Курсовой проект: Машина для мойки барьерных ограждений “МЕРКАТОР ОМБ”

Деталь.m3d

Механизм вращения щетки (ПЗ)2.cdw

Общий вид.cdw

Осветительный прибор
Кронштейн поворотный
Вместимость цистерны
Ширина распределения
Интервал изменения ширины распределения
Удельная норма разлива
Максимальная мощность двигателя
Техническая характеристика

Пояснительная записка.docx

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА4
ОБЗОР И АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ МАШИН5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА УБОРКИ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ8
2 Расчет водяной системы и гидрооборудования21
4 Расчет на прочность25
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ30
Уборка городских улиц – это одна из первостепенных задач для коммунальных служб. Летом дороги моют подметают обеспыливают зимой – очищают от снега посыпают антигололедной смесью. Все это - необходимые работы по содержанию дорожного полотна. Но подумайте только каково было бы дорожным службам без помощи специализированной техники? Убирать километры дорог вручную – задача просто невыполнимая для любого города. Именно поэтому для такого вида работ существует спецтехника – поливомоечная машина.
Техника оснащена плужно-щеточным оборудованием и объемной цистерной с водой. Летом машина отлично справляется с работами по мытью и подметанию дорог также ее применяют для поливки газонов. Зимой поливомоечная машина переоборудуется в снегоуборочную технику. На машину спереди монтируется отвал который хорошо двигает снег с проезжей части на обочину следом идущая щетка подметает очищенный асфальт. В некоторых случаях на такую машину монтируется дополнительное оборудование которое предназначено для разбрызгивания реагента. Как правило такой опцией обладают машины из парка дорожно-коммунальных служб. Таким образом поливомоечная машина задействована в круглогодичном режиме для уборки и поддержания в хороших условиях городских улиц.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Рис. 1 – Меркатор ОМБ
Табл. 1 – технические характеристики “Меркатор ОМБ”
Технические характеристики
Высота моющей головки
Вылет щетки (от монтажной плиты до оси щетки)
Высота обрабатываемой поверхности
Копирование обрабатываемой поверхности
Работа слева и справа
Фиксация в транспортном положении
Давление в системе увлажнения
Защита при ударе стрелы
Обработка поверхности слева и справа
Дробеструйная обработка и порошковая покраска
ОБЗОР И АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ МАШИН
Рис. 2 - Щеточное оборудование для мытья ограждений ЩМО-600
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Диаметр щетки мм 900
Максимальный вылет штанги м слева справа 1.1
Регулировка рабочего угла град0 1800
Частота вращения обмин 300
Рис. 3 – Щеточное оборудование для мытья ограждений “Меркатор ОМБ”
Табл. 2 – технические характеристики “Меркатор ОМБ”
Рис. 4 - Щеточное оборудование для мытья ограждений
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Применяемость – ам ГАЗ ЗИЛ КАМАЗ МАЗ УРАЛ HOWO VOLVO SCANIA SHACMAN и др.;
Тип – щетка с полипропиленовым ворсом;
Диаметр ворса мм – 550 (80090011001200* -опционально);
Ширина обрабатываемой полосы мм – 500 (600 900* -опционально);
Максимальный вылет штанги слева справа мм – 1100;
- подъем щетки – гидравлический;
- вращение щетки – гидравлический;
- выдвижение секции щетки – гидравлический;
- регулировка прижима – гидравлический;
- поворот в рабочее положение влевовправо – механически.
Рекомендуемая скорость движения автомобиля кмч – до 10;
Вес кг – не менее 250
Пульт управления – в кабине водителя
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА УБОРКИ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ
Основная задача летней уборки улиц заключается в удалении загрязнений скапливающихся на дорожном покрытии. Эти загрязнения ухудшающие эстетический вид улиц являются источником повышенной запыленности воздуха а при неблагоприятных погодных условиях (небольшой дождь туман) способствуют возникновению скользкости что сказывается на безопасности движения.
Перечень операций летней уборки и средств механизации для их выполнения приведен в табл.3.
