Аннотация
Дипломныйпроект «Колесный сортиментовоз с комбинированной трансмиссией».
Основнымпутем увеличения объемов заготовки древесины при рубках промежуточногопользования является создание специализированной техники, в том числе и длятранспортировки.
В нашейстране для транспортировки древесины используются гусеничные и колесныетракторы, в то время как за рубежом лесозаготовители уже давно отдаютпредпочтение колесным трелевочным тракторам, нежели гусеничным.
Во многихстранах в качестве базой для специальных машин используется колесныйшарнирно-сочлененный трактор. Одним из направлений развития таких машинявляется повышение грузоподъемности и, одновременно, увеличения скоростипередвижения. При этом особое внимание конструкторов уделяется снижениюудельного давления на грунт.
Для рубокухода перспективной является технология сортиментной заготовки древесины набазе валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины и сортиментовоза.
В общей частипроекта дан анализ колесных машин. В конструкторской части содержитсяобоснование параметров колесного сортиментовоза, выполнена общая компоновка сортиментовоза,осуществленподбор гидростатическо-механической трансмиссии, разработана конструкция тандемнойтележки.
В расчетнойчасти проекта были выполнены кинематические и прочностные расчеты элементов тандемнойтележки, определены параметры устойчивости. Проведен проверочный расчет тягово-скоростныхпараметров сортиментовоза.
Вэкономической части произведен расчет производительности сортиментовоза, расходы по содержанию иэксплуатации; определены экономически выгодные условия применения сортиментовоза и экономическая эффективность.
В технологической части пояснительной записки проекта, вкачестве примера описываются варианты технологических схем для проведения рубокс заготовкой сортиментов.
В последнемразделе описаны основные правила техники безопасности при эксплуатации ипроведению работ по техническому обслуживанию и ремонту машины.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Общаячасть
1.1 Назначение и область применения новой машины
1.2 Общий анализ конструкции колесных сортиментовозов
2. Конструктивнаячасть
2.1 Анализ гидростатических передач транспортныхмашин
2.2 Краткое описание конструкции тандемныхтележек
2.3 Краткое описание конструкции колесногосортиментовоза
3. Расчетнаячасть
3.1 Тяговый расчет
3.1.1 Определение предельного угла подъема сортиментовоза
3.1.2 Определение мощности двигателя
3.1.3 Определение потребной мощности двигателя вразличных условиях движения
3.2 Расчетгидравлической передачи
3.2.1 Подбор гидронасосови гидромоторов гидропривода
3.2.2 Тяговая характеристика трактора сгидрообъемной передачей. Характеристика гидропередачи3.3Расчет координат центра тяжести машины
3.3.1 Расчётпродольной устойчивости машины в транспортом положении
3.3.2 Расчётпоперечной устойчивости машины в транспортном положении
3.4 Расчет нагрузок на грунт3.5Определение передаточных чисел тандемной тележки3.6Определение межосевого расстояния и параметров зубчатых колес балансирногоредуктора3.7Расчет ведущей шестерни балансирного редуктора заднего моста
4. Эксплутационнаячасть
4.1 Техническое обслуживание машины
4.2 Эксплуатационные неисправности колесного сортиментовоза
5. Расчетэкономической эффективности применения колесного сортиментовоза при трелевкедревесины
5.1 Сменная производительность
5.2 Годовая производительность
5.3 Расчет капитальных вложений
5.3.1 Удельные капитальные вложения
5.4 Расчет эксплуатационных затрат
5.4.1 Эксплуатационные затраты
5.4.2 Основная и дополнительная заработная плата
5.4.3 Амортизационные отчисления
5.4.4 Затраты на топливо и горюче-смазочные материалыдля базового и проектируемого сортиментовоза
5.4.5 Затраты на текущий ремонт
5.4.6 Затраты на капитальный ремонт лесосечнойтехники
5.4.7 Затраты на прочие расходы
5.4.8 Удельные эксплуатационные затраты
5.5 Определение показателей экономическойэффективности
5.5.1 Годовая экономия
5.5.2 Срок окупаемости проектируемого трактора
5.5.3 Абсолютная экономическая эффективность
5.5.4 Рост производительности труда
5.5.5 Удельная энергоемкость
5.5.6 Удельная металлоемкость
6. Безопасностьжизнедеятельности
6.1 Общее положение
6.2 Обеспечение микроклимата
6.2.1 Выбор теплоизоляции кабины
6.2.2 Расчет отопителя
6.2.3 Расчет кондиционера
6.3 Приборы освещения и защитный каркас
6.4 Пожарная профилактика
6.5 Охрана окружающей среды
6.6 Применение трактора в чрезвычайных ситуациях
Список литературы
Введение
Рубкипромежуточного пользования (рубки ухода, реконструктивные рубки и санитарныерубки) проводятся в первую очередь с целью создания благоприятных условий дляроста деревьев главных пород для выращивания высококачественного крупномерноголеса. При этом дополнительно получают древесину.
Основнымпрепятствием на пути увеличения объемов заготовки древесины от рубокпромежуточного пользования, является отсутствие специализированной техники длярубок ухода и мощностей по переработки мелкотоварной лиственной древесины.
