Унифицированное рабочие оборудование бульдозера на базе трактора Т-10

Ведомость проекта.dwg

ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00. ВП
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.ВО
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.Г3
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.ТМ
ПТСДМ.011.ДП01.01.00.00.СБ
ПТСДМ.011.ДП01.02.00.00.СБ
Схема гидравлическая
Технологический процесс изготовления ползуна
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.02
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.01
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.03
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.04
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.01
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.ПЗ
Пояснительная записка
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.02
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.03
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.00.СБ
ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.00.СБ
ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.01
Чертежи сборочных единиц
Рабочее оборудование

СБ отвала 5.dwg

ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.00
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.00.СБ
Шайба 16 ГОСТ 11371-78
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.03
Швеллер 180х100х5 ГОСТ 8278-83
Болт М16х40 ГОСТ 5922-72
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.01
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.02
Гайка М16 ГОСТ 5915-70

СБ бульдозерног об 2..dwg

ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.00. СБ
ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.00.СБ
ПТСДМ.011.ДП.01.01.00.00.СБ
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.00.СБ
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.00.СБ
ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.05
ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.06
Шайба 10 ГОСТ 11371-78
Болт М22 ГОСТ 7805-70
Гайка М22 ГОСТ 5915-70
Шайба 22 ГОСТ 11371-78
Шплинт 4х45 ГОСТ 397-79
Гайка М42 ГОСТ 2528-73
Шайба 42 ГОСТ 22355-77
Шплинт 4х50 ГОСТ 397-79
Шайба 40 ГОСТ 22355-77
-125х630МН2255-61 ГОСТ 6540-68

СБ бруса 6.dwg

ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.00
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.00.СБ
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.01
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.02
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.03
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.04

СБ рамы 7.dwg

ПТСДМ.011.ДП.01.01.00.00
ПТСДМ.011.ДП.01.01.00.00.СБ
Полоса соединительная

Вид общий.dwg

ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00
бульдозерным отвалом
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.ВО
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.Г3
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.ТМ
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.ПЗ
Схема гидравлическая
Технологический процесс изготовления ползуна
Пояснительная записка
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00.ВП
ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.00.СБ
Рабочее оборудование

[2]_СБ_бульдозерного_оборудования.dwg

требующие каких-либо испытаний
должны выделяться в законченную сборку
Сборочные единицы не должны требовать даже
частичной разборки при установке на машину
ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.00. СБ
Рабочее оборудование
*Размеры для справок

Техн.часть.dwg

Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий по h14
Термообработка НВ 150 200
Оборудование: кругло-шлифовальный станок 3М131
Приспособления: оправка
Инструмент: шлифовальная головка ГОСТ 17123-79
Оборудование: фрезерно-центровальный станок 73С1
Приспособления: тиски станочные
Инструмент: фреза торцевая ГОСТ 9473-80
Оборудование: вертикально-фрезерный 6
Приспособления: тиски
Инструмент: концевая фреза ГОСТ 1092-80
Оборудование: Вертикально-сверлильный станок
Инструмент: Развертка P6M5 ГОСТ 10902-77
Приспособления: зажим пневматический
Сталь 45 ГОСТ1050-74
Технологический процесс
изготовления ползуна
Наименование перехода
Операция 1А: Фрезерная
Материал: Сталь45 ГОСТ 1050-88
Тип производства - среднесерийное
Заготовка: Штамповка
Операция 4: Шлифовальная
Установить заготовку
Операция 1Б: Фрезерная
Операция 1В: Фрезерная
№ Наименование перехода
Точить пов. 1 начерно
Операция 3: Фрезерная
Операция 2: Развертывание

[1]_Общий_вид_Т-10.dwg

Техническая характеристика
Максимальные тяговые усилия:
-я передача (скорость 3
-я передача (скорость 6
-я передача (скорость 10
Максимальная преодолеваемая крутизна:
Наименьший радиус поворота
ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00. ВО
Трактор Т-10 с унифицированным
бульдозерным отвалом
* Размеры для справок

[7]_СБ_рамы.dwg

Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий H14
ПТСДМ.011.ДП.01.01.00.00. СБ
Электроды типа Э42А ГОСТ 1050-74
*Размеры для справок

[9]_Деталировка.dwg

Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий H14
* Размеры для справок
Неровности и заусенцы величиной
завалы не должны превышать 1 мм.
Сталь 35 ГОСТ 19903-74
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.03
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.01
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.04
Сталь 45 ГОСТ 1050-74
ПТСДМ.011.ДП.01.00.00.01
Неуказанные скругления R=0.5
*Размеры для справок
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.02

[8]_Деталировка.dwg

*Размеры для справок
Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий H14
. Неровности и заусенцы величиной более 0
завалы не должны превышать 1 мм.
* Размеры для справок
Кромки и торцы детали после механической резки не должны
иметь трещин; острые кромки и заусенцы должны быть притуплены
кроме кромок подготовленных под сварку.
Неровности и заусенцы величиной
Сталь 35 ГОСТ 19903-74
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.01
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.03
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.02

[6]_СБ_бруса.dwg

Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий H14
Ползун поз.5 условно не показан
ПТСДМ.011.ДП.01.02.00.00. СБ
Электроды типа Э42А ГОСТ 1050-74
*Размеры для справок

[4]_Гидросхема.dwg

ПТСДМ.011.ДП.00.00.00.00. Г3
Гидравлическая схема
Гидроцилиндр подъема(опускания) отвала
Гидроцилиндр наклона отвала
Гидрозамок двухстороннего действия

[5]_СБ_отвала.dwg

Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий H14
ПТСДМ.011.ДП.01.03.00.00. СБ
*Размеры для справок
Электроды типа Э42А ГОСТ 1050-74

ШУМ.doc

3. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ
ТРУДА ПО УРОВНЮ ШУМА
Шумом являются различные звуки мешающие нормальной деятельности человека и вызывающие неприятные ощущения. Установлено что длительное воздействие шума вызывает в организме различные неблагоприятные для здоровья изменения. Основой нормирования шума является ограничение звуковой энергии воздействующей на человека в течение рабочей смены значениями безопасными для его здоровья и работоспособности. В таблице 3.1 приведены допустимые уровни шума в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 [1].
Таблица 3.1 - Допустимые уровни шума по ГОСТ 12.1.003-83
Уровень звукового давления
дБ в октавных полосах частот Гц
Тип ДВС – дизель марка – Д-180 [2]
Уровни звукового давления ДВС
Допустимые уровни шума по ГОСТ 12.1.003-83 [3]
где NH- номинальная частота вращения коленчатого вала об мин;
РН – номинальная мощность двигателя кВт;
N – рабочая частота вращения коленвала обмин;
m – масса двигателя кг;
f – частота октавной полосы Гц;
Результаты вычислений сведем в таблицу (таблица 3.2)
Таблица 3.2 – Результаты вычислений
Из табл. 3.2 видно что оператор машины не защищен от вредного воздействия шума идущего от дизельного двигателя ЯМЗ-236М2-4. Предлагается использовать специальные противошумовые наушники фирмы Peltor для гашения этого уровня шума.
Наименование изделия: Peltor Standard Headset (Наушники со стандартными телефонными гарнитурами рис. 3.1).
Рисунок 3.1 - Противошумовые наушники Peltor Standard Headset
Просторные чашки наушников обеспечивают высокую противошумовую эффективность имеют оптимизированную акустическую конструкцию и большую полость для достижения наилучшего качества звука и комфорта пользователя.
Микрофон с эффективной системой компенсации шума для четкой и надежной связи.
Удобный в обращении встроенный стержневой держатель микрофона допускающий быстрое регулирование положения.
Стандартный штекер J11 (Nexus TP-120) для соединения с адаптером FL5000.
Масса – 280 г (с обычным оголовьем) 265 г (с затылочным оголовьем)
0 г (с узлами крепления к каске).
Противошумовая эффективность Standard Headset – с обычным и затылочным оголовьем:
акустическая эффективность (SNR) 29 дБ.
Выполнено в соответствии с нормативными документами:
Cоответствует ГОСТ 12.4.208-99 12.4.210-88
Сертификат соответствия POCC SE.СЩ05.В01904

Обзорность.doc

3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЗОРНОСТИ С РАБОЧЕГО МЕСТА
ОПЕРАТОРА ТРАКТОРА Т-10
Обзорность кабины – свойство обеспечивать машинисту наблюдение за объектом труда частями машины и возможными препятствиями в процессе эксплуатации.
Количественно обзорность принято оценивать рядом показателей: углом вертикальной обзорности вверх и вниз от горизонтали углом горизонтальной обзорности и шириной невидимых участков образуемых стойками перекладинами и другими конструктивными элементами.
Ширина невидимых участков образуемых конструктивными элементами определяется по формуле [9 стр.163]:
где – радиус круга площадки равен 17000 – для тракторов тяговых классов 5 и выше (по ГОСТ 12.2.019);
– расстояние между конструктивным элементом ограничивающим обзор;
– ширина конструктивного элемента ограничивающего обзор измеренная в горизонтальной плоскости перпендикулярно лучу зрения мм.
Для сельскохозяйственных колесных и гусеничных тракторов в пределах каждого из секторов 1-6 вне полукруга площадки (рис.3.4) допускается не более двух невидимых участков. Ширина B невидимых участков в секторе 15 не должна превышать 700мм а в секторах 2 3 4 6 - 1200мм; в каждом из секторов допускается увеличение ширины B одного из невидимых участков до 1500мм при этом ширина другого участка не должна быть более 700мм.
Если имеются конструктивные элементы шириной более 80 мм (b) создающие невидимые зоны то расстояние B1 между серединами отрезков таких соседних зон должно быть не менее 2200мм.
Ширина B невидимых участков в секторе 3-2
Рисунок 3.4 - Сектор обзора
Рисунок 3.5 - Расположение точек б а.
Для машины углы обзора через окна кабины (рис. 3.4) должны соответствовать значениям приведенным в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Допустимые значения угла обзора
Угол обзора по ГОСТ градус
Угол обзора измеренный градус
При этом для машины с симметричным расположением кабины должна быть обеспечена видимость точек P1 P2 (рис. 3.6 б).
Согласно ГОСТ 12.2.019 параметры обзорности расположение точки отсчета параметров обзорности и расчетный метод определения ширины невидимых участков образуемых конструктивными элементами кабины трактора Т - 10 соответствуют нормативным величинам.