Табл. 3 -Перечень операций и средств механизации подлежащих выполнению при летней уборке улиц
Сведения о наличии машин
Подметание дорожных покрытий
Подметально-уборочные машины
КО-309 КО-309А ПУ-53
Поливочно-моечные машины
ПМ-130 КО-002 КО-713
Мойка прилотковой полосы
КО-002 и КО-713 имеющие специальный насадок
Уборка грунтовых наносов межсезонного образования и после ливневых дождей
Универсальные погрузчики для отделения и погрузки автогрейдеры бульдозеры для отделения наносов совки для окучивания и самосвалы погрузчики для погрузки и вывоза подметально-уборочные машины
Осваивается КО-205 Автогрейдеры ДЗ-99 ДЗ-122 ДЗ-143 ДЗ-99-1 ДЗ-2А ДЗ-31-1.
Бульдозеры ДЗ-130 ДЗ-42А ДЗ-37 ДЗ-102 ДЗ-29 ДЗ-19. Совки рекомендуется изготовить к машине КО-705. Погрузчики ТО-5 ТО-18 ТМ-1 ПК-1 ПК-2 ПК-3. Машины КО-309 ПУ-53
Уборка опавших листьев:
Подметально-уборочная машина
после интенсивного листопада
Совок для окучивания
Совок к машинеКО-705
Универсальный погрузчик самосвал с наращенными бортами
Погрузчик ТО-6 ТО-18 ТМ-1 ПК-1ПК-2 ПК-3
Уборка куч загрязнений
Совок к машине КО-705
Погрузчик-самосвал для вывоза или подметально-уборочная машина с всасывающим рукавом
Погрузчик ПК-1 ПК-2 ПК-3 ТО-6 ТО-18 ТМ-1. Машина КО-309
Уборка загрязнений с крытых площадок остановок пассажирского транспорта
Подметально-уборочная машина с всасывающим шлангом
Уборка площадок перед крытыми остановками пассажирского транспорта
Тротуароуборочные машины
КО-712 КО-714 КО-715
Подметально-уборочная машина с всасывающимшлангом
Уборка приствольных решеток на озелененных улицах
Периодичность операций устанавливается в зависимости от значимости улиц в соответствии с табл.4и5.
Работу подметально-уборочных и поливочно-моечных машин необходимо организовать так чтобы максимально сократить затраты времени на разгрузку смета и заправку бака и цистерны из гидранта или водоема*. Заправка поливочно-моечных машин водой из открытых водоемов может производиться только по согласованию с местной СЭС и органами Госкомприроды.
Табл. 4 - Периодичность выполнения основных операций летней уборки улиц
Интенсивность движения приведенного транспорта мч*
Дороги с ливневой канализацией
Дороги без ливневой канализации
Подметание прилотковой полосы
Основные магистральные улицы
Улицы местного значения
Через 1 - 15 ч в наиболее жаркое время суток
Приtвыше 30°Счерез 1 - 15 ч в наиболее жаркое время суток
Улицы местного значения и прилегающими неблагоустроенными территориями
* Интенсивность приведенного транспорта (один грузовой соответствует двум легковым одному автобусу и троллейбусу).
Примечание. В скобках приведено количество загрязненийq(гм2) накапливаемых в прилотковой полосе в течение 1 ч. Среднее суточное накопление принимается равным 10q.
Табл. 5 - Периодичность выполнения операций летней уборки улиц
Уборка грунтовых наносов
Уборка опавших листьев
Уборка загрязнений с крытых площадок остановок*
Уборка площадок перед крытыми остановками *
Уборка площадок островного типа
Уборка приствольных решеток
межсезонного образования
после ливневых дождей
Улицы местного значения с прилегающими неблагоустроенными территориями
* Работы производятся на тех участках дорог где не организована уборка тротуаров жилищными организациями.
Мойку проезжей части производят на улицах имеющих приемные колодцы дождевой канализации. На дорогах имеющих продольные уклоны для обеспечения хорошего качества уборки мойку следует вести под уклон. Во время мойки положение машины и моечных насадков должно исключать возможность попадания смытых загрязнений и струй воды на тротуары и полосы зеленых насаждений.
Проезжую часть дорог моют в ночное время при наименьшей интенсивности движения транспорта. Мойка в дневное время допустима только непосредственно после дождя когда загрязнение городских дорог резко увеличивается так как дождевая вода смывает грунт с газонов площадок и т.д. В отличие от механизированного подметания которое производится только в сухую погоду мойка в дождливые периоды если дождь не носит ливневого характера применяется в месте подметания в качестве единственной операции по уборке загрязнений.
