных работах
При производстве электросварочных работ основную опасность представляют: поражение электрическим током. От прикосновения к частям оборудования оказавшимися под напряжением а так же к токоведущим проводам с повреждённой изоляцией; вредное влияние на кожу и зрение ультрафиолетовых и инфракрасных лучей электрической дуги; ожоги расплавленным металлом действие отходящих газов. Для предотвращения этих явлений нами предусмотрено: При сварке открытой электрической дугой для защиты окружающих людей от вредного влияния лучей электрической дуги путём установления щитов высотой 2 метра на расстоянии 2 метра от сварочных работ. Свариваемые детали раскладываются на столе обратно заземленного проводом.
Токоведущие провода изолированы друг от друга и механических повреждений оплётной изоляцией и заключаются в резиновые шланги.
Электродвигатели при сварочных работах принять лёгкого типа и обеспечивать прочную защиту и быструю смену электродов.
При работе с открытой электрической дугой электросварщики обеспечиваются шлемом маской или щитком с защитными стенками.
Для предохранения от ожогов сварку следует выполнять в рукавицах и специальной одежде. Обувь сварщика должна быть с глухим верхом на обувь следует одевать галоши.
Металл и детали подаваемые на сварочные посты в местах подлежащих сварке должны быть сухими очищенными от ржавчины грязи и краски.
Меры безопасности при газовой сварке и резке металлов.
Основную опасность при газовой сварке представляют: отравление ацетиленом ожоги брызгами расплавленного метала взрывоопасность ацетилена при нагревании и избыточном давлении взрывоопасность кислородных баллонов.
Помещение в котором производятся газосварочные работы должны удовлетворять следующим условиям: каждое рабочее место должно быть не менее 4 м2 проходы не менее 1 м высота потолков над рабочим местом должна быть не менее 325 м разрешается размещать посты в подвальном помещении. Деревянные стены и перегородки расположенные ближе чем 5 метров от постов должны быть оштукатурены или обиты листовым асбестом.
Посты должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. Рабочее месте газосварщика должно быть обеспечено сосудом с водой для охлаждения горелки (резака)
Газосварочные работы производятся на расстоянии не менее 10 метров от переносных генераторов и не менее 5 метров от кислородных и ацетиленовых баллонов бочков с жидким топливом для бензорезов. Не реже одного раза в месяц проверять резаки и горелки на газонепроницаемость.
При горении не должно быть хлопков и обратных ударов.
При пользовании газосварочной аппаратурой необходимо помнить что кислород в соприкосновении с маслами и жирами ацетилен в смеси с кислородом и воздухом – взрывоопасен.
ТЕМА: Защита рабочих и служащих дорожно-строительного управления от радиационного загрязнения
Защита рабочих и служащих дорожно-строительного управления от радиоактивного заражения
Источники радиоактивного загрязнения внешней среды.
К этим источникам в настоящее время можно отнести следующее:
-Урановая промышленность;
-Ядерные реакторы разных типов;
-Радиохимическая промышленность;
-Места переработки и захоронения радиоактивных отходов;
-Использование радионуклидов в народном хозяйстве;
Защита населения от последствий чрезвычайных ситуаций – одна из главных задач гражданской обороны ( ГО ) объём и характер защитных мероприятий определяется особенностями отдельных районов и объектов а так же вероятной обстановки которая может сложится в результате применения противником ядерного оружия.
Планируются и проводятся в комплексе три основных комплекса защиты:
-Укрытие населения в защитных сооружениях;
-Рассредоточение в загородной зоне рабочих и служащих предприятий а так же эвакуации из этих городов населения;
-Использование населением средств индивидуальной защиты.
Помимо этого организуется и проводится всеобщее обязательное обучение населения способам защиты. Предусматривается оповещение по сигналам гражданской обороны защита продовольствия сооружений на системах водоснабжения и водозаборах на подземных источниках воды от заражения радиоактивными отравляющими веществами и бактериальными средствами радиационная химическая бактериологическая разведка установление режимов защиты рабочих служащих и производственной деятельности объектов а так же дозиметрический лабораторный контроль.
Рассмотрим способы защиты рабочих и служащих от радиоактивного заражения.
Убежища представляют собой сооружения обеспечивающие наиболее надёжную защиту укрываемых в них людей от воздействия всех поражающих факторов ядерного взрыва и т. п.
В убежищах люди могут находится длительное время даже в заваленном состоянии безопасность их обеспечивается.