Общее.doc

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЗОРНОСТИ С РАБОЧЕГО МЕСТА
ОПЕРАТОРА ТРАКТОРА Т-10
Обзорность кабины – свойство обеспечивать машинисту наблюдение за объектом труда частями машины и возможными препятствиями в процессе эксплуатации.
Количественно обзорность принято оценивать рядом показателей: углом вертикальной обзорности вверх и вниз от горизонтали углом горизонтальной обзорности и шириной невидимых участков образуемых стойками перекладинами и другими конструктивными элементами.
Ширина невидимых участков образуемых конструктивными элементами определяется по формуле [1 стр.163]:
где – радиус круга площадки равен 17000 – для тракторов тяговых классов 5 и выше (по ГОСТ 12.2.019);
– расстояние между конструктивным элементом ограничивающим обзор;
– ширина конструктивного элемента ограничивающего обзор измеренная в горизонтальной плоскости перпендикулярно лучу зрения мм.
Для сельскохозяйственных колесных и гусеничных тракторов в пределах каждого из секторов 1-6 вне полукруга площадки (рис.4.1) допускается не более двух невидимых участков. Ширина B невидимых участков в секторе 15 не должна превышать 700мм а в секторах 2 3 4 6 - 1200мм; в каждом из секторов допускается увеличение ширины B одного из невидимых участков до 1500мм при этом ширина другого участка не должна быть более 700мм.
Если имеются конструктивные элементы шириной более 80 мм (b) создающие невидимые зоны то расстояние B1 между серединами отрезков таких соседних зон должно быть не менее 2200мм.
Ширина B невидимых участков в секторе 3-2
Рисунок 4.1 - Сектор обзора
Рисунок 4.2 - Расположение точек б а.
Для машины углы обзора через окна кабины (рис. 4.1) должны соответствовать значениям приведенным в таблице 4.1
Таблица 4.1 - Допустимые значения угла обзора
Угол обзора по ГОСТ градус
Угол обзора измеренный градус
При этом для машины с симметричным расположением кабины должна быть обеспечена видимость точек P1 P2 (рис. 4.3 б).
Согласно ГОСТ 12.2.019 параметры обзорности расположение точки отсчета параметров обзорности и расчетный метод определения ширины невидимых участков образуемых конструктивными элементами кабины трактора Т - 10 соответствуют нормативным величинам.
2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ
ТРУДА ПО УРОВНЮ ШУМА
Шумом являются различные звуки мешающие нормальной деятельности человека и вызывающие неприятные ощущения. Установлено что длительное воздействие шума вызывает в организме различные неблагоприятные для здоровья изменения. Основой нормирования шума является ограничение звуковой энергии воздействующей на человека в течение рабочей смены значениями безопасными для его здоровья и работоспособности. В таблице 4.2 приведены допустимые уровни шума в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 [2].
Таблица 4.2 - Допустимые уровни шума по ГОСТ 12.1.003-83
Уровень звукового давления
дБ в октавных полосах частот Гц
Тип ДВС – дизель марка – Д-180 [2]
Уровни звукового давления ДВС [4]
Допустимые уровни шума по ГОСТ 12.1.003-83 [3]
где NH- номинальная частота вращения коленчатого вала об мин;
РН – номинальная мощность двигателя кВт;
N – рабочая частота вращения коленвала обмин;
m – масса двигателя кг;
f – частота октавной полосы Гц;
Результаты вычислений сведем в таблицу (таблица 4.3)
Таблица 4.3 – Результаты вычислений
Из табл. 4.3 видно что оператор машины не защищен от вредного воздействия шума идущего от дизельного двигателя Д-180.
Для снижения уровня шума предлагается выполнить следующий ряд мероприятий:
Установить звукоизолирующий капот [7];
Выполнить звукоизоляцию салона трактора вибропластом толщиной 25 мм. Это позволит снизить показатели уровня шума в кабине бульдозера на 30-40 % [7].
Однако этого будет не достаточно поэтому предлагается дополнительно использовать специальные противошумовые наушники фирмы Peltor для гашения этого уровня шума.
Наименование изделия: Peltor Standard Headset (Наушники со стандартными телефонными гарнитурами рис. 4.4).
Рисунок 4.4 - Противошумовые наушники Peltor Standard Headset
Просторные чашки наушников обеспечивают высокую противошумовую эффективность имеют оптимизированную акустическую конструкцию и большую полость для достижения наилучшего качества звука и комфорта пользователя.
Микрофон с эффективной системой компенсации шума для четкой и надежной связи.
Удобный в обращении встроенный стержневой держатель микрофона допускающий быстрое регулирование положения.
Стандартный штекер J11 (Nexus TP-120) для соединения с адаптером FL5000.
Масса – 280 г (с обычным оголовьем) 265 г (с затылочным оголовьем)
0 г (с узлами крепления к каске).
Противошумовая эффективность Standard Headset – с обычным и затылочным оголовьем:
акустическая эффективность (SNR) 29 дБ.
Выполнено в соответствии с нормативными документами:
Cоответствует ГОСТ 12.4.208-99 12.4.210-88
Сертификат соответствия POCC SE.СЩ05.В01904
3 МИКРОКЛИМАТ КАБИНЫ ТРАКТОРА Т-10
Согласно ГОСТ 12.1.005-88 к нормируемым микроклиматическим параметрам относят температуру влажность и скорость движения воздуха. Для холодного и теплого периодов года учитывая категорию работы по тяжести устанавливаются нормы на оптимальные и допускаемые показатели микроклимата.
Идеальными условиями микроклимата являются сочетания микроклимата которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения органов терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Температура тела нормального здорового человека поддерживается на уровне 365 370С независимо от окружающей среды.
Выделение человеком тепла связано со степенью тяжести работы которую он выполняет которая делится на три категории: легкая средняя тяжелая. Работа бульдозериста относится к работе средней тяжести поэтому оптимальные нормы температуры относительной влажности и скорости движения воздуха (по ГОСТ 12.1.005-88) в зимнее время года при скорости движения воздуха не более 02 мс относительной влажности воздуха 40 60 %; в летнее время года при скорости движения воздуха не более 0.3 мс и относительной влажности воздуха 40 60%.
Существует высокая необходимость поддержки заданных микроклиматических параметров в кабине бульдозера т.к. переохлаждение организма машиниста бульдозера может привести к различным простудным заболеваниям а при перегреве организма машинист начинает ощущать дискомфорт что приводит к снижению производительности труда. При очень низкой влажности (менее 20%) организм человека расслабляется следствием чего является снижение работоспособности. Очень высокая влажность (более 80%) нарушает процесс терморегуляции что также способствует понижению трудоспособности.
Тепловое самочувствие бульдозериста в большой мере связано со скоростью движения воздуха т.к. этот процесс влияет на теплообмен человека с окружающей средой. При высокой температуре увеличение его скорости движения благоприятно сказывается на самочувствии человека при низкой – вызывает неприятные ощущения чувство холода.
Проведем оценку кабины бульдозера на теплоизоляционные свойства.
Кабина состоит из трех слоев: облицовка из металлического листа толщиной мм; средний слой из теплоизоляционного пенопласта толщиной мм; внутренний из пенополиуретана толщиной мм.
Рисунок 4.5 – Кабина трактора Т-10
а - вид спереди; б – вид сбоку; в – вид сзади
Площади поверхностей кабины бульдозера (рис. 4.5):
Произведем расчет потерь тепла при температуре окружающего воздуха при этом температура в кабине должна составлять . Система отопления бульдозера должна компенсировать потери тепла через остекление и потолок кабины.
Составим уравнение теплового баланса:
где - потери тепла через остекление кабины Вт;
- потери тепла через потолок и стены кабины Вт.
где - коэффициент теплопередачи стекла для одинарного остекления .[5]
Потери тепла через потолок и стены кабины
где k – коэффициент теплопередачи многослойной конструкции кабины ;[5стр. 14]
где - коэффициент термического сопротивления теплопереходу у внутренней поверхности ограждения ()
- то же у наружной поверхности ()
- теплопроводность стали () [5стр. 16];
- теплопроводность пенопласта () [5стр. 15];
- теплопроводность пенополиуретана () [5стр. 15];
Итого общие потери тепла
Из расчета видно при отрицательной температуре окружающего воздуха потери тепла составляют которые компенсируются заводским обогревателем встроенным в панель приборов.
Определим избыток тепла в летнее время когда температура окружающего воздуха а номинальная температура в летний период
где - теплопоступления от человека Вт;
- теплопоступления от солнечной радиации для остекленных проемов Вт;
- теплопоступления поступающие внутрь кабины через стены и потолок путем теплопередачи Вт;
- теплопоступления поступающие внутрь кабины через остекление путем теплопередачи Вт.
где - коэффициент учитывающий тяжесть труда ()[6];
- коэффициент учитывающий теплоизоляционные свойства одежды ();
- скорость воздуха в кабине бульдозера ().
где - теплопоступления от солнечной радиации по СНиП 2.04.05-91 ()
- поверхность остекления (принимаем с учетом того что под облучением солнца находится половина остекления кабины т.е. )
- коэффициент теплопередачи стекла ()
В летнее время при в кабину поступает избыток тепла которые необходимо компенсировать установив - Автокондиционер Indel B Sleeping Well (рис. 4.6) который создаст благоприятные условия труда.
Рисунок 4.6 - Автокондиционер Indel B Sleeping Well
Таблица 4.4 - Технические характеристики автокондиционера
Технические характеристики:
Кол-во режимов вентилятора
Габариты наружного блока (ШхВхГ)
Габариты внутреннего блока (ШхВхГ)
Позволяет поддерживать комфортную температуру в кабине бульдозера не только при движении но и во время стоянки при выключенном двигателе позволяя при этом экономить топливо и комфортно отдыхать. Особенно актуален для транспорта у которого нет штатного кондиционера.
Пчелинцев В. А. Охрана труда в строительстве: Учеб. Для строит. Вузов и фак. – М.: Высш. шк. 1991. – 272с
Справочник по технической акустике. Под ред. М. Хекла и Х.А. Мюллера. - Л.: Судостроение 1980.
Хохряков В.П. Вентиляция отопление и обеспыливание воздуха в кабинах автомобилей М. Машиностроение 1987г.
Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник. — М.: Университетская книга Логос 2008. - 424 с.

МИКРОКЛИМАТ.doc

3.2 МИКРОКЛИМАТ КАБИНЫ ТРАКТОРА Т-10
Согласно ГОСТ 12.1.005-88 к нормируемым микроклиматическим параметрам относят температуру влажность и скорость движения воздуха. Для холодного и теплого периодов года учитывая категорию работы по тяжести устанавливаются нормы на оптимальные и допускаемые показатели микроклимата.
Идеальными условиями микроклимата являются сочетания микроклимата которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения органов терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Температура тела нормального здорового человека поддерживается на уровне 365 370С независимо от окружающей среды.
Выделение человеком тепла связано со степенью тяжести работы которую он выполняет которая делится на три категории: легкая средняя тяжелая. Работа бульдозериста относится к работе средней тяжести поэтому оптимальные нормы температуры относительной влажности и скорости движения воздуха (по ГОСТ 12.1.005-88) в зимнее время года при скорости движения воздуха не более 02 мс относительной влажности воздуха 40 60 %; в летнее время года при скорости движения воздуха не более 0.3 мс и относительной влажности воздуха 40 60%.
Существует высокая необходимость поддержки заданных микроклиматических параметров в кабине бульдозера т.к. переохлаждение организма машиниста бульдозера может привести к различным простудным заболеваниям а при перегреве организма машинист начинает ощущать дискомфорт что приводит к снижению производительности труда. При очень низкой влажности (менее 20%) организм человека расслабляется следствием чего является снижение работоспособности. Очень высокая влажность (более 80%) нарушает процесс терморегуляции что также способствует понижению трудоспособности.
Тепловое самочувствие бульдозериста в большой мере связано со скоростью движения воздуха т.к. этот процесс влияет на теплообмен человека с окружающей средой. При высокой температуре увеличение его скорости движения благоприятно сказывается на самочувствии человека при низкой – вызывает неприятные ощущения чувство холода.
Проведем оценку кабины бульдозера на теплоизоляционные свойства.
Кабина состоит из трех слоев: облицовка из металлического листа толщиной мм; средний слой из теплоизоляционного пенопласта толщиной мм; внутренний из пенополиуретана толщиной мм.
Рисунок 3.2 – Кабина трактора Т-10
а - вид спереди; б – вид сбоку; в – вид сзади
Площади поверхностей кабины бульдозера (рис. 3.2):
Произведем расчет потерь тепла при температуре окружающего воздуха при этом температура в кабине должна составлять . Система отопления бульдозера должна компенсировать потери тепла через остекление и потолок кабины.
Составим уравнение теплового баланса:
где - потери тепла через остекление кабины Вт;
- потери тепла через потолок и стены кабины Вт.
где - коэффициент теплопередачи стекла для одинарного остекления .[6]
Потери тепла через потолок и стены кабины
где k – коэффициент теплопередачи многослойной конструкции кабины ;[5стр. 14]
где - коэффициент термического сопротивления теплопереходу у внутренней поверхности ограждения ()
- то же у наружной поверхности ()
- теплопроводность стали () [5стр. 16];
- теплопроводность пенопласта () [5стр. 15];
- теплопроводность пенополиуретана () [5стр. 15];
Итого общие потери тепла
Из расчета видно при отрицательной температуре окружающего воздуха потери тепла составляют которые компенсируются заводским обогревателем встроенным в панель приборов.
Определим избыток тепла в летнее время когда температура окружающего воздуха а номинальная температура в летний период
где - теплопоступления от человека Вт;
- теплопоступления от солнечной радиации для остекленных проемов Вт;
- теплопоступления поступающие внутрь кабины через стены и потолок путем теплопередачи Вт;
- теплопоступления поступающие внутрь кабины через остекление путем теплопередачи Вт.
где - коэффициент учитывающий тяжесть труда ()[7];
- коэффициент учитывающий теплоизоляционные свойства одежды ();
- скорость воздуха в кабине бульдозера ().
где - теплопоступления от солнечной радиации по СниП 2.04.05-91 ()
- поверхность остекления (принимаем с учетом того что под облучением солнца находится половина остекления кабины т.е. )
- коэффициент теплопередачи стекла ()
В летнее время при в кабину поступает избыток тепла которые необходимо компенсировать установив - Автокондиционер Indel B Sleeping Well (рис. 3.3) который создаст благоприятные условия труда.
Рисунок 3.3 - Автокондиционер Indel B Sleeping Well
Таблица 3.3 - Технические характеристики автокондиционера
Технические характеристики:
Кол-во режимов вентилятора
Габариты наружного блока (ШхВхГ)
Габариты внутреннего блока (ШхВхГ)
Позволяет поддерживать комфортную температуру в кабине бульдозера не только при движении но и во время стоянки при выключенном двигателе позволяя при этом экономить топливо и комфортно отдыхать. Особенно актуален для транспорта у которого нет штатного кондиционера.

Заключение.doc

В рассматриваемом дипломном проекте было разработано унифицированное рабочие оборудование бульдозера на базе трактора Т-10. В данной дипломной работе мною спроектировано рабочее оборудование бульдозера в виде перекидывающегося отвала. Данная модернизация позволит работать в ограниченных пространствах. В рассматриваемом дипломном проекте в основной части выполнены таки разделы как: описание предлагаемой модернизации бульдозерного оборудования определение суммарного сопротивления определены сопротивления копанию грунта рабочего органа выполнен выбор гидроцилиндра для подъема и опускания отвала произведен прочностной расчет выполнен расчет устойчивости и производительности машины.
В дипломном проекте рассмотрены такие разделы как технология изготовления детали безопасность жизнедеятельности экономическая и экологическая часть дипломного проекта.