Мойка проездов шириной до 15 м выполняется одной машиной за два прохода. При мойке улиц шириной свыше 15 м используется колонна поливочно-моечных машин. Первая головная машина захватывает при мойке часть осевой полосы а остальные двигаются уступом на расстоянии между машинами 15 - 20 м. Полоса вымытая впереди расположенной машиной должна перекрываться следующей за ней машиной на 05 - 1 м. Мойка проездов с односторонним движением производится в сторону по направлению к лотковой полосе имеющей колодцы дождевой канализации.
при отсутствии необходимого количества подметально-уборочных машин на улицах имеющих продольный уклон более 05 % и дождевую канализацию рекомендуется производить уборку загрязнений путем мойки лотков. Для обеспечения высокого качества мойки прилотковой полосы дорожное покрытие должно отвечать следующим требованиям: поперечный профиль дороги должен соответствовать существующим нормам; засоренность не должна превышать 200 гм2.
Мойка прилотковой полосы производится специальным насадком. При отсутствии специального насадка для мойки полосы насадок может быть изготовлен из имеющегося на машине обычного насадка путем замены прокладки. Положение насадка относительно машины и дорожного покрытия во время мойки прилотковой полосы. Для обеспечения требуемого положения насадок должен быть повернут относительно своей продольной оси чтобы левая кромка насадка была бы выше правой.
В процессе мойки необходимо контролировать положение насадка и струи с тем чтобы не допускать ее выбивания на бортовой камень тротуар или полосу зеленых насаждений. Должно быть исключено отекание левой части струи с загрязнениями на уже промытую полосу вдоль бортового камня.
Если наблюдается растекание загрязнений в левую от машины сторону то в этом случае струя левого насадка используемого для мойки дорог служит для удержания струи насадка для мойки прилотковой полосы от растекания и перемещения к середине дороги. Если в процессе мойки лотка в результате дефектов поперечного профиля дороги будет наблюдаться растекание загрязнений в левую от машины сторону и они будут оставаться после прохода машины то мойку прилотковой полосы следует выполнять двумя насадками и струю левого насадка использовать против растекания.
Мойка прилотковой полосы производится под уклон поэтому по согласованию с органами ГАИ устанавливается возможность в утренние часы перемещаться поливочно-моечной машине против направления движения транспортных средств.
Поливку производят в первую очередь на улицах отличающихся повышенной запыленностью т.е. с недостаточным уровнем благоустройства (отсутствие зеленых насаждений неплотность швов покрытия и т.д.). Поливку рекомендуется производить только в наиболее жаркий период суток (12 - 16 ч) при температуре 25 - 30 °С.
Во время и после поливки усовершенствованных покрытий происходит их засорение так как при движении транспортных средств по увлажненной дороге загрязнения с колес и крыльев смываются на дорогу. Поэтому при необходимости поливки основных магистралей после ее производства и высыхания дороги необходимо выполнять мойку политых покрытий.
При большом скоплении загрязнений (свыше 400 гм2) для обеспечения надлежащего качества уборки рекомендуется применить совместно поливку и мойку. В этом случае перед мойкой следует произвести поливку загрязненной дороги с тем чтобы нарушить прочность загрязнений и их сцепление с дорожным покрытием. Затем через 20 - 30 мин после поливки следует произвести мойку покрытия.
Грунтовые наносы бывают следующего происхождения: межсезонные которые накапливаются в процессе зимней уборки и остаются в прилотковой полосе после таяния снега; образующиеся после ливневых дождей; возникающие на проезжей части улиц с которыми граничат строительные площадки и особенно в период выполнения работ нулевого цикла. Первые два вида грунтовых наносов размещаются в прилотковой части дороги полосой не более 2 м. Что касается наносов у стройплощадок то они располагаются в полосе движения транспортных средств и должны убираться строительными организациями. Уборка наносов состоит в их отделении от поверхности дорожного покрытия погрузки в транспортные средства и вывоза в отведенные для их складирования места.