Противорадиационные укрытия ( ПРУ )
При радиоактивном заражении местности защищают людей от внешнего γ –гамма-излучения и непосредственного попадания радиоактивной пыли в органы дыхания на кожу и одежду а так же от светового излучения ядерного взрыва. При соответствующей прочности конструкции противорадиационные укрытия могут частично защищать людей от воздействия ударной волны ядерного взрыва и обломков разрушающихся зданий. Кроме того от непосредственного попадания на кожу и одежду людей радиоактивных веществ. Защитные средства противорадиационных укрытий от радиоактивных излучений оценивают коэффициентом ослабления который показывает во сколько раз уровень радиации на открытой местности на 1 м2 больше уровня радиации в укрытии или во сколько раз противорадиационное укрытие ослабляет действие радиации а следовательно и дозу облучения людей . Значение толщины слоя половинного ослабления гамма излучения радиоактивного ослабления гамма излучения радиоактивного заражения местности для различных материалов разное в зависимости от толщины и плотности материала.
Все защитные сооружения выполнены из не металлических материалов прекрасно защищают от гамма -нейтронного излучения их эффективность защиты от нейтронного излучения может быть повышена путём применения прокладок из лёгких материалов (полиэтилена стеклопластика и др.)
Противорадиационные укрытия устраивают с расчётом наибольшего коэффициента защиты. Они оборудуются прежде всего в подвальных этажах зданий и сооружений. Подвалы в каменных зданиях ослабляют радиацию в 200-300 раз. Средняя часть подвала каменного здания в несколько этажей в 500-1000 раз. Подвалы в деревянных домах в 7-12 раз. Под противорадиационные укрытия могут использоваться и наземные этажи зданий и сооружений более пригодны для этого каменные и кирпичные здания которые имеют капитальные стены и небольшие площади проёмов. Вместительность противорадиационных укрытий в зависимости от площади помещений укрытий может быть 50 человек и более. В противорадиационных укрытиях предусматривают основные и вспомогательные помещения. К основным относятся помещения для укреплённых а к вспомогательным санитарные узлы вентиляционные и другие помещения.
Площадь помещений для размещения укрываемых рассчитывается исходя из норм на одного укрываемого 04 –05 м2.
Высоту помещений противорадиационных укрытий во вновь проектируемых зданиях принимают не менее 1 9 м от отметки пола до низа выступающих конструкций перекрытий (покрытий)
В основных помещениях противорадиационных укрытий оборудуют двух или трёх ярусные нары-скамейки для сидения а так же для лежания.
При размещении противорадиационных укрытий в подвалах горных выработках пещерах погребах и других заглублённых помещениях высотой 17-19 м предусматривают одноярусное расположение нар.
В противорадиационных укрытиях вместимостью более 300 человек предусматривают вентиляционное помещение размер которого определяется габаритами оборудования и площадью необходимой для его обслуживания. В противорадиационном укрытии вместимостью более 300 человек и менее вентиляционное оборудование допускается размещать непосредственно в помещениях для укрываемых.
Для хранения заражённой одежды при одном из выходов предусматривают специальное место. Оно отделяется от помещений для укрываемых несгораемыми перегородками с пределом огнестойкости 1 час.
В укрытиях вместительностью до 50 человек вместо помещений для заражённой одежды допускается устройство при входах вешалок размещённых за занавесками.
В противорадиационном укрытии оборудуется не менее двух входов расположенных в противоположных сторонах укрытия под углом в 30 градусов друг к другу. В проходах устанавливают обычно двери уплотняемые в местах примыкания к дверным коробкам.
Строительство отдельно стоящих быстровозводимых противорадиационных укрытий.
При недостаточном количестве оборудованных помещений под противорадиационные укрытия могут дополнительно строится отдельно стоящие укрытия из сборных железобетонных элементов или без одежды крутостей . Для их строительства могут использоваться промышленные конструкции (сборные железобетонные элементы кирпич арматура трубы прокат) местные строительные материалы лесоматериалы камень саман хворост. Зимой можно использовать промёрзлый грунт снег лёд.