Пояснительная записка.doc

Бульдозеры классифицируются по тяговому классу (усилию): малогабаритные - менее 25 легкие - 25 135 средние- 135 200 тяжелые 200 300 кН и по мощности базовой машины: легкие 20 80 средние 80 150 тяжелые 15О 300 сверхтяжелые более 300 кВт.
Работа землеройно-транспортных машин возможна на грунтах обладающих достаточной несущей способностью и создающих сцепление с движителями необходимое для развития тягового усилия. Работа землеройно-транспортных машин может быть выполнена в слоях земной поверхности расположенных выше уровня грунтовых вод. В зоне грунтовых вод где грунты переувлажнены работа землеройно-транспортных машин затруднена.
Бульдозеры конструируются с поворотным и неповоротным отвалом т.е. их отличает способность изменять угол поворота отвала в плане что создает определенные отличия при эксплуатации этих машин.
Бульдозеры с поворотным отвалом базируются на универсальной раме с шарнирным устройством что способствует изменению угла поворота отвала и дает возможность использовать машину на отсыпке грунта в кавальеры за один проход.
Бульдозеры используются при следующих работах: возведение насыпей из боковых резервов: разработка выемок с перемещением грунта в кавальеры: разработка и перемещение грунта при профилировании земляного полотна: разравнивание грунта при отсыпке насыпей: планировка площадок: засыпка траншей рвов канав и ям грунтом и подсыпка грунта к устоям моста; расчистка участков и трасс дороги от кустарника пней леса: снятие с дорожной полосы верхнего растительного слоя: разработка гравийных и песчаных карьеров: перемещение укладка в штабели и погрузка сыпучих материалов (песок щебень) на складах и строительных площадках: расчистка дорог аэродромов площадок от снега: подталкивание скреперов при загрузке.
1КЛАССИФИКАЦИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ
Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор (двухосный колесный тягач) включающее отвал с ножами толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом. Современные бульдозеры являются конструктивно подобными машинами базовые тракторы и навесное оборудование которых широко унифицированы.
Главный параметр бульдозеров - тяговый класс базового трактора (тягача). Бульдозеры применяются для послойной разработки и перемещения грунтов I IV категорий а также предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов. С их помощью выполняют планировку строительных площадок возведение насыпей разработку выемок и котлованов нарезку террас на косогорах разравнивание грунта отсыпаемого другими машинами копание траншей под фундаменты и коммуникации засыпку рвов ям траншей котлованов и пазух фундаментов зданий расчистку территорий от снега камней кустарника пней мелких деревьев и строительного мусора и т.п. Широкое использование бульдозеров в строительном производстве определяется простотой их конструкции надежностью и экономичностью в эксплуатации высокими производительностью мобильностью и универсальностью.
Бульдозеры классифицируют по назначению тяговому классу и типу ходового устройства базовых машин конструкции рабочего органа и типу системы управления отвалом.
По назначению различают бульдозеры общего назначения (рисунок 1.1.1) используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях и специальные применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых условиях или технологических условиях К последним относятся бульдозеры-толкачи подземные и подводные бульдозеры.
Рисунок 1.1.1 – Бульдозер общего назначения
В зависимости от тягового класса (номинальному тяговому усилию) базовых машин бульдозеры разделяют на малогабаритные (класс до 09) легкие (классов 14 4) средние (классов 6 15) тяжелые (класса свыше 25 35) и сверхтяжелые (класса свыше 35).
По типу ходового устройства бульдозеры разделяют на гусеничные и пневмоколесные (рисунок 1.1.2)
Рисунок 1.1.2 – Пневмоколесный и гусеничный бульдозеры
По конструкции рабочего органа различают бульдозеры с неповоротным в плане отвалом постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины и с поворотным отвалом (рисунок 1.1.1) который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53 0 в обе стороны к продольной оси машины.
По типу системы управления отвалом различают бульдозеры с гидравлическим (рисунок 1.1.3) и механическим (канатно-блочным) управлением. При канатно-блочной системе управления подъем отвала осуществляется зубчато-фрикционной лебедкой через канатный полиспаст опускание - под действием собственной силы тяжести отвала. При гидравлической системе управления подъем и опускание отвала осуществляются принудительно одним или двумя гидроцилиндрами двустороннего действия. Бульдозеры с механическим управлением в настоящее время промышленностью не выпускаются.
Рисунок 1.1.3 – Бульдозер с гидравлическим управлением отвалом
Рабочий цикл бульдозера: при движении машины вперед отвал с помощью системы управления заглубляется в грунт срезает ножами слой грунта и перемещает впереди себя образовавшуюся грунтовую призму волоком по поверхности земли к месту разгрузки; после отсыпки грунта отвал поднимается в транспортное положение машина возвращается к месту набора грунта после чего цикл повторяется.
Максимально возможный объем призмы волочения современные бульдозеры набирают на участке длиной 6 10 м. Экономически целесообразная дальность перемещения грунта не превышает 60.. 80 м для гусеничных бульдозеров и 100 .140 м для пневмоколесных машин Преимущественное распространение получили гусеничные бульдозеры обладающие высокими тяговыми усилиями и проходимостью. Чем выше тяговый класс машины тем больший объем земляных работ она способна выполнять и разрабатывать более прочные грунты.
2 ОБЗОР БУЛЬДОЗЕРОВ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
2.1 БУЛЬДОЗЕРЫ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Наиболее распространены бульдозеры с неповоротным отвалом с поворотным отвалом бульдозеры-рыхлители а также бульдозеры-погрузчики.
Бульдозеры с неповоротными отвалами бывают с жесткими (рисунок 1.2.1.1 а) и шарнирными (рисунок 1.2.1.1 б) толкающими брусьями.
Бульдозер первого типа оборудован отвалом 1 к которому жестко приварены два толкающих бруса 7 охватывающих снаружи базовый трактор 8. Брусья шарнирно установлены на поперечной балке 6 болтами прикрепленной к раме трактора. Спереди к ней также прикреплен подрамник 5 к которому шарнирно через несущую рамку 2 подвешен один гидроцилиндр 3 двойного действия. К гидроцилиндру подведены два рукава высокого давления 4 которые соединяют его с гидросистемой трактора. Она состоит из гидронасоса гидрораспределителя гидробака и гидролиний. Подавая давление масла развиваемое гидронасосом в одну полость гидроцилиндра поднимают бульдозерный отвал в другую - опускают его. Отвал в зоне резания грунта оборудован съемными ножами 9.
Бульдозер второго типа включает в себя прямоугольные толкающие брусья 7 которые с одной стороны шарнирно с помощью упряжных шарниров 18 связаны с тележками 16 трактора с другой - универсальными шарнирами - с отвалом 1.
Для сохранения определенного положения и резания грунта с минимальными затратами энергии отвал с одной стороны удерживается гидрораскосом 19 с другой - жесткой тягой. Гидрораскос подсоединен к гидросистеме трактора и осуществляет перекос отвала в поперечной плоскости. Бульдозер оборудован двумя гидроцилиндрами 3 подъема - опускания которые также связаны с гидроприводом трактора.
Рисунок 1.2.1.1 - Гусеничные бульдозеры с неповоротными отвалами
а – с жесткими толкающими брусьями б – с шарнирными брусьями;
– отвал 2 – несущая рамка 3 – гидроцилиндр
подъема-опускания отвала 4 – рукав 5 – подрамник 6 – поперечная балка 7 – толкающий брус 8 – трактор 9 – нож 10 – двигатель
– муфта сцепления 12 – кабина 13 – коробка передач 14 – задний мост 15 – звездочка 16 – гусеничная тележка 17 – гусеница
– шарнир 19 – гидрораскос 20 – универсальный шарнир;
положения отвала: I – нижнее II – рабочее III - транспортное
I рабочее II транспортное III и промежуточные положения.
В качестве базовой машины может быть использован трактор тягач или специальное шасси. Двигатель 10 трактора через муфту сцепления 11 или гидротрансформатор приводит в действие коробку передач 13 и задний мост 14.
Бульдозеры с поворотным отвалом (рисунок 1.2.1.2) отличаются от бульдозера с неповоротным отвалом тем что на базовый трактор 5 на упряжных шарнирах 6 крепят охватывающую раму 3. Впереди рамы приварена шаровая опора на которой установлен отвал 1 поворачивающийся налево или направо по ходу движения машины.
По краям отвала располагают толкатели 2 предназначенные для крепления его к охватывающей раме. Переставляя вручную толкатели в кронштейнах на раме устанавливают отвал в правое положение по ходу машины среднее или левое. В среднем положении отвала бульдозер выполняет такие же работы как бульдозер с неповоротным отвалом при боковых положениях отвала засыпают траншеи или очищают снег. Вертикальные перемещения отвала выполняют гидроцилиндрами подъема-опускания 4. Отвал оборудован средними 8 и крайними 7 ножами.
Рисунок 1.2.1.2 - Гусеничный бульдозер с поворотным отвалом
– отвал 2 – толкатель с откосом 3 – рама
– гидроцилиндр 5 – трактор 6 – шарнир 78 – ножи.
Старейший завод по производству тракторов в России - "Челябинский тракторный завод". ЧТЗ начал свою историю как комсомольская стройка 30-х годов а уже в 1938 году трактор С-65 был отмечен высшей наградой "Гран При" на Всемирной выставке в Париже. В 1984 году ЧТЗ выпустил с конвейера миллионный трактор.
Бульдозеры ЧТЗ - неотъемлемая часть российского строительного пейзажа. Модельный ряд включает в себя машины трех тяговых классов семи модификаций с рабочей массой от 106 т до 167 т (рисунок 1.2.1.3). Бульдозеры оснащаются четырехтактными дизельными двигателями с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива.
В ходовой части используются многокатковые тележки гусениц с числом катков 6 - 7. Использование прогрессивных технологий обработки материалов позволяет значительно увеличить срок службы изделий а также значительно снизить время затрачиваемое на регулировки.
Рисунок 1.2.1.3 – Бульдозер Челябинского Тракторного Завода
Бульдозеры оснащаются тремя типами отвалов - полусферическим прямым и поворотным (рисунок 1.2.1.4)
Рисунок 1.2.1.4 – Поворотный отвал
а также рыхлительным оборудованием параллелограммного типа с одно- или трехзубым рыхлителем глубиной рыхления до 650 мм (рисунок 1.2.1.5).
Рисунок 1.2.1.5 – Рыхлитель однозубый
Большое внимание уделяется простоте управления и комфорту оператора - площадь остекления кабины увеличена в 15 раза. Рациональная установка осветительных приборов позволила увеличить продолжительность работы машин на 20%.
На ЧТЗ разработан и изготовлен опытный образец трактора под заводской маркой Т2000 с бульдозерно-рыхлительным оборудованием и гидростатической трансмиссией фирмы "Саксенгидравлик".
В состав номенклатуры выпускаемой в настоящее время продукции входят бульдозеры-рыхлители гусеничные 9 модификаций (в зависимости от типа и мощности двигателя) весом от 28 до 955 т. Все они оснащаются двигателями волгоградского и ярославского заводов а также фирмы Cummins (США).
Бульдозеры оборудуются полусферическими отвалами и однозубым рыхлителем параллелограммного типа.
Полужесткая ходовая система состоит из двух гусеничных тележек прокачивающихся на оси бортовых передач. Опорные поддерживающие катки и направляющие колеса с одноразовой смазкой на весь срок службы с самоподжимными уплотнениями типа DUO-CONE.
Натяжение гусеничной цепи облегчено благодаря применению гидравлического механизма натяжения установленного совместно с механизмом сдавания. Число опорных катков: 14 (по 7 с каждой стороны). Число поддерживающих катков: 4 (по 2 с каждой стороны). Гусеницы с уплотнением и смазкой шарниров на весь срок эксплуатации с разъемным замыкающим звеном.
Кабина двухместная установленная на резиновых амортизаторах. Шумопоглощающая обивка обеспечивающая максимальную обзорность большая площадь остекления стеклопакетами исключающими обледенение стекол подрессоренное регулируемое под индивидуальный вес и рост оператора сиденье вентиляционная установка с калориферным обогревателем обеспечивают оператору комфортные условия труда. Оборудуется независимым отопителем работающим на дизельном топливе.
2.2 БУЛЬДОЗЕРЫ ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
В рамках международной кооперации в 70-е годы советские заводы широко сотрудничали с польскими машиностроителями в том числе с заводом в городе Сталова Воля достаточно известным в России а строительная техника марки Stalowa Wola хорошо зарекомендовала себя на наших строительных площадках.
С начала 70-х годов машиностроительный завод Huta Stalowa Wola за счет кооперации с ведущими мировыми производителями строительных машин в том числе с International Harvester в короткие сроки полностью перестроил производство в соответствии с требованиями рынка и добился признания своей продукции. В результате партнерства американской компании Komatsu Dresser Company и польского концерна Huta Stalowa Wola была основана совместная торгово-маркетинговая фирма Dressta Co. Ltd. - хорошо известное среди российских строителей имя зарубежного поставщика.
Бульдозеры поставляемые Dressta (рисунок 1.2.2.1) выпускаются в нескольких модификациях: гусеничные трактора различных тяговых классов машины с уширенным гусеничным ходом (пригодным для работы на слабых и заболоченных грунтах) машины с увеличенной длиной гусеничного хода.
Рисунок 1.2.2.1 - Бульдозер Dressta
На бульдозеры от Dressta устанавливаются в зависимости от модели двигатели Cummins или Komatsu. Они оборудованы системой привода модульного типа т. е. любой из агрегатов при необходимости может быть снят и заменен без демонтажа соседних агрегатов и узлов. Шлицевые соединения между агрегатами трансмиссии не требуют подгонки и точной установки относительно друг друга.