Способ уборки грунтовых наносов устанавливается в зависимости от объема их накопления. При небольших накоплениях когда высота слоя не превышает 05 мм уборка наносов может производиться подметально-уборочными машинами. Большие накопления при слое высотой до 3 мм могут убираться плужно-щеточными снегоочистителями. Наконец при уборке межсезонных наносов которые обычно залегают слоем высотой до 20 мм рекомендуется применять универсальный погрузчик или универсальные дорожные машины и погрузчики. Уборка грунтовых наносов при помощи подметально-уборочных машин выполняется на минимальной рабочей скорости движения и увеличенной деформации ворса для лотковой щетки до 40 - 45 мм и щетки-подборщика до 30 - 35 мм.
Загрязнения отдаляемые плужно-щеточным оборудованием затем сгребают в кучи плугом или совком-разгребателем. Уборка куч производится путем погрузки загрязнений погрузчиком в самосвалы и последующего вывоза на отведенные для этого места.
Для уборки грунтовых наносов при залегании большим слоем используется универсальный погрузчик с помощью которого наносы отделяются от дорожного покрытия и погружаются в транспортные средства. После работы погрузчика должны быть убраны остатки загрязнений подметально-уборочной машиной. При отсутствии универсального погрузчика уборка грунтовых наносов может производиться следующим путем: для отделения наносов от дорожного покрытия используются автогрейдеры или бульдозеры с помощью которых сгребаются наносы в кучи; погрузка наносов из куч в самосвалы осуществляется погрузочными средствами.
Грунтовые наносы при высыхании приобретают более высокую прочность. В связи с этим для упрощения последующих работ необходимо организовать уборку наносов в кратчайшие сроки после их образования до их полного высыхания. При высыхания наносов рекомендуется непосредственно перед работой увлажнять их при помощи поливочно-моечных машин. Количество проходов этой машиной устанавливается в зависимости от высоты слоя наносов их состава и других факторов.
Определение мощности затрачиваемой на работу специального оборудования:
где - мощность требующаяся для привода щетки;
- мощность требующаяся для работы насоса системы увлажнения.
Мощность требующаяся для привода щетки:
Мощность затрачиваемая на преодоление трения щетки о дорогу:
где =06м – диаметр щетки по ворсу;
=04 – коэффициент трения скольжения ворса по дороге;
- угол встречи ворса с дорогой;
- нормальное давление ворса на дорогу.
где =0035 - модуль жесткости;
-число оборотов в минуту;
- общее кол-во прутков ворса в щетке;
- окружная скорость щетки;
- коэффициент пропорциональности;
=002м – величина деформации ворса;
Мощность затрачиваемая на отбрасывание смета с очищаемой поверхности:
где =1 – коэффициент эффективности подметания;
B =09 м – ширина подметания дороги;
8мс – рабочая скорость движения машины;
- начальная загрязненность дороги
abc – коэффициенты в кинематических расчетах для приближенных расчетов a принимается равным единице коэффициенты b и c отбрасываются.
Мощность затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха вращению щетки:
где d=0.0006м – диаметр прутка ворса;
- радиус сердечника щетки;
Мощность затрачиваемая на деформацию ворса щетки:
где -число оборотов в минуту;
=06м – диаметр щетки по ворсу;
- максимальный угол поворота граничных сечений деформированного прутка ворса принимают равным
Мощность необходимая для привода насоса:
где - расход воды через увлажнительную систему;
- КПД передачи от двигателя к насосу;
- гидравлический КПД насоса;
2 Расчет водяной системы и гидрооборудования
Рис. 5 – Схема системы увлажнения
Расход воды необходимый для работы системы увлажнения:
где: =1.2·B=09·12=108 м – ширина увлажнения;
q= 0.15 - удельный расход воды на увлажнение;
= 68 кмч =188 мс – рабочая скорость щетки.
Удельный расход воды распылителей подающих воду перед лотковой щеткой:
Определение объема бака для воды:
В машине с системой увлажнения предназначенной только для увлажнения дорожного покрытия объем бака
где: =1.2·B=09·1.2=108м – ширина увлажнения;
q=0.15 - удельный расход воды на увлажнение;
=0.9 – коэффициент использования объема бака;
- продолжительность подметания до момента опорожнения бака;
=68кмч=188мс – рабочая скорость подметания.
Исходя из условия рассчитываю продолжительность подметания до момента опорожнения бака:
при работе машине требуется шесть дозаправок водой в смену.