Отдельно стоящие противорадиационные укрытия делают как правило заглублёнными. Строительство отдельно стоящих противорадиационных укреплений начинают с рытья котлована в котором устанавливают остов укрытия. Деревянный остов делают различных конструкций сплошную рамную рамно-блочную рамно-щитовую без врубочную и т д. После сборки остова и соединения его элементов все щели в стенах и его перекрытиях тщательно заделывают промежутки между стенами и котлованом засыпают грунтом и трамбуют. Над перекрытием устраивают гидроизоляцию путём настила рубероида толи полиэтиленовой плёнки можно использовать и глину. На гидроизоляционный слой насыпают слой в 60-70 сантиметров. Вход в противорадиационное укрытие устраивают как правило под углом 90 градусов к основному помещению укрытия он делается в виде герметичного тамбура. Противорадиационные укрытия можно строить в плотных грунтах за пределом зон разрушения.
Средства индивидуальной защиты в комплексе защитных мероприятий Верное значение имеет обеспечение личного состава формирований и населения средствами индивидуальной защиты они делятся на средства изготовленные промышленностью и простейшие изготовленные населением из подручных материалов.
Средства индивидуальной защиты могут быть табельными обеспечение которыми предусматривается табелями нормами оснащения в зависимости от организационной структуры формирований в дополнение к табельным средствам или в порядке замены.
При объявлении угрозы попадания противника всё население должно быть обеспечено средствами индивидуальной защиты. Личный состав формирований рабочие и служащие получают средства индивидуальной защиты на своих объектах население в ЖЭК ДЭЗ. При недостатке на объекте противогазов они могут быть заменены противогазами (предназначенными) и респираторами предназначенными для промышленных целей. Всё остальное население самостоятельно изготавливает противопыльные тканевые маски ватно-марлевые повязки и другие простейшие средства защиты органов дыхания а для защиты кожных покровов приготовляют различные накидки плащи резиновую обувь или кожаные перчатки. Средство индивидуальной защиты следует хранить на рабочих местах или в близи них.
Среди защитных мероприятий гражданской обороны занимает особое место осуществляется заблаговременно организация оповещения органов гражданской обороны формирований от угрозы. По данным зарубежной печати считается что своевременное оповещение позволит снизить потери населения и возможность его укрытия за 10-15 минут после оповещения позволит снизить потери людей при внезапном применении оружия массового поражения с 85% до 4-7%. Поэтому защита от оружия массового поражения даже при наличии достаточного количества убежищ и укрытий будет зависеть от хорошо организованной системы оповещения организация которой возлагается на штаб гражданской обороны.
Современные системы дальнего обнаружения позволяют быстро обнаружить и определить не только место и направление движения носителя но и время его полёта. Это обеспечивает подачу сигнала по системе оповещения до штабов гражданской обороны и объектов.
Оповещение организуется для своевременного доведения до органов гражданской обороны формирований и населения сигналов распоряжений и информации гражданской обороны о эвакуации воздушном попадании противника радиационной опасности бактериологическом заражении угрозе (попадании) заполнения начале рассредоточения.
Эти сигналы и распоряжения доводятся до штабов гражданской обороны и объектов централизованно. Сроки доведения имеют первостепенное значение. Сокращение сроков оповещения достигается внеочередным использованием всех видов связей телевидения и радиовещания применением специальной аппаратуры и средств для подачи звуковых и световых сигналов. Все сигналы подаются по каналам связи и радиотрансляционным сетям а так же через местные радиовещательные станции. Одновременно предаются указания о порядке действия населения и формирований указывается ориентировочное время начала выпадения радиоактивных осадков время подхода заражённого воздуха и вид отравляющих веществ.
Сигналы подаются вышестоящими инстанциями дублируются всеми подчинёнными штабами.
Своевременная подготовка защитных сооружений и индивидуальных средств защиты обучение рабочих и служащих строительного управления обеспечивает максимальное снижение доз облучения при радиоактивном заражении..
В дипломном проекте рассматривается дорожный каток с вакуумно-балластным устройством ( ВБУ ).
Модернизация связана с повышением производительности за счёт сокращения числа проходов катка в процессе уплотнения.
На рисунке 10 показана зависимость изменения коэффициента уплотнения (а) и относительного водонасыщения ( б ) от количества проходов на участке.
1 Определение капитальных затрат
На имеющемся гладковальцовом котке ДУ – 47а устанавливаем камеру ВБУ которая поможет нам сократить номенклатуру дорожных катков повысить их производительность что позволяет безступенчато изменить нагрузку на вальцы. В то время как мы имеем при укладке несколько катков разной массы или изменяем нагрузку путём пригруза на катки.