Самые легкие бульдозеры ряда Dressta оснащаются шестиоперационным отвалом тогда как другие типоразмеры могут оборудоваться прямыми поворотными в плане полусферическими и сферическими отвалами. Дополнительно бульдозеры могут комплектоваться рыхлительным оборудованием причем число рыхлящих зубьев колеблется от одного у наиболее мощных до пяти у легких машин. Максимальная глубина рыхления равняется 17 м.
Кабины бульдозеров Dressta напоминают усеченные пирамиды с 4 или 6 гранями. Внутренний интерьер кабин а также их стандартное и дополнительное оборудование полностью соответствуют международным требованиям в части комфорта и безопасности оператора.
Также хорошо знакомы российские строители с техникой ведущего мирового производителя японского концерна Komatsu. Японские машиностроители длительное время сотрудничают с отечественными строительными организациями - первые образцы техники Komatsu для освоения просторов Крайнего Севера были поставлены в СССР еще в 60-е годы.
Гусеничные бульдозеры Komatsu (рисунок 1.2.2.2) поставляются как в стандартной комплектации так и в различных дополнительных вариантах. Бульдозер может быть оснащен уширенными траками и предназначен для слабых грунтов; может выпускаться с удлиненной базой. Кроме того машина может оснащаться гидрообъемной системой управления движением. В номенклатуре нестандартного оборудования предлагаются резиновые гусеничные ленты обеспечивающие бесшумный ход машины щадящие опорное покрытие и не требующие технического обслуживания. Резиновые гусеничные ленты могут быть двух типов: стандартные - для обычных грунтовых условий и уширенные - для работы на заболоченных участках.
Рисунок 1.2.2.2 – Бульдозер Komatsu
Внешний вид новейших гусеничных бульдозеров марки Komatsu достаточно привлекателен и необычен создает впечатление легкости и изящества.
Komatsu оснащает машины дизелями собственного производства созданными специально для землеройных машин. Эти среднескоростные двигатели с непосредственным впрыском топлива отличаются хорошими мощностными характеристиками высоким крутящим моментом топливной экономичностью и низкой токсичностью выхлопа.
Кабины бульдозеров Komatsu в полной мере соответствуют требованиям международных и национальных сертификационных органов к комфорту и безопасности оператора.
Самая большая линейка выпускаемой техники приходится на долю марки Caterpillar. Эти машины пользующиеся заслуженной славой хорошо известны отечественным строителям на протяжении не одного десятка лет.
Фирма оснащает свои бульдозеры дизелями собственного производства спроектированными с учетом особенностей работы землеройных машин. Наиболее важные характеристики двигателей - большая мощность и повышенный запас крутящего момента.
Стандартное исполнение бульдозеров Caterpillar (рисунок 1.2.2.3) предназначено для тяжелых бульдозерных и обычных планировочных работ. Компания поставляет также несколько специализированных версий. Бульдозеры могут выпускаться с увеличенной мощностью и удлиненной базой что обеспечивает повышенные рабочие скорости более равномерное распределение опорной нагрузки улучшенную планировку и хорошую курсовую устойчивость. Выпускаются машины с большей колеей и уширенными траками позволяющими эффективно работать на рыхлых или излишне влажных грунтах.
Рисунок 1.2.2.3 – Бульдозер Caterpillar
Область применения колесных бульдозеров вообще и Caterpillar в частности отличается от области применения гусеничных машин. Колесные бульдозеры используются на более легких грунтах и работах по зачистке. Более легкие работы соответствуют меньшим тяговым возможностям повышенным скоростям и уязвимости резиновых покрышек. Они имеют много общих узлов и агрегатов с пневмоколесными погрузчиками в том числе и шарнирно-сочлененную раму.
На передней ее части монтируется бульдозерное оборудование на задней - кабина моторный отсек и трансмиссия. Пневмоколесные бульдозеры оснащены двигателями Caterpillar конструкция которых предусматривает возможность как модульного капитального ремонта так и ремонта с заменой отдельных деталей. Передние мосты связаны с передней частью рамы жестко задние могут качаться в поперечной плоскости относительно рамы на ±12-15°. Кабины оборудованы конструкциями безопасности кондиционерами воздушными фильтрами регулируемым креслом анатомического профиля и настраиваемой рулевой колонкой.
Немецкий концерн Liebherr производит более скромный модельный ряд гусеничных бульдозеров (рисунок 1.2.2.4). Правда каждая из моделей может поставляться в 7-9 модификациях (разные отвалы траки гусеницы и рыхлители) так что реальное число моделей гораздо больше.
Рисунок 1.2.2.4 – Бульдозер Liebherr
Концерн Liebherr выпускает гусеничные бульдозеры различных тяговых классов. Машины могут выпускаться с удлиненным гусеничным ходом и оснащаться широкими траками для работы на слабых и заболоченных грунтах.
Liebherr является разработчиком электронно-гидравлической системы Litronic совмещающей интеллектуальные способности современного компьютера и возможности новейших гидравлических механизмов. На гусеничных бульдозерах система отвечает за работу ходовой гидромеханической трансмиссии с гидрообъемным приводом. Серьезное внимание уделено техническому обслуживанию. Система Litronic обеспечивает автоматический мониторинг состояния агрегатов гидросистемы и при необходимости - диагностику неисправностей. Основные точки обслуживания бульдозера и диагностики его агрегатов сгруппированы и расположены в легко доступном месте.
Бульдозеры Liebherr комплектуются дизелями собственного производства сконструированными специально для строительных машин. Эти среднескоростные длинноходовые двигатели с непосредственным впрыском топлива отличаются экономичностью малотоксичным выхлопом и низким уровнем шума.
Бульдозерное оборудование комплектуется одним из следующих типов отвалов: прямым полусферическим сферическим или поворотным с изменяемым углом наклона
Fiat-Hitachi - еще одно громкое имя рынка дорожных и строительных машин (рисунок 1.2.2.5). Бульдозеры в номенклатуре продукции фирмы представлены слабо и не очень часто приобретаются российскими строительными подрядчиками.
Рисунок 1.2.2.5 – Бульдозер Fiat-Hitachi
Бульдозеры комплектуются полусферическими сферическими и поворотными отвалами различной вместимости и одно- или трехстоечными рыхлителями с параллелограммной подвеской сохраняющей угол рыхления постоянным при любой глубине. На машины устанавливаются дизельные двигатели Fiat с непосредственным впрыском увеличенным ходом поршня и пониженной скоростью коленвала. По заявлениям фирмы машины с этими моторами могут эффективно работать на высоте до 2 500 м без специального оснащения.
Бульдозер Fiat-Hitachi FD145Операторская кабина по уровню комфорта и безопасности соответствует нормам международных сертификационных организаций.
Стандартная комплектация кабины включает: регулируемое сиденье с ремнями безопасности электронно-цифровой монитор со световой индикацией нештатных ситуаций воздухоочиститель и вентилятор конструкции ROPSFOPS и отопление. Опрокидывание кабины специальным гидроподъемником упрощает доступ к агрегатам трансмиссии при обслуживании. Межтраковые шарниры гусеничных цепей подшипники катков и звездочек заправлены долговременной смазкой и герметизированы. Гусеницы натягиваются передними ведомыми звездочками ("ленивцами") под действием пружин и натяжных гидроцилиндров. Катки и звездочки оборудованы специальной защитой от возможных повреждений а специальные направляющие исключают соскакивание гусеницы при маневрировании.
Традиционные представления о бульдозерах в полной мере можно отнести к внешнему виду машин Fiat-Hitachi. Конструкторы фирмы создали современный дизайн придав кабине вид многогранной усеченной пирамиды и заменив плавные очертания корпуса ярко выраженными гранями на стыках плоских облицовочных элементов кожуха и капотов.
Бульдозеры Case (рисунок 1.2.2.6) все чаще встречаются на российских строительных площадках. Модельный ряд Case включает в себя сравнительно небольшие машины: рабочая масса самой тяжелой из них немногим более 12 т. Бульдозеры оснащаются двигателями собственного производства. В ходовой части используются гусеницы с закрытыми и постоянно смазываемыми шарнирами а также закрытые ролики гусениц ведущие ролики и ленивцы барабанного типа с "вечной смазкой". В комплект поставки могут входить уширенные траки и более широкие гусеницы с увеличенной площадью контакта с грунтом для повышения устойчивости машины уменьшения погружения в грунт улучшения качества работ на боковых склонах и при финишном выравнивании.
Рисунок 1.2.2.6 – Бульдозер Case
Достоинствами машин Case являются усиленные электрические компоненты применяемые в бульдозерах. Использование этих элементов позволяет запускать машину и работать на ней в предельных погодных условиях.
Традиционно большое внимание уделено техническому обслуживанию машин: используются быстросменные навинчивающиеся фильтры легко открывающаяся дверца доступа и сгруппированные точки обслуживания. Стандартом для бульдозеров Case является простота управления и высокий комфорт оператора.
3 ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ МОДЕРНИЗАЦИИ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В данной дипломной работе я проектирую рабочее оборудование бульдозера в виде перекидывающегося отвала. Данная модернизация позволит работать в ограниченных пространствах. Данное рабочее оборудование состоит из рамы 1 на которой крепятся проушины 4 и брус 2 двух гидроцилиндров подъема и опускания бруса 6 ползуна 7 отвала 3 и гидроцилиндра 5 отвечающего за наклон отвала (рисунок 1.3.1).
Рисунок 1.3.1 – Рабочее оборудование бульдозера
За базовую машину примем трактор Т-10 ЧТЗ (рисунок 1.3.2) тягового класса 10.Большое внимание уделяется простоте управления и комфорту оператора – площадь остекления кабины увеличена в 15 раза. Рациональная установка осветительных приборов позволила увеличить продолжительность работы машин на 20%.
Рисунок 1.3.2 – Базовый трактор Т-10
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Определение суммарного сопротивления
Суммарное сопротивление возникающее при работе бульдозера:
где - сила сопротивления грунта резанью;
- сила сопротивления от определения призмы волочения;
- сопротивление от внутреннего трения грунта перед отвалом;
- сопротивление передвижению трактора с бульдозером.
где - угол установки отвала в плане (угол захвата) принимаем ;
- толщина срезаемого слоя м;
- удельная сопротивление грунта резанью при угле резанья 550 при
IV категории суглинок кгм2.
где - угол естественного откоса в движении (принимаем );
- объемная масса грунта кгм3;
- коэффициент трения грунта по грунту возрастающий с
уменьшением связности ();
- уклон пути передвижения ().
где - коэффициент учитывающий влияние рода грунта.
где - коэффициент сопротивления передвижению гусеничного хода
() зависящий от конструкции гусеничного хода типа и состояния грунта.
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОПАНИЮ ГРУНТА
Определяем усилия заглубления (рисунок 1.4.1.1):
где - несущая способность грунта кгмм2;
- ширина площадки ножа трущейся о грунт см.
Рисунок 1.4.1.1 - Схема сил действующих на оборудование бульдозера
Определение силы трения:
где - вес отвала с поднимаемым грунтом;
- коэффициент сцепления ;
- коэффициент трения грунта о грунт .
где - вес бульдозерного оборудования;
- вес грунта поднимаемый отвалом.
где - площадь поперечного сечения грунта отвала;
- объемный вес грунта кгм3.
Площадь поперечного сечения грунта в отвале можно определить по формуле:
где - радиус отвала.
Сила сцепления грунта:
где - угол естественного откоса грунта.
6 РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА
6.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ В
Согласно схеме гидропривода составим уравнения для давлений в полости нагнетания гидроцилиндра P1 и в полости слива P2. Для этого составим схему распределения давлений в гидросистеме.
Рисунок 1.6.1.1 - Схема распределения давлений в гидросистеме
Уравнения давлений P1 и P2 запишем в виде:
гдеP1 – давление в напорной полости гидроцилиндра МПа;
P2 – давление в сливной полости гидроцилиндра МПа;
PН – давление развиваемое насосом МПа;
DPзол 1 и DPзол 2 – перепады давлений на гидрораспределителе МПа;
DP1 и DP2 – перепады давлений в трубах
DPДР – перепад давления на дросселе МПа;
DPКЛ – перепад давления на клапане МПа;
DPФ – перепад давления на фильтре МПа.
В зависимости от величины крутящего момента MКР примем рабочее давление в гидросистеме т.е. давление развиваемое насосом PН будет равно 10 МПа. Перепады давлений на золотнике дросселе и фильтре примем следующим образом:
DPзол 1 = DPзол 2 = 02 МПа;
Так как перепады давлений в трубах на первой стадии расчета определить нельзя то примем предварительно DP1=DP2=02 МПа. Тогда P1 и P2 будут равны
- 02 - 02 - 02 = 94 МПа;
Перепад давлений на гидроцилиндре определяется из разности давлений на входе и выходе
6.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧЕГО ОБЪЕМА
Определим рабочий объем гидроцилиндра:
гдеРДВ – перепад давлений на гидроцилиндре;
hМ – механический КПД гидроцилиндра.
Уточним перепад давлений на гидроцилиндре:
Утечки жидкости определим по формуле:
= 0001308 м3мин » 131 лмин.
Расход жидкости поступающей в гидроцилиндр:
гдеDQДВ – утечки жидкости в гидромоторе;
n – частота вращении вала гидромотора n=800 обмин;
z – число гидромоторов (z=1).
= (32×10-6×800 + 131×10-3)×1= 2691 лмин
Определяем необходимую подачу насоса:
гдеDQзол – утечки в золотнике;
DQПК – утечки через предохранительный клапан ;
Определим рабочий объем насоса:
гдеn – частота вращения ротора насоса;
h0 – объемный КПД насоса
Выбираем по рассчитанным параметрам шестеренный гидронасос НШ-46 с рабочим объемом до 46 см3 номинальной подачей 44 лмин номинальным давлением 10 МПа и объемным КПД h0 =085 (рисунок 1.6.2.1).
Рисунок 1.6.2.1 - Шестеренный насос НШ-46