Рис. 6 – Схема щетки
где B=09 м – ширина подметания;
- коэффициент неравномерности размещения ворса на щетке;
d=0.06см – диаметр стального ворса (опыт работы коммунальных хозяйств показывает что стальной ворс меньше изнашивается чем капроновый)
- угол определяющий часть ворса находящегося каждый момент в контакте с дорогой;
- скорость подметания.
Угол поворота ворсинки при контакте с дорогой от ее вертикального положения:
где r=30см – радиус щетки;
h=2см – максимальная деформация ворсинки.
4 Расчет на прочность
Информация о нагрузках
Распределенная сила: Распределённая сила:1
X = 0; Y = 0; Z = -1550
Информация о закреплениях
Закрепление: Закрепление:1
Конечно-элементная сетка
Параметры и результаты разбиения
-ти узловые тетраэдры
Максимальная длина стороны элемента [мм]
Максимальный коэффициент сгущения на поверхности
Коэффициент разрежения в объеме
Количество конечных элементов
Расчетным ядром системы APM FEM для КОМПАС-3D является программное средство «Конечно-элементная программная система APM Structure3D» имеющее Аттестационный паспорт №330 от 18.04.2013 г. выданный Федеральной службой по экологическому технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) ФБУ "НТЦ ЯРБ
Инерционные характеристики модели
Центр тяжести модели [м]
Моменты инерции модели относительно центра масс [кг*м^2]
Реактивный момент относительно центра масс [Н*м]
Суммарная реакция опор [Н]
Абсолютнoе значение реакции [Н]
Абсолютнoе значение момента [Н*м]
Результаты статического расчета
Минимальное значение
Максимальное значение
Эквивалентное напряжение по Мизесу
Суммарное линейное перемещение
Коэффициент запаса по текучести
Коэффициент запаса по прочности
Итак моечное оборудование устанавливаемое на грузовых (и не только) автомобилях предназначается для уборки путем смывания загрязнений образующихся в процессе эксплуатации городских дорог а также для снижения запыленности воздуха и изменения микроклимата.
Летнее содержание автомобильных дорог вообще невозможно представить без моечных машин. И дело здесь не только в пыли и грязи которая попадает на дороги извне. Само дорожное покрытие летом превращается в один большой «пылегенератор». В жаркую погоду на состояние дорог прямое влияние оказывают температура воздуха и даже солнечный свет. Под влиянием этих факторов а также постоянного контакта с шинами автомобилей дорожное покрытие истирается в результате чего усиливается пылеобразование. Эту пыль необходимо смывать.
Кроме этого в инфраструктуре дорог существует огромное количество конструкций и сооружений которые также необходимо мыть: тоннели ограждения придорожные столбы знаки рекламные щиты шумоизоляционные экраны и т.д. На всех этих «вещах» тоже оседает грязь копоть и если за ними не ухаживать то в итоге они покроются толстым-толстым слоем нечистот.
А взять хотя бы мусорные контейнеры. Представляете каково мыть их в ручную? Лучше не представлять тем более что специальные моечные автомобили для механизации этого процесса тоже существуют.
Таким образом спектр моечных машин сегодня необычайно широк и каждый сможет выбрать технику под конкретный круг задач с учетом своих собственных материальных возможностей.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Г.Л. Карабан. Машины для городского хозяйства. М.: Машиностроение. 1988. 270 с.
Б.Ф. Белецкий. Строительные машины и оборудование. Ростов-на-Дону: Феникс. 2002. 590 с.
Л. А. Гоберман К.В. Степанян. Строительные и дорожные машины. Атлас конструкций. М.: Машиностроение. 1985. 95 с.
И.П. Бородачев. Справочник конструктора дорожных машин. М.: Машиностроение. 1965. 724 с.
А.И. Доценко. Коммунальные машины и оборудование. М.:Архитектура-С. 2005. 340 с.

Механизм вращения щетки (ПЗ)1.cdw

Диск распределительный
Болт М6х14 ГОСТ 15589-90
Подшипник 200 ГОСТ 8338-85
Пружина 25х2 ГОСТ 13766-86
Подшипник 205 ГОСТ 8338-85
Подшипник 8211 ГОСТ 6874-84
Манжета 095-045-20 ГОСТ 8752-89
Стандартные изделия:
Шайба 6.65Г.029 ГОСТ 6402-90
Шпонка 14х14х8 ГОСТ 9472-90
Шпонка 14х9х50 ГОСТ 23360-88