В дипломном проекте предлагается установить на стационарный гладко вальцованный каток ДУ - 47а вакуумное балластное устройство. Для этого изготавливаем камеру снизу полую прикреплённую к раме катка штоками поднимаемую гидроцилиндром через гибкую связь трос. Камера соединена с компрессором имеющая привод от гидромотора через ременную передачу а гидромотор соединен с регулируемым гидронасосом
Резиновые уплотнения
Направляющий кронштейн
Зависимости изменения уплотнения (а ) и относительного изменения водонасыщения ( в ) от количества проходов при укладке :
катком с ВБУ; 2 катком без ВБУ –стационарный каток.
Кронштейн: резка сварка прожёг отверстий 20 мин.–696 коп.
Кронштейн 2 шт: сварка резка прожёг отверстий 20 минут 696 коп.
Основание: резка сварка за 624 руб.
Сверление отверстий 58 штук – 111 руб.
Обработка основания кронштейнов 4 часа 15 мин. – 591 руб.
Сборка камеры установка –16 часов – 1728 руб.
Окраска 4 часа – 432 руб.
Транспортно-заготовительные работы 12 %
Топливо и энергия на технологические цели
(12 кВт) цена 1 кВт –8 копеек.
Основная заработная плата
дополнительная заработная плата 12% от основной заработной платы
Социальное страхование 26%
Фонд стабилизации экономики 11% от заработной платы
Накладные расходы 240% от основной заработной платы
Плановые накопления 10% от себестоимости
Капитальные затраты связаны с приобретением техники и доставкой её потребителю. Капитальные затраты определяются:
Ц – оптовая цена дорожного катка
Кб –коэффициент учитывающий доставку техники и монтаж = 112
Оптовая цена базовой машины – 12400
Оптовая цена новой машины
Со – оптовая цена вакуумной камеры
Ц2 = 12400 + 130873 = 1370873 руб.
Для базового варианта
К1 = 12400 × 112 = 13888 руб.
К2 = 1370873 112 = 1535378 руб.
2 Определение часовой технической производительности катка
Производительность катка уплотняемой поверхности ( м² ч ) определяется:
В = (1000 × (б-а) ×Vср ) п
б – ширина уплотняемой полосы 12 м
а – ширина перекрытия следующим проходом 02 м
п –количество проходов
Vср –средняя скорость движения катка –252 кмчас.
Втч = ( 1000 (12 –02) 252 ) 14 = 180 м²час
В²тч = ( 1000 (12 – 02 ) 252 ) 11 = 230 м² час.
3 Эксплуатационная производительность дорожного катка
Кт –коэффициент перехода от технической к эксплуатационной производительности = 06
Вэч = 180×06 = 108 м²час
В²эч = 230 ×06 = 138 м²час
4 Расчёт межпеременных циклов
Межпеременные циклы определяются по формуле
Кч –коэффициент перевода моточасов в машиночасы.
Тр –средний ресурс до первого капитального ремонта = 8000 мото часов.
Значение Кч расчитывается по формуле
Кдв –коэффициент использования двигателя машины по времени = 079
Кдм –коэффициент использования двигателя машины по мощности.
К²ч= 079 ×075 = 0593
5 Расчёт количества ТР и То за межремонтный период
Количество ТР и То за межремонтный период определяется по следующим формулам:
Qто2 = ( Тр tто2 ) –1 –Qт;
Qто1 = (Тр tто1) – 1 – Qт – Qто2;
Qт = 8000 960 –1 = 8
Qто2 = 8000240 –1 = 8 = 25
Qто1 = 800060 –1 –8 –25 = 100
tтр – 960 мото час периодичность текущего ремонта
t о2 – 240 мото час периодичность То2
tо1 –60 мото час периодичность То2
6 Количество работы техники в году
Количество работы техники в году составляет:
Т = (365 – Дм – Дв – Дп) ×tсмп см.] ( 1 + Др ×t см. п см)
Дм – средняя продолжительность простоя по метеоусловиям = 20
Дв – среднее число выходных и праздничных дней в году =112
Дп –общее количество дней затраченных на перебазировку в течении года = 5д
tсм –продолжительность смены 82 часа.
п см –коэффициент сменности работы техники = 2 см.
Простой во всех ТО и ремонт на один час:
Др = (dpi + dni)×ai Тц.
Дкр – среднее время пребывания техники в капитальном ремонте = 20 дней
dnkp – среднее время на доставку техники = 7 дней
dтp –среднее время пребывания техники в текущем ремонте = 6 дней
dто –среднее время пребывания техники в ТО
dто и Qтр – количество То и ТР
Др = [03 ×100 + 06× 25 + 8× (5+6) + 1× (7 + 20)] 14467 = 0018 дн маш.час.