Шестеренный насос с наружным зацеплением представляет собой пару шестерен 1 и 9 находящихся в зацеплении и помещенных в камеру стенки которой охватывают их со всех сторон с малыми зазорами. Камеру образуют корпус 15 и боковые диски 2 и 14. По обе стороны области зацепления 6 в корпусе имеются полости А и Б соединенные с линиями высокого Р2 и низкого Р1 давления. Перекачиваемая из полости А жидкости заполняет впадины между зубьями и перемещается в полость Б где вытесняется в линию с давлением Р2.
Увеличив частоту вращения ротора насоса до 1100 обмин уточняем расход жидкости сбрасываемый через предохранительный клапан в бак
= (46×10-3×800×085 – 2691 – 0047)×05 = 216 лмин.
6.3 РАСЧЕТ ДИАМЕТРА ТРУБОПРОВОДА И СКОРОСТИ
Находим внутренний диаметр труб с помощью которых соединяются гидроаппараты. Для этого зададимся скоростью движения жидкости согласно требованиям ГОСТ в зависимости от давления насоса PН . Принимаем uРЖ = 35 мс.
гдеdТ – внутренний диаметр труб получим
Найденное значение диаметра dТ сравниваем с ближайшим стандартным значением согласно ГОСТ 16516-80 и принимаем dТ=16мм.
Уточнив внутренний диаметр труб находим среднюю скорость движения жидкости в трубах:
6.4 ПОДБОР ГИДРОАППАРАТУРЫ
Зная расходы и ориентировочные величины давлений приступим к выбору гидроаппаратуры. Применительно к рассчитываемому гидроприводу необходимо выбрать предохранительный клапан гидрораспределитель дроссель и фильтр. Производим подбор гидроаппаратуры удовлетворяющей полученным данным по расходу QН (не ниже 2691 лмин) и давлению P (не ниже 10МПа). Все данные по выбранной аппаратуре представлены в таблице 1.6.4.1.
Таблица 1.6.4.1 - Перечень выбранной гидроаппаратуры
Перепад давлений МПа
Предохранительный клапан
Гидрораспределитель
6.5 ОПИСАНИЕ ВЫБРАННОЙ ГИДРОАППАРАТУРЫ
Предохранительный клапан Г54-32М (рисунок 1.6.5.1) стыкового присоединения состоит из следующих основных деталей: корпуса 3 колпачка 5 золотника 2 пружины 6 регулировочного винта 8 и втулки 7. Масло подводится к аппарату через отверстие P и отводится через отверстие A. Линия P через канал 10 и малое отверстие (демпфер) 11 соединена с полостью 1 а полость 9 через канал 4 – с отверстием A. Когда усилие от давления масла на торец золотника в полости 1 преодолевает усилие пружины 6 (регулируется винтом 8) и усилие от давления масла на противоположный торец золотника в полости 9 золотник перемещается вверх соединяя линии P и A.
Рисунок 1.6.5.1 - Конструкция гидроклапана давления Г54-32М
Гидрораспределитель типа В10.75 по ГОСТ 24697-81 (рисунок 1.6.5.2) имеет чугунный литой корпус 1 в котором выполнены каналы для подключения линий P T A и B. Корпус имеет пять маслоподводящих канавок. В центральном отверстии корпуса (диаметром 10 мм) расположен золотник 2 который через толкатели 3 перемещается узлом управления.
Рисунок 1.6.5.2 - Распределитель В10.75 и пилот с управлением от рукоятки
а) внешний вид; б) конструкция.
Дроссель типа Г53-13 (ТУ27-20-2205-78) состоит из следующих основных деталей (рисунок 1.6.5.3): корпуса 1 втулки 2 втулки-дросселя 3 винта 4 валика 6 лимба 8 контргайки 7 пробки 11 пружины 10 указателя оборотов 5 и штифта 9. Масло из гидросистемы подводится к отверстию «подвод» аппарата проходит через дросселирующую щель образованную фасонным отверстием во втулке 2 и торцом втулки-дросселя 3 (вид Б) и отводится через отверстие «отвод». Расход регулируется путем осевого перемещения втулки-дросселя 3 с помощью винта 4 в одну сторону и пружины 10 – в противоположную. Винт поворачивается от лимба 8 через валик 6. Между винтом и валиком установлена втулка с зубчатым зацеплением позволяющим так устанавливать лимб относительно валика что при полностью закрытом дросселе утечка него не превышает 006 лмин. Полному осевому перемещению втулки-дросселя соответствует четыре оборота лимба что позволяет плавно регулировать расход масла. После каждого полного оборота лимб с помощью штифта 9 поворачивает на оборота указатель 5 на торце которого имеются цифры «1» «4»; самопроизвольный поворот указателя предотвращает шариковый пружинный фиксатор. Острые кромки по всему периметру дросселирующей щели практически исключает зависимость установленного расхода от температуры масла а треугольная форма проходного сечения при малых открытиях уменьшает опасность засорении.
Фильтр щелевой 40-80-1 ГОСТ 21329-75 (рисунок 1.6.5.4) имеет фильтрующий пакет состоящий из набора основных 8 и промежуточных 9 пластин. Фильтр по конструкции состоит из стакана 1 крышки 2 оси 3 стойки 10 с закрепленными на ней скребками 11 рукоятки 4 уплотнений 5 6 и пробки 7 служащей для слива загрязнений. Из отверстия I крышки масло проходит через щели между платинами 8 и отводится в гидросистему через отверстие II. При повороте фильтрующего пакета рукояткой 4 скребки 11 прочищают щели между основными пластинами. Очистку фильтрующего пакета не рекомендуется выполнять во время работы гидропривода.
Рисунок 1.6.5.3 - Конструкция дросселя Г53-13
Рисунок 1.6.5.4 - Фильтр щелевой 40-80-1
Обратный клапан Г51-33 (ТУ2-053-1649-83Е) состоит из корпуса 1 к коническому седлу которого пробкой 5 через пружину 4 прижат плунжер 3. Масло подводимое в отверстие 7 приподнимает плунжер и проходит в отводное отверстие 2. При изменении направления течения давление масла в отверстии 2 (и полости 6) вместе с пружиной 4 плотно прижимает плунжер к седлу исключая возможность обратного потока (рисунок 1.6.5.5).
Рисунок 1.6.5.5 - Обратный клапан Г51-33
6.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ ПЕРЕПАДОВ ДАВЛЕНИЙ
При определении перепадов давлений исходят из расходов на которые рассчитана гидроаппаратура. Действительные расходы отличаются от справочных. Поэтому необходимо уточнить значения перепадов давлений.
Перепады давлений на золотнике можно найти из выражений:
где – перепад давлений на золотнике при расходе .
Аналогично могут быть уточнены значения DР и для другой гидроаппаратуры.
При подсчете перепада давления на фильтре отношение подставлять нужно в первой степени т.к. режим движения жидкости в фильтре ламинарный:
Для определения действительных перепадов давления в трубах сначала определим число Рейнольдса:
гдеn - кинематическая вязкость масла которая определяется по формуле:
= 006×10-4 ×= 0045×10-4 м2с.
гдеn50° - кинематическая вязкость индустриального масла И-8 м2с;
TМ – температура масла °С;
n – показатель степени зависящий от n50°.
Поскольку Re меньше критического числа режим течения в трубах ламинарный поэтому коэффициент гидравлического сопротивления определим по формуле
Определив коэффициент гидравлического трения l находим перепады давлений в трубах:
гдеr - плотность рабочей жидкости для И-8 r = 900 кгм3;
l – коэффициент гидравлического трения для напорной и сливной гидролинии.
Поскольку перепад давления на дросселе зависит от степени его открытия то примем его согласно значению указанного в справочнике: DPДР=025 МПа.
По уточненным перепадам давлений находим перепад давлений в полостях гидроцилиндра:
По формуле определим P1:
и уточним давление развиваемое насосом:
6.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД ГИДРОПРИВОДА
Определим КПД гидропривода учитывая что он работает при постоянной нагрузке.
Общий КПД проектируемого гидропривода работающего при постоянной нагрузке определим по формуле.6
гдеNпр – затрачиваемая мощность привода (насосной установки)
где h - общий КПД насоса при расчетных значениях давления расхода вязкости рабочей жидкости и частоты вращения приводного вала насоса;
Nпол – полезная мощность привода которая определяется по заданным
нагрузкам и скоростям гидродвигателей: для привода с гидроцилиндрами
= 40 × 4187 ×1 = 1674 кВт
гдеz – число гидроцилиндров включенных в привод.
Общий КПД проектируемого гидропривода hобщ = 081.
6.8 РАСЧЕТ ОБЪЕМА ГИДРОБАКА
Определим потери мощности в гидроприводе переходящие в тепло найдя разницу между затрачиваемой мощностью и полезной:
= 1877 – 1674 = 0203 кВт.
Количество тепла Eпр выделяемое в гидроприводе в единицу времени эквивалентно теряемой в гидроприводе мощности DN :
Перепад температур между рабочей жидкостью и окружающим воздухом:
DT = TМ – TО = 60 – 14 = 46°С.
Площадь поверхности теплообмена необходимая для поддержания перепада
гдеKтриKб–коэффициенты теплопередачи труб и гидробака Вт(м2×°С).
Примем Kтр= 12 Вт(м2×°С) иKб= 8 Вт(м2×°С) тогда
Площадь поверхности теплообмена складывается из поверхности труб Sтр через которые происходит теплообмен с окружающей средой и поверхности теплоотдачи бака Sб:
Определим площадь поверхности труб:
= 314×0016×(9 + 8) = 085 м2
Sб = Sпов – Sтр = 0276 – 085 = - 0578 м2.
Проведенные расчеты дают говорят о том что площади поверхности труб достаточно для теплообмена с окружающей средой.
Однако согласно рекомендациям по проектированию гидропривода объем гидробака должен быть в три раза больше объема масла находящегося в трубопроводах и гидроаппаратах системы.
Определим объем рабочей жидкости находящейся в гидросистеме. Объем масла в трубах
Vтруб = 00034 м3 = 34 л.
Объем масла в гидроцилиндре
Объем масла в гидронасосе равен его рабочему объему
Объем масла в фильтре можно приближенно посчитать исходя из геометрических размеров выбранного фильтра. Стакан фильтра имеет цилиндрическую форму диаметром 90 мм и высотой 245 мм. Фильтроэлемент занимает приблизительно 60% внутреннего объема фильтра. Исходя из этих геометрических характеристик объем масла заполняющего фильтр равен
VФ = 000052 м3 = 052 л.
Объемом масла находящегося в гидрораспределителе дросселях и обратных клапанах можно пренебречь.
Таким образом объем рабочей жидкости находящейся в гидросистеме равен
V=Vтруб +VГМ +VН +VФ = 34 + 0032 + 0046 + 052 = 39 л.
Тогда объем бака равен
Vб = 3V = 3×39 = 117 л
а округляя его до ближайшего стандартного значения объема по ГОСТ 12448-80 примем объем бака Vб = 16 литров.
7 ВЫБОР ГИДРОЦИЛИНДРА ДЛЯ ПОДЪЕМА И ОПУСКАНИЯ
Из уравнения момента относительно т.О определяем усилия на штоке гидроцилиндра:
На один гидроцилиндр:
Задаемся давлением в гидросистеме - МПа.
Определяем площадь поршня гидроцилиндра:
Определяем диаметр поршня:
Определяем ход поршня:
где находим через масштабный коэффициент () мм.
Выбираем гидроцилиндр [21 стр.420]:
Гидроцилиндр I–125х630МН2255-61.
Максимальное расчетное усилие на штоке при ходе кгс.
Проверим условия правильности выбора гидроцилиндра:
Условие выполняется значит гидроцилиндр выбран верно.
Для подъема и опускания отвала требуются 2 гидроцилиндра этой марки.
Из уравнения момента относительно т.О определяем усилие (рисунок 1.6.1).
Учитывая масштабный коэффициент () выберем:
Рисунок 1.6.1 - Схема сил действующих на отвал бульдозера
Усилие на одном гидроцилиндре:
Определяем ход поршня (рисунок 1.6.1):
где находим через масштабный коэффициент ()
Округляем до большего ближайщего значения - мм.
Гидроцилиндр I–50х500МН2255-61.
Для перекоса отвала требуются 2 гидроцилиндра этой марки.
8 ПРОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ
Рассчитаем на прочность палец воспринимающий наибольшее напряжение. Так как зазоры не велики то нет изгибающего момента а есть чистый срез.
Рисунок 1.8.1 - Палец соединяющий гидроцилиндр с рабочим оборудованием
Разложим силу действующую на палец на две составляющие (рисунок 1.8.2) т.е. Рц.с. = 3492 кН.
F = Рц.с 2 = 349.2 2 = 174.6 (кН)
Рисунок 1.8.2 - Разложение силы действующей на палец на две
Напряжение среза будет равно:
где А – площадь сечения
Так как [] = 160 (мПа) > ср то условие прочности выполняется
9 РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ МАШИНЫ
Бульдозеры могут работать на крупных склонах двигаясь по ним как сверху вниз так и снизу вверх. Однако в последнем случае работа их малоэффективна. При устойчивой работе бульдозера под уклон опракидывание его при работе на том же уклоне снизу вверх невозможно. Поэтому в качестве расчетного положения для проверки устойчивости бульдозера примем подъем отвала при его работе на максимальном уклоне.В этом случае может возникнуть опасность опракидывания вперед. На машину действует силы тяжести трактора оборудование бульдозера грунта и реакция грунта срезу возникающая при подъеме отвала (рисунок 1.9.1).
Рисунок 1.9.1 – Расположение сил действующих на бульдозер
Коэффициент устойчивости бульдозера:
где - плечи соответствующих сил относительно точки А вероятного
опрокидывания бульдозера. Учитывая что опасность опрокидывания практически отсутствует можно принять
Если то необходимо определить предельное значение угла при котором ограничив этим углом возможность использования бульдозера при работе под уклон.
Таким образом условие устойчивости соблюдается т.к. 12 > 105.
10 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Производительность бульдозера находится в прямой зависимости от условий работы.
По мере срезания слоя грунта и увеличения призмы волочения возрастает сопротивление перемещению бульдозера заглубление отвала и срезание грунта происходит на второй передаче.
Значительная часть рабочего цикла приходится на холостой ход поэтому при сравнительно малых расстояниях транспортирования (30-50 м) холостой ход целесообразно выполнять на начальной скорости заднего хода.
10.1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
где - объем призмы волочения;
- продолжительность работы цикла.
где - угол естественного откоса ;
- угол установки отвала в плане .
где - длина пути призмы волочения;
- путь транспортировки грунта м;
- путь холостого хода;
- рабочая скорость бульдозера мс;
- скорость транспортировки мс;
- скорость холостого хода мс;
- время опускания отвала с;
- поворот бульдозера с.
где- удельное сопротивление грунта резанию кгм2.
10.2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
где - коэффициент разрыхления грунта ;
- коэффициент учета потерь при перемещении грунта.
10.3 ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
При копании и перемещении грунта эксплуатационная производительность бульдозера может быть определена по формуле:
где - коэффициент использования бульдозера по времени в режиме
- коэффициент влияния уклона ;
- коэффициент сменности .

