Рыхлитель - Строительные и дорожные машины - курсовой

Содержание

Введение

1. Задание

2. Характеристика базовой машины

3. Характеристики грунтов (IV –VI категории)

4. Анализ конструкций подвесных рыхлителей

4.1 Технический анализ

5.Тяговый расчёт рыхлителя

5.1 Определение усилий, действующих на машину при рыхлении

5.2 Расчёт мощности двигателя

5.3 Условия движения базовой машины с рыхлителем

6. Расчёт параметров рыхлителя

7. Выбор рабочих положений и определение нагрузок рыхлителя

8.Расчёт гидропривода рыхлителя

9. Расчёт стойки зуба рыхлителя на прочность

10. Расчёт устойчивости рыхлителя

Заключение

Литература

Введение

Значительную часть площади нашей страны (восточной части) занимают леса, и поэтому лесозаготовительная и лесоперерабатывающая промышленности в экономике РФ занимает одно из ведущих мест .

В лесозаготовительной промышленности лесные дороги должны обеспечивать круглогодичную вывозку леса и создавать нормальные условия для ведения лесного хозяйства.

Поэтому для обеспечения нужд лесной промышленности необходимо строить ежегодно около 7 тыс. км лесных дорог постоянного действия и около 40 тыс. км временных дорог.

При строительстве лесных дорог средний объем земляных работ на 1 километр пути составляет в равнинной местности 30005000 м3, в холмистой и низкогорной40008000 м3.

Эффективное решение этой проблемы возможно только при условии полной механизации всех дорожно-строительных работ с применением современных машин и совершенных технологий.

К подготовительным работам при строительстве дорог относятся следующие виды технологических операций: расчистка полосы отвода от леса и кустарника, корчевка пней, уборка валунов и крупных камней, засыпка ям и планировка, удаление растительного слоя, рыхление плотных грунтов, устройство осушительных каналов и.т.п. На магистральных лесовозных дорогах ширина полосы отвода должна быть не менее 30 м. Для валки и уборки леса применяются лесозаготовительные машины и оборудование. Для выполнения других подготовительных работ промышленностью выпускаются специальные навесные и прицепные машины: кусторезы, корчеватели, рыхлители, камнеуборочные машины, канавокопатели, планировщики.

Рыхлители предназначены для разработки плотных и мерзлых грунтов, разрушения корней, для взламывания старых дорожных покрытий при ремонте дорог. Рыхлители используются также при разработке каменных карьеров и в горнорудной промышленности. Рыхлители обычно используют в комплекте с бульдозерами, скреперами, экскаваторами. Применение рыхлителей на разработке тяжелых грунтов (3-6 категорий) увеличивает производительность работающих с ними машин в 4-6 раз.

Рыхлители применяются двух типов: навесные и прицепные.

В зависимости от назначения рыхлителя и вида выполняемых работ число зубьев, устанавливаемых на рыхлитель, может быть от одного до пяти. Например, для рыхления мерзлых грунтов рекомендуется применять однозубые рыхлители. Поэтому зубья навесных рыхлителей должны быть съемными для возможности регулирования их числа в зависимости от условий работы. Стойки зубьев рыхлителей выполняют прямыми, изогнутыми и с незначительным изгибом и обычно снабжены съемными наконечниками, изготовленными из стали с содержанием 1215% марганца. Наконечники зубьев имеют угол заострения 2030 градусов. Обычно стойки имеют прямоугольное поперечное сечение толщиной 60100 мм. Длина стоек на 100300 мм больше максимальной глубины рыхления hmax для обеспечения прохода нижней балки рамы рыхлителя над разрыхляемым грунтом. Для изменения глубины рыхления hр, конструкция крепления стоек позволяет изменять их положение по высоте.

4.1 Технический анализ.

Конструкция стойки зуба рыхлителя.

Исследование ВНИИстойдормаша резанья прочных и мёрзлых грунтов (19721974г) показали неэффективность сложных конструкций зуба рыхлителя: включение в конструкцию зуба твердосплавных вставок (ВК8, ВК10) повышает ресурс зуба на 46%, а удорожает изготовление на 80%, причем при нарушении технологии закрепления вставок (некачественная пайка) разрушение зуба происходило в течении 510 первых часов работы.

азотирование режущей части зуба с целью повышения твёрдости незначительно увеличивает ресурс зуба на 23%. использование 2-3 зубьев на одной стойке приводило к резкому увеличению нагрузок на базовую машину (увеличение износа двигателя и трансмиссии) с незначительным увеличением производительности до 5%.

Применение отвалов в конструкции зуба не приводит к увеличению производительности рыхлителя в условиях твёрдых и мёрзлых грунтов.

Поэтому применена равнопрочная стойка с одним зубом из стали 40ХН2МА с углом заострения до 20°.

Конструкция навесного рыхлителя.

Выбрана четырёхточечная ( параллелограммная ) конструкция с креплением внутренней рамы к корпусу заднего моста базового трактора, что позволяет использовать только 1 гидроцилиндр для привода зуба рыхлителя.

Применения верхних и нижних тяг из швеллера № 18 позволяет создать прочное и жёсткое закрепление оборудования на базовой машине.

Использование труб большого диаметра приводит к дополнительному расходу материала. Использование коробчатой конструкции (в виде 2-х швеллеров или двутавров) ,необходимо только для базовых машин очень большой мощности (Комацу: D155A1, D355A-3, D455A1).

Применение 4-х ребёр корпуса рыхлителя с выборкой под уголки и швеллера позволяют усилить скрепление их между собой и создать прочную конструкцию с повышенной жёсткостью, что снижает нагрузку на узлы крепления рыхлителя к базовой машине.

Включение рёбер жесткости между швеллерами дополнительно повышает жёсткость конструкции и создает места для использования дополнительные зубьев для рыхления более мягких грунтов.

Сварные конструкции основных узлов рыхлителя подчёркивают уникальность разработки, так как в серийных образцах используется литые или штампованные конструкции.

5. Тяговый расчёт рыхлителя.

Тяговый расчет дорожно-строительных машин, в том числе и рыхли гелей, включает в себя три этапа:

определение отдельных сопротивлений W1Wn, действующих на машину;

определение суммарной силы сопротивления ΣWi ;

определение потребной мощности двигателя базовой машины Nпотр;

определение условий движения при работе в заданных условиях.

Заключение.

При выполнении курсового проекта были разработаны следующие разделы расчётно-пояснительной записки:

техническая характеристика трактора Т130ГП,

характеристика грунтов с I –VI категории,

анализ конструкции подвесных рыхлителей,

выполнен тяговый расчёт рыхлителя,

определены усилия, действующие на базовую машину,

рассчитаны условия движения рыхлителя,

подобраны параметры рыхлителя,

определены рабочие (в том числе критические) положения базовой машины и рассчитаны нагрузки,

рассчитаны основные параметры гидропривода,

рассчитана на прочность стойка зуба,

проверена устойчивость рыхлителя.

В графической части курсового проекта разработана схема размещения подвесного рыхлителя на базовой машине, сборочный чертеж рыхлителя, деталировочные чертежи основных деталей.

Данные работы позволили закрепить теоретические знания по курсу «строительные и дорожные».