Д²р =[03 ×100 + 06× 25 + 8 (5+6) + 1×(7+20) 13491 = 0020 дн маш час.
Определение числа дней затрачиваемых на перебазировку в течении года
Dn = (365 – Dт – Dв)×dп (Тоб ×( 1 tсм×nсм + Dр) + dn
Тоб –продолжительность работы катка на объекте = 200 час.
В dn – число перебазировок = 5
Dn = (365 –20 –112) × 5 [200 ×(1822 +00188) +5] = 58
D²n = (365 –20 –112) ×5 [200 × (1822 + 002) +5] = 55
Тv = (365 –20 –112 –58) ×822 (1 + 00188 ×822) = 2207 час
Тv = (365 – 20 – 112 – 55) ×822 (1 + 0002 ×822 = 2211 час
7 Годовая эксплуатационная производительность
kg – коэффициент внутрисменных потерь = 075
В = 108 ×2207 ×075 = 178767 м2
В² = 138 ×2211 075 = 228838 м2
РАСЧЁТ ТЕКУЩИХ ЗАТРАТ
S = Sм + Sзп + Sар + Sэ + Sп
Sм – затраты на сырьё и материалы используемые в технологическом процессе
Sр – затраты на управление и обслуживание производства
Расчёт затрат на заработную плату
Sзп = Кнз ×Кр ×λ × Тv ×Ст
Кнз – 13 коэффициент учитывающий отчисления на накладные работы от заработной платы машинистов катка
Кр – 1062 поправочный коэффициент тарифной ставки
λ – 125 коэффициент учитывающий премии машинистов
Ст –тарифная ставка машиниста
Катки массой свыше 5 тонн должны обслуживаются машинистом 5 разряда в виду наличия ВБУ требующего обслуживающего персонала более высокой квалификации.
Часовая ставка 5 разряда
Ст = (078 ×1731 + 60) 1731 = 112
Sзп = 13 ×1062 ×125 ×112 ×2207 = 4265
S²зп = 13 ×1062 ×125 ×2211 ×112 = 4273
Отчисления на инновации
Допустим что срок службы старой и новой техники равны принимаем экономический целесообразный срок службы новой и базовой техники равный 7 лет тогда отчисления на инновацию составит
kар –коэффициент амортизационных отчислений kар =014
Sар = 014 ×13888 = 1944 руб
S²ар = 014 × 15354 = 2149
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ
Sэ = Sзп + Sкр + Smp + Sт + Sсм + Sм
Sзп – заработная плата машиниста руб. в год
Sкр – затраты на капитальный ремонт руб. в год.
Smр – затраты на ТР и ТО руб. в год
Sт – затраты на топливо
Sсм – затраты на смазочные материалы
Sм – затраты на масло руб. в год.
Затраты на капитальный ремонт
Sкр = Кнр ×Акр ×К 100
Кнр – 11 коэффициент учитывающий отчисления на накладные расходы от суммы затрат на эксплуатацию кроме заработной платы машиниста.
Акр – норма амортизационных отчислений на капитальный ремонт = 59%
Sкр = 11 × 059 ×13888 100 = 9013 руб.
S²кр = 11 × 59 ×15353 100 = 9964 руб.
Состоят из затрат заработной платы ремонтных рабочих и затрат на материалы.
Стр = Sтрз + Sтрм ( 1 )
Определяем затраты ремонтных рабочих 4 разряда.
Sтрз = Тv Ту × Кнз × λр × Ср × аi × ri
λр коэффициент учитывающий премии ремонтных рабочих
Ср – тарифная ставка ремонтных рабочих
mi –количество ТО и ТР
аi –количество i-тых видов ТО и ТР
ri –трудоёмкость i-тых видов ТО и ТР
Sтрз = 220714467 ×13 ×125 ×102 ×(100 ×3 + 25 ×8 + 8 ×220) = 5714 руб.
S²трз = 2211 13492 ×13 ×125 ×102 ×(7 ×240 + 25 × 10 + 100×5) = 660 руб.
Затраты на материалы и запасные части
Затраты на материалы и запасные части определяются по формуле:
Sтрм = Кпр ×Sтрз Кнз ×Кпер
Кпер – 13 коэффициент перехода от заработной платы к затратам на ТО и ТР
Кнз – 13 накладные расходы от заработной платы
Кпр –коэффициент учитывающий отчисления по накладным расходам от суммы затрат на эксплуатацию машины = 11
Sтрм = 11×5714 13 ×13 = 628 руб.