Содержание.doc

1КЛАССИФИКАЦИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ9
2ОБЗОР БУЛЬДОЗЕРОВ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И
ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА13
2.1Бульдозеры отечественного производства13
2.2Бульдозеры зарубежных фирм20
3ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ МОДЕРНИЗАЦИИ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ28
4ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ30
5ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОПАНИЮ ГРУНТА РАБОЧЕГО ОРГАНА32
6РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА35
6.1 Определение перепада давления в гидроцилиндре35
6.2 Определение рабочего объема38
6.3 Расчет диаметра трубопровода и скорости движения
6.4 Подбор гидроаппаратуры43
6.5 Описание выбранной гидроаппаратуры44
6.6 Определение действительных перепадов давлений48
6.7 Определение кпд гидропривода51
6.8 Расчет объема гидробака53
7 ВЫБОР ГИДРОЦИЛИНДРА ДЛЯ ПОДЪЕМА И
8ПРОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ61
9РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ МАШИНЫ63
10 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ65
10.1 Теоретическая производительность66
10.2 Техническая производительность68
10.3 Эксплуатационная производительность69
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ70
1 РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ70
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ92
1 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ92
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА МАТЕРИАЛЫ93
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА ПОКУПНЫЕ ИЗДЕЛИЯ94
4 РАСЧЕТ ОСНОВНОЙ ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОЧИХ95
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ НА СОДЕРЖАНИЕ И
ЭКСПЛУАТАЦИЮ ОБОРУДОВАНИЯ103
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕХОВЫХ ОБЩЕЗАВОДСКИХ
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ107
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЗОРНОСТИ С РАБОЧЕГО МЕСТА
ОПЕРАТОРА ТРАКТОРА Т-10107
2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ БЕЗОПАСНЫХ
УСЛОВИЙ ТРУДА ПО УРОВНЮ ШУМА111
3 МИКРОКЛИМАТ КАБИНЫ ТРАКТОРА Т-10115
1 БИОЛОГИЧЕСКИ РАСПАДАЮЩИЕСЯ
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАСЛА122
2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САЖЕВОГО
ФИЛЬТРА «DIESEL PARTICULARE FILTER»126
3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВПРЫСКА
ТОПЛИВА «COMMON RAIL».129
4. ГЕРМЕТИЧНОСТЬ СИСТЕМ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ. 133
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНИТНЫХ АКТИВАТОРОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ134
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ139

[5]_Экономика.doc

3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ
Себестоимость продукции - это выраженные в денежной форме текущие затраты предприятия на производство и реализацию продукции. Себестоимость продукции состоит из затрат живого труда (заработная плата отчисления на социальное страхование) и затрат овеществленного труда (стоимость потребленных материальных ценностей стоимость части основных средств перенесенных на готовую продукцию в связи с изнашиванием основных производственных фондов в виде амортизационных отчислений).
Калькуляционные статьи затрат:
Покупные комплектующие изделия
Топливо и энергия для технологических целей
Основная заработная плата производственных рабочих
Дополнительная заработная плата производственных рабочих
Отчисления на социальное страхование
Расходы на подготовку и освоение производства
Возмещение износа инструмента и приспособлений целевого назначения
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Общезаводские расходы
Прочие производственные расходы
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА МАТЕРИАЛЫ
Определяем объемную массу стандартного листового проката гк 300 1500х6000-8500 ст3пссп и массой m=2177 кг
где - масса одного листа кг;
V – объем стандартного проката
Определяем массу материала необходимого для изготовления рамы
где объем материала требуемого для изготовления рамы м3
Себестоимость материалов определяется по формуле
где масса материала на изготовление рамы т
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА ПОКУПНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Таблица 3.1 – Таблица расчета стоимости используемых покупных изделий
Наименование покупного изделия
Стоимость покупных изделий руб.
ГИДРОЦИЛИНДР ЦГ-140.80Х1250.47-03
ГИДРОЦИЛИНДР 748-99-686-01СП
Итого покупных изделий руб.
Таблица 3.2 – Расходы на топливо и энергию для технологических целей
4 РАСЧЕТ ОСНОВНОЙ ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОЧИХ
Для определения величины заработной платы необходимо определить трудоемкость производимых работ по видам
где ПГ – количество деталей шт;
норма трудоемкости на изготовление одной детали нормо-час.
где основное время на выполнение операции час;
вспомогательное время 40% от основного времени [12]
обслуживание рабочего места 5% от основного времени [12]
время перерыва 2.5% от основного времени [12]
Расчет трудоемкости с учетом коэффициента выполнения норм
где Кв – коэффициент выполнения норм Кв=1.3 [10].
Определяем основное время на выполнение сварочной операции
где – площадь поперечного сечения шва F=0.094 м2;
- плотность наплавляемого металла
- коэффициент для наплавки (для ППТ-1=1011).
Определяем вспомогательное время по формуле (3.6)
Определяем время обслуживания рабочего места по формуле (3.7)
Определяем время перерыва по формуле (3.8)
Штучное время затрачиваемое на выполнение сварного соединения одной детали по формуле (3.5)
Рассчитываем трудоемкость затраченную на сварку металла по формуле (3.4)
Рассчитываем трудоемкость затраченную на сварку металла с учетом Кв по формуле (3.9)
Определяем основное время на выполнение токарной операции:
где – длина материала
– количество проходов
Штучное время точения одной детали определяем по формуле (3.5)
Рассчитываем трудоемкость затраченную на точение металла по формуле (3.4)
Рассчитываем трудоемкость затраченную на точение металла с учетом Кв по формуле (3.9)
Сборка является заключительным этапом производственного процесса. Трудоемкость сборки составляет 25% от общей трудоемкости изготовления прибора.
Рассчитываем трудоемкость затраченную на сборку деталей сборочных единиц и стандартных изделий по формуле
Таблица 3.3 – Трудоемкость работ по видам
Трудоемкость работ (нормо-час)
Общий фонд заработной платы определяется по формуле:
где – основная заработная плата руб.;
Основная заработная плата рабочего места с отчислениями на социальные нужды определяется по формуле:
где – прямая заработная плата рабочего руб.;
– премия из фонда заработной платы (40% от основной заработной платы) руб.;
кСЕВ – коэффициент учитывающий работу в местах приравненных к районам Крайнего Севера кСЕВ = 0.5;
кРК – районный коэффициент для города Братска кРК = 0.3;
кОСН – коэффициент отчислений на социальные нужды кСН=0.385
Прямая заработная плата рабочего определяется по формуле
где – часовая тарифная ставка
– время затрачиваемое на работу нормо-час
Расчет трудоемкости работ приведен в таблице 5.3.
Для выполнения работ необходимы:
Слесарь 5 разряда – тарифная ставка:
Сварщик 6 разряда – тарифная ставка:
Фрезеровщик 6 разряда – тарифная ставка: lчас=38 руб.час.
(данные приняты по тарифно-квалификационному справочнику [12])
Прямая заработная плата составит:
Размер премий составит:
Основная заработная плата рабочего с отчислениями на социальные нужды:
Дополнительная заработная плата рабочего:
С учетом приведенных выше расчетов общий фонд заработной платы составит (3.13)
Суммируем заработную плату рабочих занятых модернизацией рабочего оборудования составляют:
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ НА СОДЕРЖАНИЕ И ЭКСПЛУА
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования зависят от первоначальной стоимости основных фондов срока их службы режима их использования [10].
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования рассчитываются по формуле:
где – расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;
– стоимость основных фондов руб;
– ликвидационная стоимость руб;
– срок службы основных фондов (годы часы смены).
Определяем расходы на содержание и эксплуатацию сварочного аппарата:
Определяем расходы на содержание и эксплуатацию фрезерного станка:
Итоговые суммы расходов на содержание и эксплуатацию оборудования будут составлять:
где Са – расходы на содержание и эксплуатацию оборудования ;
Т – трудоемкость нормо-час(табл. 5.3)
По сварочному аппарату АР=045 · 1711=7699 руб.
По фрезерному станку АР=579 · 255 = 1476 руб.
Сумма расходов на содержание и эксплуатацию по всем станкам и оборудованию
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕХОВЫХ ОБЩЕ ЗАВОДСКИХ РАСХОДОВ
Цеховые расходы составляют 72% от затрат на заработную плату рабочих.
Общезаводские расходы составляю – 35% от затрат на заработную плату рабочих. Значение принято усреднено по машиностроительной отрасли [12].
К цеховым расходам затраты на обслуживание и управление содержание цехового персонала; амортизация и расходы по содержанию зданий и сооружений и инвентаря общецехового назначения; затраты на оплаты исследования рационализацию и изобретательность цехового характера; затраты на охрану труда и прочие производственны расходы.
Цеховые расходы составляют:
Общезаводские расходы включают в себя затраты связанные с управлением предприятием и организацией производства в цехе. В составе обще заводских расходов выделяют расходы на содержание аппарата управления.
Общезаводские расходы составляют:
Определяем себестоимость модернизации рабочего оборудования:
где – затраты на сырье и материалы руб ;
– затраты на стандартные покупные изделия руб (табл.3.1);
– затраты на топливо и электроэнергию для технологических целей руб (табл. 3.2);
– суммарные затраты на заработную плату рабочих руб.;
- цеховые расходы руб.;
– общезаводские отчисления руб.;
– расходы на содержание и эксплуатацию оборудования руб.;
С учетом произведенных выше расчетов калькуляционных статей себестоимость модернизации рабочего оборудования составляет:
Вывод: по данным расчетов расхода на модернизацию рабочего оборудования трактора Т-10 можно сделать вывод что новшество будет выгодно т.к. на укомплектовку трактора расходуется практически такая же сумма. Также благодаря новому оборудованию в некоторой степени снизятся затраты топлива при эксплуатации бульдозера.