S²трм = 11×660 13 × 13 = 725 руб.
Тогда затраты на ТО и ТР согласно ( 1 ) составят
Sтр = 5714 + 628 = 11994 руб
S²тр = 660 + 725 = 1385 руб.
Затраты на топливо для катка двигателя внутреннего сгорания определяются:
Sт = Кпр × Цт ×Wт ×Tv
Цт – 0132 руб. цена одного килограмма топлива
Wт -часовой расход топлива кгмаш. Час
Значение W т определяется:
Wт = 103 × 10³ × Ndв × qт × Кн ×Кdв ×Кdм
Ndв –номинальная мощность двигателя
Ddт – удельный расход топлива при номинальной мощности
Кн –коэффициент учитывающий изменения расхода топлива в зависимости от степени использования двигателя по мощности.
Удельный расход двигателя дорожного катка ДУ –47а равен 252
Значение Кн для базовой новой машины равно 104
Вычисляем часовой расход топлива
Wт = 103 ×10³ ×37 ×252 ×104 ×079 ×07 =552
W²т = 103×10³×37×252 ×104 × 079 ×07 = 592 кгмаш.час.
Тогда затраты на топливо составляют:
Sт = 11 ×0132 × 552 × 2207 = 1768 руб.
S²т = 11 × 0132 ×552 ×2211 = 1772
Затраты на смазочные материалы
Ен –022 коэффициент перехода от годовых затрат на топливо к затратам на смазочные материалы
Sт = 022 1768 = 3889 руб.
S²т = 022 × 1772 = 3898 руб.
Затраты на масло в гидросистеме
Sм = Vб λм Кдол Цм Тv Тпм
Vб –150 дм2 – объём бака
λм – 0885 кгдм2 – объёмная масса бака
Кдол – 15 коэффициент учитывающий доливку масла
Цм – 034 рубкг оптовая цена масла
Т пм –500 маш. Часов периодичность смены масла.
Таким образом затраты на масло в гидросистеме составят:
Sм = 150× 0885 × 15 × 034 × 224 500 = 2998 руб.
S²м = 150 × 0885 × 15 × 034 × 224 500 = 2998 руб.
Затраты на перебазировку техники с объекта на объект
Sпб = Тv Тоб (Sпер + Sмн + Sдм)
Тоб – средняя производительность на одном объекте = 200
Sпер – затраты на одну перебазировку
Sмн - =0 –затраты на монтаж
Sдм =0 –затраты на демонтаж
Затраты на перебазировку зависят от дальности и способа перевозки машины и включают затраты на эксплуатацию транспортных средств. Затраты на заработную плату при перевозке техники на трейлере определяют по формуле:
Sпзп - [Sз + [(Lт +Lн)×Sqз] ] ×Кпз
Sз – затраты на заработную плату при нормативном расстоянии перевозки
Lт -15 км -требуемое расстояние перевозки
Lн –10 км- нормативное расстояние перевозки
Sqз –05 руб. – дополнительные затраты на заработную плату за каждый последующий километр сверх норматива.
Затраты на перебазировку:
Базовая и новая машина
Sпзп = S²пзп = [ 5 ×[ (10 +15) × 05] ]×13 = 98 руб
Затраты на эксплуатацию транспортных средств определяем по формуле:
Sтэп = [ По +( Lт – Lн) Пq] ×Кпз
По – 8 руб. норматив затрат на перевозку при расстоянии 10 км.
Пq -08 руб. –норматив затрат на каждый последующий километр сверх норматива.
Эксплуатационные затраты составят:
Sпэт = S²пэт = [ 8 + (15 –10) ×08] 11 = 132 руб.
Таким образом затраты на одну перевозку составят:
Sпер = S²пер =98 + 132 = 23 руб.
Затраты на перевозку составляют:
Sпб = 2207 200 ×23 = 2538 руб
S²пб = 2211 200 ×23 = 2542 руб.
Затраты на масло гидросистемы
Затраты на перебазировку
Затраты на реновацию
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
1 Удельные текущие затраты на уплотнение 1000м2 асфальтобетона
S –общая сумма годовых затрат
Sу = 1000 178767 × 11028 = 61
S²у = 1000 228883 ×115183 =503
2 Удельное капиталовложение на уплотнение 1000м2 асфальтобетона
Ку = 1000 178767 ×13888 = 776 руб.
К²у = 1000 228838 × 15354 = 67 руб.
3 Удельные приведённые затраты
Ен – 015 нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений
Zу = 61 + 015 ×776 = 726 руб.
Z²у = 503 + 015 ×67 = 603 руб.
Экономическая эффективность
Эг = (Zу - Z²у) × В 1000
Эг = (726 –603) × 228838 1000 = 2814 руб.
Наименование показателей
Модернизированная машина
Капитальные вложения
Часовая техническая производительность
Годовые текущие затраты
Годовая экономия металлов
Годовая экономия по затратам труда
Годовая экономическая эффективность
РАСЧЁТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Определение экономии по затратам труда
Затраты на доставку техники
Здос = t × B × h hпл
t – трудоёмкость транспортировки одной тонны веса машины = 00013
h – число смен в году = 300
hпл – число смен работы на участке = 500
Здос = 00013 × 6000 × 300 500 = 468 чалчас.
З²дос = 00013 × 6300 × 300 500 = 491 чел.час.
Затраты труда обслуживающего персонала
Зобсл = псм × h × kсм
Зобсл = З²обсл = 2 × 300 × 82 = 4920
Общегодовые затраты труда
Згод = Зобсл + Здос +Зрем
Зрем = затраты на ремонт базовой и новой машины (ТО ТР КР)
Згод = 468 + 4920 + 901 + 11994 = 7025
З²год = 49 + 4920 + 996 + 1385 = 73059
Трудоёмкость уплотнения 1000м2 покрытия
Тразр = 7025 178767 = 0039
Т²разр = 73053 228838 = 0031
Тгод = (Тразр - Т²разр) ×В 1000×Fэф
Fэф – эффективный годовой фонд рабочего времени одного рабочего –1820
Тгод = (0039 – 0031) ×228838 1000 ×1820 = 001 чел
Расчёт металлоёмкости
Км – коэффициент использования материала
d = 6000 10 ×07 = 8571кг.
d² = 6300 10 ×07 = 900 кг.
G = 8571 × (228838 178767) – 900 = 1971 кг
Одним из путей повышения эффективности дорожных катков является их балластирование в процессе укатки с помощью вакуумного устройства. Регулирование разряжения в рабочей камере (ВБУ) позволяет производить бесступенчатое изменение давления катка в зависимости от прочностных свойств уплотняемого покрытия.
Установлено что пользование в техническом процессе катка с (ВБУ) позволяет интенсифицировать процесс уплотнения асфальтобетонных смесей: повысить производительность работ и качество готового покрытия.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Костелюк Н.П Сергеева Г.П Посадский Л.М «Рациональные режимы уплотнения асфальтобетонной смеси» Автомобильные дороги 1980г.
Васильев А.А Хархута Н.Я и др. «Уплотнение асфальтобетона с одновременным вакуумированием» Автомобильные дороги 1980г.
Хархута Н.Я и др. «Уплотнение асфальтобетонной смеси катком с пневмовакуумным балластным устройством» Автомобильные дороги 1980 г. №1 с.16-18
Андрейченко Ю.Я и др. «Кинетика отставания слоя асфальтобетона в процессе строительства покрытия» – труды союздор НИИ. Балашиха 1975г. выпуск 84. С. 143-153.
Гамыкин Н.С. «Гидравлический привод системы управления» М Машиностроение 1972г –376с.
Якунин О.А. и др. «Исследование процесса охлаждения слоёв асфальтобетонной смеси» В сб. Совершенствование технологии и механизации строительства дорожных покрытий. Труды Союздор НИИ вып. 61 1972г.
Бадалов В.В и др. «Изменение температуры асфальтобетона в процессе уплотнения» Автомобильные дороги 1973г №9 с.7.
Васильев А.А. Хархута А.Я и др. «Дорожный каток с пневмовакуумным балластным устройством» Строительные и дорожные машины 1984г №12 с. 17-18.
Ниелла М.Н Гринкруг П.Н «Справочник по технике безопасности» 1977г. с. 175
На проведение патентных исследований
Повышение эффективности дорожных гладковальцовых
катков путём их балластировки
Целью патентных исследований является получение исходных данных для обеспечения высокого технического уровня проектируемого объекта техники и использования современных научно-технических достижений при выполнении дипломного проекта.