экология(подписано).doc

1. ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАЗОВОЙ МАШИНЫ БАЗОВОЙ МАШИНЫ Т-10
1.1. Экологичность и безопасность машин
Каждая машина состоит из сборочных единиц (элементов) выполняющих определенные функции при ее работе: силового оборудования (одного или нескольких двигателей) для получения механической энергии; рабочего оборудования для непосредственного воздействия на перерабатываемый материал и выполнения заданного технологического процесса; ходового оборудования (у переносных и стационарных машин оно отсутствует) для передвижения машины и передачи ее веса и рабочих нагрузок на опорную поверхность; передаточных механизмов (трансмиссии) связывающих рабочее и ходовое (у самоходных машин) оборудование с силовым; системы управления для запуска останова и изменения режимов работы силового оборудования включения выключения реверсирования регулирования скоростей и торможения механизмов и рабочего органа машины; несущей рамы для размещения и закрепления на ней всех узлов и механизмов машины. Сборочные единицы многих строительных машин унифицированы. Машина представляет собой устройство совершающее полезную работу с преобразованием одного вида энергии в другой. Она состоит из ряда механизмов различного назначения объединенных общим корпусом рамой или станиной.
Экологические требования учитывают вопросы связанные с охраной окружающей среды при эксплуатации машин. К ним относятся выявление возможностей механических (нарушение земной поверхности и растительности) химических (содержание и вероятность выбросов вредных частиц газов масел топлива излучений не только при эксплуатации но и при хранении и транспортировании) световых звуковых биологических радиационных (растительный и животный мир) и других воздействий на окружающую среду с целью их ограничения до допустимых пределов.
1.2 Экологичность машины при её техническом обслуживании и ремонте
В процессе эксплуатации бульдозера персонал занимающийся техническим обслуживанием и ремонтом дорожно-строительных машин непосредственно рассматриваемой машины используя ремонтно-эксплуатационные базы и передвижные средства вступают во взаимодействие с окружающей средой.
Система технического обслуживания и ремонта дорожно-строительных машин должна быть максимально совместима с окружающей средой и экологической безопасностью дорожно-строительных организаций и дорожно-эксплуатационных хозяйств их эксплуатационных баз.
Сбор отработавших масел и рабочих жидкостей сливаемых из картеров и баков машин при их техническом обслуживании и ремонте производят в соответствии с требованиями ГОСТ 21046 – 86. Категорически запрещается сливать отработавшие нефтепродукты на землю в канализационную сеть водостоки и водоемы.
Для очистки воды от загрязнений и ТСМ их сбора и утилизации на эксплуатационных базах устраивают очистные сооружения. Очистные сооружения объединяют в технологический комплекс в который входят грязеотстойник из четырех секций грязесборные насосы маслосборные насосы водомаслоотделитель грязесборник сточной воды.
Персонал занимающийся техническим обслуживанием и ремонтом дорожно-строительных машин должен постоянно следить за снижением загазованности и запыленности воздуха уровня шума загрязнения водных бассейнов бережно относиться к сохранению растительности. Содержание вредных примесей в выхлопных газах может быть уменьшено в результате использования качественных сортов топлива и его полного сгорания эксплуатации исправной и отрегулированной топливной аппаратуры применения совершенных очистных устройств в двигателе исключения его холостой работы. Уменьшению и устранению запыленности способствует соблюдение правил подготовки к техническому обслуживанию и ремонту машины. Меры борьбы с шумом при техническом обслуживании и ремонте машин заключаются в основном в умеренно подаваемых звуковых сигналах исключении их подачи без надобности применении исправных глушителей на двигателе своевременном смазывании трущихся поверхностей сборочных единиц.
Источником загрязнения окружающей среды являются испарения ГСМ и рабочих жидкостей разлива топлива. Для уменьшения испарения на заправочных станциях следует поддерживать в исправности емкости и обеспечивать герметичность их оборудования.
На территории эксплуатационных баз рядом с зонами технического обслуживания и ремонта дорожно-строительных машин предусматривают специальные моечные площадки в комплекте с моечными установками системой очистки моечных вод. Очищенная вода повторно используется для мойки машин.
Следует организовать механизированную (закрытым способом) заправку двигателя и системы гидропривода собирать отработавшие и заменяемые масла и отправлять их на переработку применять системы оборотного водоснабжения и очистки стоков в очистных сооружениях. На участке открытой местности на которой размещался передвижной центр технического обслуживания дорожно-строительных машин после его переезда на новое место проводят рекультивацию почвы.
Требования касающиеся охраны окружающей среды и экологической безопасности при техническом обслуживании и ремонте дорожно-строительных машин свидетельствует о важности выработки в строительстве и эксплуатации линейно протяженных сооружений общей экологически безопасной технологии производства работ подготовки и переподготовки кадров дорожно-строительных организаций и дорожно-эксплуатационных хозяйств на основе подходов к оценке их влияния на окружающую среду.
1.3 Использование альтернативных видов топлива.
Среди альтернативных видов топлива в первую очередь следует отметить спирты в частности метанол и этанол которые можно применять не только как добавку к топливу но и в чистом виде. Их главные достоинства – высокая детонационная стойкость и хороший КПД рабочего процесса недостаток – пониженная теплотворная способность что уменьшает пробег между заправками и увеличивает расход топлива в 15-2 раза по сравнению с другим видом топлива. Кроме того из-за плохой испаряемости метанола и этанола затруднён запуск двигателя.
Использование спиртов в качестве автомобильного топлива требует незначительной переделки двигателя. Например для работы на метаноле достаточно перерегулировать карбюратор установить устройство для стабилизации запуска двигателя и заменить некоторые подверженные коррозии материалы более стойкими. Учитывая ядовитость чистого метанола необходимо предусмотреть тщательную герметизацию топливоподающей системы автомобиля.
Сделать двигатель «чистым» нетрудно. Надо лишь перевести его с бензина на сжатый воздух. Но эта идея не выдержала критики когда речь заходит об автомобильных двигателях: далеко на таком «горючем» не уедешь.
В последнее время широкое распространение получила идея использования чистого водорода в качестве альтернативного топлива. Интерес к водородному топливу объясняется тем что в отличие от других это самый распространённый в природе элемент.
Водород – один из главных претендентов на звание топлива будущего. Для получения водорода могут быть применены различные термохимические электрохимические и биохимические способы с использованием энергии Солнца атомных и гидравлических электростанций и т.д.
Экологические преимущества водорода доказаны в ходе различных испытаний. В каком виде можно применять водород? Более реальный вариант – использование жидкого водорода. Правда в этом случае необходимо устанавливать дорогостоящие криогенные баки со специальной термоизоляцией.
1.4 Использование магнитных активаторов для снижения токсичности выхлопных газов
Активаторы магнитные АМП разработаны специально для двигателей внутреннего сгорания. Они предназначены для безреагентной обработки магнитным полем углеводородного топлива (бензин дизельное топливо сжиженный газ) что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля:
полноту сгорания топливо-воздушной смеси;
уменьшить расход топлива;
снизить токсичность выхлопных газов;
улучшить динамику разгона автомобиля со снижением нагрузки на поршневую группу;
увеличить межремонтный ресурс двигателя;
использовать более дешевые сорта бензина.
Активаторы магнитные автомобильные не являются новинкой. В 80-е годы прошлого века их производство было налажено на одном из Рыбинских заводов. Однако низкие цены на бензин и невысокая эффективность магнитных систем активаторов на основе ферритов не позволили этим устройствам закрепиться на рынке.
В последние годы были разработаны новые высокоэнергетические магниты на основе сплавов редкоземельных элементов неодим-железо-бор и самарий-кобальт которые по своим магнитных характеристикам на порядок превосходят ферриты и соответственно повышают эффективность активации. Этот факт а также резкое подорожание топлива заставили вернуться к магнитным активаторам для двигателей а быстрая окупаемость изделий сделала их особенно привлекательными. Как за рубежом так и в России появились различные конструкции активаторов среди которых активаторы марки АМП (Рисунок 5.1) мпредставляются наиболее удачными. Они прошли успешные испытания на экологическую чистоту выхлопа экономичность и динамические характеристики.
Рисунок 5.1 - Активатор магнитный АМП
Активатор состоит их двух одинаковых полукорпусов с магнитными системами на основе постоянных магнитов. Полукорпуса имеют защелки для монтажа активатора на трубе. При установке активатора на трубе с топливом магнитные системы создают внутри трубы несколько разнополюсных (полеградиентных) зон с высоким уровнем напряженности магнитного поля. Топливо протекающее по топливопроводу при прохождении этих зон временно изменяет свои физико-химические свойства в результате при его сгорании улучшаются динамические и экономические характеристики двигателя. Активаторы постоянно находятся в рабочем состоянии и подвергают магнитной обработке все топливо протекающее по топливопроводу.
Рисунок 5.2 - Схема работы активатора магнитного
Активатор подбирается индивидуально под наружный диаметр топливопровода. Установка активатора на топливопровод не вызывает затруднений. Он монтируется на топливопровод любых транспортных средств на дизельных тракторах комплект устанавливают перед каждым насосом высокого давления для дизельных двигателей. Так как магнитная система расположена по внешнему периметру топливопровода то активатор не вносит гидродинамического сопротивления потоку топлива и не нарушает целостности системы питания двигателя.
Активаторы не нуждаются в обслуживании но двигатель требует регулировки в первую очередь в части сокращения подачи топлива при сохранении всех его других характеристик в оптимальном варианте.
Срок службы активатора - не менее 10 лет.
Активатор магнитный АМП соответствует ТУ 3697-001-40701250-2004.
Продукция сертифицирована.
Сертификат соответствия № РООС PU. ME 96.В00845.
Результат действия устройства:
Снижение расхода топлива от10% - 20%
Увеличение мощности двигателя до5%
Снижение выброса CO и CH на20% - 30%
Очищение цилиндров от углеродно-шлакового налета
Безопасное использование для двигателя
Эластичная работа двигателя
Не большая цена устройства.
Рисунок 5.3 - Схемы подключения магнитного активатора
Для повышения экологичности бульдозерного оборудования необходимо использовать следующие рекомендации:
Установить магнитные активаторы это позволить снизить выброс CO и CH на20% - 30%;
следить за герметичностью топливной системы с целью исключения попадания ГСМ на поверхность земли.
в случае больших утечек ГСМ на местах ремонта строительных дорожных машин после его переезда на новое место проводить рекультивацию почвы;
использование альтернативных видов топлива;
Используя предложенные рекомендации возможно повышение экологичности базовой машины Т-10.