Задачи патентных исследований:
Выбор и обоснование проектируемого объекта;
Определение возможных путей достижения поставленной технико-экономической задачи проекта;
Определение тенденции развития данного вида техники.
Регламент поиска:Глубина поиска 20 лет
(тема объект его составные части)
Цель поиска информации
Классификационные индексы
Ретроспективность поиска
Наименование источников информации для поиска
Гладковальцовый дорожный каток с ВБУ
Совершенствование конструкции
Бюллетень открытия изобретения 1981 –1990г;
Алфавитный предметный указатель К. МКИ
Изобретений используемых при анализе технического уровня
проектируемого объекта
№ авторского свидетельства
Название изобретения
Цель и сущность изобретения
На самоходном шасси катка установлена вакуумная камера имеется регулирующее устройство разряжения в каменре
На раме смонтировано вакуумное устройство предотвращает поверхности за счёт оборудования пневмоподпором в виде патрубка.
На мост установлено вакуумное устройство коллекторный патрубок выполнен кольцевым клапанов в виде цилиндра имеющий подпружинный элемент со штоком
Самоходное шасси смонтировано внутри балластного устройства которое состоит из перекрывающих колец.
Поиск проведён по следующим материалам
Источники информации
Научно-техническая докумен-тация наименование дата публикации выходные данные с указанием предела просмотра.
Патентная документация наи-менование патента бюллетеня номер и дата публикации с указанием предела просмотра.
Патентный отдел Читинского ЦНТИ
Бюллетень открытия изобретения 1981 _ 1990гг.
Алфавитно-предметный указатель КМКИ
Патентная документация отобранная для следующего анализа
Вид и номер охранного документа класс индекс
Заявитель с указанием
Сведения о действии охранного документа
СССР Описание изобре-тения к авторскому свидетельству № 14143315 Е 01 С 1926
ЛПИ им. Калинина СССР
5488 описание изобре-тения к авторскому свидетельству №9855188
Описание изобретения к авторскому свидетельству №941458
Описание изобретения к авторскому свидетельству №510559
Колёсная конструкция вакуумной камеры
Научно-техническая документация отобранная для последующего анализа
Наименование источника информации
Год место и орган издания (утверждения депонирования)
Авторское свидетельство №985188
Авторское свидетельство №1414915
Авторское свидетельство №941458
Авторское свидетельство №510559
Анализ применимости в разработке известных прогрессивных решений
Номера охранных документов (страна и дата выдачи)
Сущность технического решения с указанием решаемой задачи
Наименование объекта или его составных частей в кото-рых могут быть использованы технические решения
Возможность использования технического решения или причина отказа от использования
Повышение производительности и качества уплотняемой поверхности
Подвесное устройство камеры камера с изменениями
Повышение производительности и качества уплотняемой поверхности предотвращения повреждения поверхности
Лишний подсос воздуха в камеру из атмосферы
Повышение производительности
Сложность конструкции
Задание на проведение патентных исследований (номер дата)
Начало поиска 11.02.91г. Окончание поиска 03.03.91г.
На основании патентного поиска просмотрены и изучены все балластные устройства ВБУ.
Выбрано авторское свидетельство № 985188 Ершилова.

Содержание.doc

1.Обзор конструкции балластных устройств.
2.Обзор конструкции катка с ВБУ.
3.Характеристика горячей асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения.
4. Выбор основных размеров балластного устройства.
Конструкторская часть.
2.Расчёт шпонки на валу гидромотора.
3.Расчёт на прочность пальца крепления гидроцилиндра.
4.Расчет на прочность пальца крепления вакуумной камеры.
5.Расчет на прочность шлицевого вала гидравлического насоса.
6. Расчет болтов на прочность.
Технологическая часть.
1.Характеристики заготовки.
2.Способ получения заготовки.
3.Назначение маршрута обработки .
4.Определение силы подачи при резании.
1 .Определение капитальных затрат.
2 .Определение часовой технической производительности катка
3. Расчёт текущих затрат.
4. Эксплуатационные затраты.
5.Определение экономической эффективности.
6.Расчёт дополнительных показателей .
1.Мероприятия по защите и восстановлению почв.
2.Альтернативное земледелие
3.Рекультивация земель
Безопасность жизнедеятельности.
1.Меры безопасности при эксплуатации СДМ.
1. Меры безопасности при электросварочных работах .
3.Меры безопасности при газовой сварке и резке металлов.
Список использованных источников