экология.doc

УВЕЛИЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ БУЛЬДОЗЕРА НА БАЗОВОЙ МАШИНЕ Т-10.
С целью увеличения экологичности базовой машины трактора Т-10 предлагается выполнить следующие мероприятия:
Использование биологически распадающихся масел;
Установка на дизельный двигатель Д-180 используемый на тракторе Т-10 сажевого фильтра «D
Замена используемой системы впрыска топлива на систему «Common Ra
Обеспечение герметичности систем рабочих жидкостей бульдозера;
Использование магнитных активаторов топлива.
При проведении предлагаемых мероприятий и их совмесной применимости экологичность машины увеличиться на 20-30%.
1. БИОЛОГИЧЕСКИ РАСПАДАЮЩИЕСЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАСЛА
Для повышения экологичности базовой машины трактора Т-10 машина может быть заправлена биоразлагаемым гидравлическим маслом обладающим отличными рабочими характеристиками по давлению и температуре. Это масло пригодно к использованию во всех компонентах гидравлической системы. Масло полностью разлагается микроорганизмами почвы и воды и является более экологичной альтернативой минеральным маслам.
При использовании рабочих машин в районах грунтовых вод вблизи водоемов в жилых районах к гидравлическому маслу предъявляют во все большей мере экологические требования. Например вследствие разрыва шланга в природу может вылиться большое количество жидкости. Для таких объектов разработанысурепные маслаисинтетические маслас значительно лучшими эксплуатационными характеристиками. Оба типа масел быстро разлагаются в природе под воздействием бактерий и используя такие масла можно в случае аварии избежать необходимости проведения весьма дорогих мероприятий по очистке территории.
У сурепного масла существуют ограничения по использованию в условиях как высокой так и низкой температур. Синтетические масла соответствуют по качеству лучшим гидравлическим маслам и выдерживают длинные интервалы замены.
Масла серииTeboil Hydraulic Eco- полностью синтетические биоразлагаемые гидравлические жидкости высшего качества. Эти масла предназначены прежде всего для гидравлических систем работающих в условиях с высокими требованиями по экологической безопасности например над бассейнами грунтовых вод на берегах водоемов в лесах и парках.
Эксплуатационные свойства
Отличная биоразлагаемость. Продукт создан на основе синтетического сложного эфира легко поддающегося биологическому разложению под воздействием микроорганизмов окружающей среды. Продукт обладает повышенными эксплуатационными свойствами в сравнении с биологически разлагаемыми маслами на основе растительных масел. Биологическая распадаемость свыше 90% (СЕС L-33-A-94).
Высокий индекс вязкости. Гидравлические масла Teboil Hydraulic Eco обладают очень высоким индексом вязкости (ИВ) что гарантирует минимальное изменение вязкости при изменении температуры и позволяет использовать данную гидравлическую жидкость в различных даже очень сложных климатических условиях.
Защита от износа. Высокоэффективный пакет присадок обеспечивает превосходные противоизносные и противозадирные свойства а так же термическую стабильность и защиту от коррозии.
Стойкость к окислению.Масло обладает отличной стабильностью в условиях предельных нагрузок и температур не образует шламов и других отложений препятствует накоплению кислотных продуктов т.е. способствует поддержанию чистоты в гидросистеме тем самым снижая риск отказов.
Отделение воздуха (деаэрация). Способность быстро отделять воздух многократно снижает риск возникновения такого негативного явления как кавитация тем самым продлевает ресурс гидронасосов.
Совместимость с минеральными маслами. Допускается смешение Teboil Hydraulic Eco с обычным минеральным гидравлическими жидкостями в любых соотношениях но чтобы не понижать биоразлагаемость масла рекомендуется предварительно промыть гидросистему при переходе на Teboil Hydraulic Eco.
Совместимость с уплотнениями.Продукт совместим с большинством уплотнительных материалов которые используют в гидросистемах рассчитанных на применение минеральных масел. Однако стоит принять во внимание что некоторые типы пластиков и клеевых материалов могут оказаться недостаточно стойкими к сложным эфирам поэтому при возникновении сомнений на данный счет следует обращаться за рекомендациями к производителю оборудования.
Основная область применения.Мобильная техника и оборудование эксплуатируемое в различных климатических условиях в том числе и при очень низких температурах.
Типичное применение:
проходческие щиты землеройная техника;
оборудование для лесного хозяйства;
оборудование для очистки сточных вод;
морские и речные суда;
электроэнергетика (воздушные турбины)
Завод фирмы Teboil расположенный в г. Хамина (Финляндия) по своему техническому оснащению является одним из самых современных в Европе. Производство полностью автоматизировано и сертифицировано по ISO 9001 и SFS- EN ISO 14001.
Таблица 5.1 - Основные физико-химические характеристики
Температура застывания °С
Температура вспышки °С
P (фосфор) содержание %
S (сера) содержание %
Производственная санитария и охрана труда.На основании имеющейся токсикологической информации установлено что данный продукт не оказывает вредного воздействия на здоровье при правильном обращении и хранении. Продукт является экологически безопасным.
2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САЖЕВОГО ФИЛЬТРА «DIESEL PARTICULARE FILTER».
На дизельных двигателях Д-180 устанавливаемых на тракторах Т-10 отсутствует сажевый фильтр поэтому с целью увеличение экологичности двигателя на базовую машину трактор Т-10 предлагается установить сажевый фильтр. Дизельный сажевый фильтр (Diesel Particulare Filter DPF) предназначен для снижения выброса сажевых частиц в атмосферу с отработавшими газами. Применения фильтра позволяет добиться снижения частиц сажи в отработавших газах до 80-100%.
Рисунок 5.1 - Diesel Particulare Filter
Конструктивно сажевый фильтр может быть выполнен в виде отдельного конструктивного элемента выпускной системы. В другой конструкции сажевый фильтр объединен скаталитическим нейтрализаторомокислительного типа и имеет название сажевый фильтр с каталитическим покрытием.
В работе сажевого фильтра различается два последовательных этапа: фильтрация и регенерация сажи. Прифильтрации происходит захват частиц сажи и оседание их на стенках фильтра. Не задерживаются только частицы сажи малого размера (от 01 до 1 мкм). Их доля невелика (до 5%) но это самые опасные для человека выбросы.
Скопившиеся частицы сажи создают препятствие для отработавших газов что приводит к снижению мощности двигателя. Поэтому периодически требуется очистка фильтра от накопившейся сажи илирегенерация. В разных конструкциях сажевого фильтра реализованы разные способы регенерации сажи.
Вариант установки сажевого фильтра показан на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 - Вариант установки сажевого фильтра.
- приборы панели управления; 2 - панель управления силовым агрегатом; 3 - бак с топливной смесью; 4 - датчик уровня горючей смеси в баке; 5 - деталь фильтра насоса топливной смеси; 6 - топливный бак; 7 - дизелььный двигатель; 8 - датчик температуры турбины; 9 - турбина; 10 - лямбда-зонд; 11 - окислительный катализатор; 12 - датчик температуры фильтра дизельного двигателя; 13 - фильтр твердых частиц выхлопа дизельных двигателей; 14 - датчик давления выхлопных газов; 15 - глушитель; 16 - измеритель массы воздуха.
При определенных режимах работы двигателя (небольшая нагрузка и др.) наблюдается недостаточно высокая температура отработавших газов и пассивная регенерация происходить не может. В этом случае осуществляется активная (принудительная) регенерация сажевого фильтра.Активная регенерацияпроисходит при температуре 600-650°С которая создается при помощисистемы управления дизелем. При данной температуре частицы сажи сгорают т.е. вступают в реакцию с кислородом с образованием углекислого газа.
Управление активной регенерацией сажевого фильтра осуществляется с помощью следующих датчиков системы управления дизелем:
датчик температуры отработавших газов до сажевого фильтра;
датчик температуры отработавших газов после сажевого фильтра;
датчик перепада давления в сажевом фильтре.
На основании электрических сигналов датчиков электронный блок управления производит дополнительный впрыск топлива в камеру сгорания а также снижает подачу воздуха в двигатель и прекращает рециркуляцию отработавших газов. При этом температура отработавших газов поднимается до требуемой величины.
Сажевый фильтр с автоматической регенерацией
Сажевый фильтр с автоматической регенерацией (Filtre a Particules FAP) является разработкой концерна PSA (Peuqeot-Citroen). В выпускной системе фильтр устанавливается отдельно за каталитическим нейтрализатором. В данной конструкции фильтра применен способ регенерации сажи за счет впрыска в топливо присадки повышающей температуру отработавших газов.
Работа сажевого фильтра организована следующим образом. При заполнении фильтра частицами сажи система управления дизелем обеспечивает автоматический впрыск в дизельное топливо специальной присадки содержащей церий. Церий обладает свойством при сгорании выделять большое количество тепла.
Присадка впрыскивается по сигналу блока управления несколько раз. Первый раз - на такте впрыска топлива. При этом повышается температура отработавших газов которые разогревают матрицу фильтра до температуры 700°С.
При достижении заданной температуры впрыск присадки происходит на такте выпуска отработавших газов. Церий при этом не сгорает а доставляется с газами в сажевый фильтр. При попадании на раскаленную поверхность матрицы топливо вместе с церием воспламеняется. Температуры достигает 1000°С при которой сажа полностью окисляется (сгорает) т.е. происходит регенерация фильтра. Необходимо отметить что несмотря на высокую температуру разрушение матрицы фильтра не происходит.
Церийсодержащая присадка хранится в отдельной емкости заправки которой хватает на несколько лет работы двигателя (порядка 80000 км пробега). Сажевый фильтр с автоматической регенерацией устойчив к использованию дизельного топлива низкого качества при этом расход присадки увеличивается.
3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА «COMMON RAIL».
Форсунка непосредственно влияет на процесс сгорания в дизельном двигателе и соответственно на лёгкость запуска на мощность динамику расход топлива а также на уровень вредных выбросов и шум. Обычно на практике форсунка ассоциируется с хорошим распылением топлива в камере сгорания двигателя и плотным закрытием после окончания впрыска.
Величину дозы топлива впрыснутой в камеру сгорания определяют количество и диаметр распыляющих отверстий распылителя а также давление и время впрыска. Максимальное давление топлива в распылителе во время впрыска в зависимости от топливной системы и типа распылителя составляет 120 - 200 МПа а время впрыска около 1 - 2 миллисекунды. От протекания впрыска топлива (насыщения вытекающего топлива в зависимости от оборота коленвала) зависит шумность работы двигателя выбросы сажи содержание окислов азота и углеводородов в выхлопных газах. На тракторах Т-10 используется двигатель Д-180 в котором используются механические форсунки установив форсунки системы впрыска Common Rail позволит улучшить экологические показатели рассматриваемой базовой машины.
Форсунки Common Rail.
В системах впрыска Common Rail применяются форсунки управляемые не давлением топлива а электрическим импульсом с напряжением 80 В. Высокое напряжение позволяет увеличить скорость срабатывания электромагнитного клапана (время открытия около 03 миллисекунды) что повышает точность параметров впрыска.
Конструкция форсунки Common Rail показана на рисунке 5.3. Электрический сигнал непосредственно не поднимает иглу а открывает шариковый клапан что вызывает изменение давлений внутри форсунки - тогда сила действующая на управляющий поршень форсунки меньше чем давление топлива в камере давлений распылителя действующего на пружину распылителя что вызывает открытие распылителя и впрыск топлива.
Когда отсутствует электрический сигнал игла распылителя удерживается в закрытом положении с помощью пружины. Давление топлива в камере давлений распылителя стремящееся открыть распылитель уравновешивается давлением действующим на управляющий поршень в форсунке. То есть в форсунках Common Rail инициация начала впрыска - электрическая а движение иглы обеспечивается давлением топлива.
Рисунок 5.2 - Схема действия форсунки в системе Common Rail:
(a) форсунка в закрытом состоянии - давление топлива в управляющей камере над управляющим поршнем выше чем давление в камере распылителя:1 - катушка электромагнита 2 - сердечник электромагнита 3 - шариковый клапан 4 - управляющая камера 5 - игла распылителя 6 - распыляющие отверстия; (b) - форсунка в открытом состоянии - открывание управляющего клапана после срабатывания электромагнита приводит к тому что давление топлива в камере давления распылителя превышает давление в управляющей камере; (с) - фаза закрывания форсунки - прерывание электрического сигнала приводит к тому что возрастает давление в упраляющей камере над управляющим поршнем.
Новое поколение форсунок Common Rail. Новое поколение форсунок Common Rail (Рисунок 5.3) отличается применением миниатюрных электромагнитных клапанов расположенных в непосредственной близости от иглы распылителя уменьшая тем самым инерционость подвижных частей форсунки и её габариты.
Для разделения процесса впрыска на несколько фаз что при применении электромагнитного клапана затруднено учитывая его инерционность вместо электроклапана в форсунке Common Rail используется пьезоэлектрический элемент.
Пьезоэлектрический эффект основывается на очень быстром длящемся доли миллисекунд изменении размеров кристалла кварца под действием приложенного электрического заряда. Разряд электростатического напряжения возвращает кристалл к исходным размерам.
Рисунок 5.3 - Форсунка Common Ra 2 - подвод топлива под высоким давлением; 3 - пьезоэлектрический элемент; 4 - управляющий поршень; 5 - управляющий клапан; 6 - гайка распылителя
В пьезоэлектрических форсунках Common Rail пьезоэлемент состоит из более чем ста слоев кристаллов и удлиняется на 004 мм что достаточно для реализации многофазного (ступенчатого) впрыска топлива: начальной предварительной дозы и главной.
Чтобы разброс дозы был небольшим (ок. 05 мм3впрыск) для начальной дозы 15 мм3впрыск и чтобы вытекание топлива из всех распыляющих отверстий было одинаковым игла распылителя выполняется с дополнительной направляющей - ниже камеры давлений.
4. ГЕРМЕТИЧНОСТЬ СИСТЕМ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ.
Для обеспечения герметичности гидравлической систем необходимо заменить все ранее используемые фильтры и краны для слива рабочих жидкостей. Новые установленные элементы должны иметь конструкцию исключающую проливание.
Стандартные соединительные элементы гидрооборудования должны быть установлены с применением торцевых уплотнительных колец шлангов марки XT (рисунок 5.4) предлагаемые торцевые уплотнительные кольца обеспечивают герметичность узлов гидросистемы.
Рисунок 5.4 – Трубное соединение с торцевым резиновым уплотнительным кольцом и внутренней резьбой
Трубные обжимные фитинги с торцевым уплотнением обеспечивают высокочистые уплотнения типа металл–металл сохраняя герметичность как в условиях вакуума так и при положительном давлении. Уплотнение в узле достигается когда прокладка сжимается закраинами двух втулок во время монтажа гайки с наружной резьбой либо корпуса с шестигранником и гайки с внутренней резьбой.
Утечки в гидросистеме уменьшают производительность машины и наносят вред окружающей среде.
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНИТНЫХ АКТИВАТОРОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ
Активаторы магнитные АМП разработаны специально для двигателей внутреннего сгорания. Они предназначены для безреагентной обработки магнитным полем углеводородного топлива (бензин дизельное топливо сжиженный газ) что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля:
полноту сгорания топливо-воздушной смеси;
уменьшить расход топлива;
снизить токсичность выхлопных газов;
улучшить динамику разгона автомобиля со снижением нагрузки на поршневую группу;
увеличить межремонтный ресурс двигателя;
использовать более дешевые сорта бензина.
Активаторы магнитные автомобильные не являются новинкой. В 80-е годы прошлого века их производство было налажено на одном из Рыбинских заводов. Однако низкие цены на бензин и невысокая эффективность магнитных систем активаторов на основе ферритов не позволили этим устройствам закрепиться на рынке.
В последние годы были разработаны новые высокоэнергетические магниты на основе сплавов редкоземельных элементов неодим-железо-бор и самарий-кобальт которые по своим магнитных характеристикам на порядок превосходят ферриты и соответственно повышают эффективность активации. Этот факт а также резкое подорожание топлива заставили вернуться к магнитным активаторам для двигателей а быстрая окупаемость изделий сделала их особенно привлекательными. Как за рубежом так и в России появились различные конструкции активаторов среди которых активаторы марки АМП (Рисунок 5.5) мпредставляются наиболее удачными. Они прошли успешные испытания на экологическую чистоту выхлопа экономичность и динамические характеристики.
Рисунок 5.5 - Активатор магнитный АМП
Активатор состоит их двух одинаковых полукорпусов с магнитными системами на основе постоянных магнитов. Полукорпуса имеют защелки для монтажа активатора на трубе. При установке активатора на трубе с топливом магнитные системы создают внутри трубы несколько разнополюсных (полеградиентных) зон с высоким уровнем напряженности магнитного поля. Топливо протекающее по топливопроводу при прохождении этих зон временно изменяет свои физико-химические свойства в результате при его сгорании улучшаются динамические и экономические характеристики двигателя. Активаторы постоянно находятся в рабочем состоянии и подвергают магнитной обработке все топливо протекающее по топливопроводу.
Рисунок 5.6 - Схема работы активатора магнитного
Активатор подбирается индивидуально под наружный диаметр топливопровода. Установка активатора на топливопровод не вызывает затруднений. Он монтируется на топливопровод любых транспортных средств на дизельных тракторах комплект устанавливают перед каждым насосом высокого давления для дизельных двигателей. Так как магнитная система расположена по внешнему периметру топливопровода то активатор не вносит гидродинамического сопротивления потоку топлива и не нарушает целостности системы питания двигателя.
Активаторы не нуждаются в обслуживании но двигатель требует регулировки в первую очередь в части сокращения подачи топлива при сохранении всех его других характеристик в оптимальном варианте.
Срок службы активатора - не менее 10 лет.
Активатор магнитный АМП соответствует ТУ 3697-001-40701250-2004.
Продукция сертифицирована.
Сертификат соответствия № РООС PU. ME 96.В00845.
Результат действия устройства:
Снижение расхода топлива от10% - 20%
Увеличение мощности двигателя до5%
Снижение выброса CO и CH на20% - 30%
Очищение цилиндров от углеродно-шлакового налета
Безопасное использование для двигателя
Эластичная работа двигателя
Не большая цена устройства.
Рисунок 5.7 - Схемы подключения магнитного активатора
Вывод: Увеличенные интервалы технического обслуживания. Своевременное техническое обслуживание поможет увеличить периодичность замены моторного гидравлического и трансмиссионного масла и охлаждающей жидкости. Это означает уменьшение объема заправляемых в системы и отработанных жидкостей в итоге снижаются эксплуатационные расходы. Установив магнитные активаторы топлива позволить снизить выброс CO и CH на20% - 30%.
При использовании предложенных рекомендаций возможно повышение экологичности базовой машины Т-10 в среднем на 20% - 30%. Установив сажевый фильтр и систему впрыска Common Rail на двигатель Д-180 он будет соответствовать экологическому стандарту Евро 4 регулирующиму содержание вредных веществ в выхлопных газах.