Рубкипромежуточного пользования по сравнению со сплошными рубками являются болеесложными, с точки зрения лесоэксплуатации. Действуют лесоводственныетребования, регламентирующие технологический процесс. Серийно выпускаемыелесопромышленные трактора не полностью удовлетворяют лесоводственнымтребованиям, в частности по удельному давлению на грунт, которое должно быть неболее 40 — 50 кПа.
Для рубокухода перспективной является технология сортиментной заготовки древесины набазе валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины и сортиментовоза. Во многихлесозаготавливающих странах базовой машиной для харвестеров и форвардеров являютсяспециальные колесные тракторы с шарнирно-сочлененной рамой, колесами большогодиаметра и широкопрофильными шинами низкого давления. В последние годы и у насдля лесозаготовительного производства все шире стали применяться колесныетрактора.
По сравнениюс гусеничными машинами они обладают высокой маневренностью и скоростямидвижения.
При созданиитаких машин используется принцип модульного построения техники, благодаря чему имеетсявозможность на их базе создавать семейство максимально унифицированных машин.
Грунт в лесучасто не обладает достаточно высокой несущей способностью. Необходимостьобеспечения высокой проходимости тракторов по пересеченной местности, по снегузимой и по бездорожью в весенние и осенние распутицы, предъявляет различныетребования к выбору трансмиссий и движителей. Большие размеры колес ирациональное распределение массы по осям создают низкое давление на грунт, темсамым, обеспечивая высокую проходимость, уменьшают колееобразование и снижаютсопротивление качению. На ряде тракторов для снижения нагрузки на грунтприменяют сдвоенные мосты подвешенные на тандемных тележках.
При всехпрочих условиях колесный трактор должен иметь малый радиус поворота и хорошийобзор из кабины водителя. Наличие всех этих качеств существенно облегчаетусловия работы на нем.
Наличиеблокируемых дифференциалов в мостах и применение цепей противоскольжения такжеспособствуют повышению проходимости.
Передниемосты неповоротные. У колесных тракторов отсутствует подвеска и при движениинебольшие неровности грунта, на которые наезжает трактор, воспринимаютсяшинами.
Дляустранения скручивания полурам при преодолении больших препятствий без отрываколес от земли в конструкцию рам колесных тракторов вводится универсальныйшарнир или балансирно подвешенный передний мост.
Конструкциятрансмиссий колесных тракторов совершенствовалась, и кроме гидромеханических и механическихпередач в трансмиссиях стали применять гидростатические передачи.Гидростатическая передача является регулируемой передачей и легко может бытьпревращена в автоматизированную.
При этомзначительно упрощается управление машиной. При наличии гидростатическойпередачи обеспечивается большая надежность работы машины, двигатель и другиеагрегаты имеют значительную защиту от перегрузки; вероятность остановки работыдвигателя практически сведена к нулю. Наличие гидравлической магистрали отнасоса к мотору обуславливает демпфирующие свойства всей передачи, двигательмашины работает более устойчиво и подвергается меньшему износу.
1. Общаячасть
1.1 Назначение и областьприменения новой машины
В последниегоды лесозаготовители проявляют повышенный интерес к технологиям и мобильныммашинам для заготовки древесины. Заготовка древесины уже имеющимся комплексоммашин может осуществляться по различным технологиям. Однако наиболееблагоприятные условия ее применения создаются при использованиилесозаготовительных машин на базе колесных шарнирно-сочлененных тракторов.Такие машины при их высокой проходимости, маневренности, хороших эргономическихкачествах благоприятно влияют на сохранение окружающей среды и обеспечиваютвысокие технико-экономические показатели.
При сортиментной технологии заготовки древесины валку деревьев,обрезку сучьев, раскряжовку хлыстов на сортименты осуществляет харвестер.
Сортиментовоз (форвардер) предназначен для сборасортиментов после харвестера и транспортировке по лесосеке, волоком, усам клесовозным дорогам, складам, разгрузке, сортировке и складировании сортиментовна рубках промежуточного пользования.
Так же он может использоваться в качестве погрузочно-транспортноймашины на основных лесозаготовках, для выполнения работ с перемещениемсортиментов по дорогам общего пользования. Сортиментовоз может такжеиспользоваться при ручной заготовке сортиментов.
Машинапредназначена для круглогодичной заготовки древесины на рубках промежуточногопользования в равнинной и пересеченной местности с крутизной склонов до 10°, нагрунтах 1, 2, 3 категории, снежном покрове до 1 м ( при оснащениивспомогательными средствами — гусеницами или цепями противоскольжения),глубиной брода до 0.7м., на лесосеках с наличием препятствий высотой до 0,4м.,в районах с умеренным климатом по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 16350-80 при температуреокружающей среды от — 40°С до +35°С.
Машинапредназначена для работы в Северо-Западном, Центральном и Волго-Вятском районахЕвропейской части России в насаждениях на 1га 200 м3, при этом объемвырубаемой с 1 га древесины составляет до 70 м3.
1.2 Общий анализконструкции колесных сортиментовозов
Практикапоказывает, что проходимость лесных двуосных колесных тракторов при оснащенииих навесным технологическим оборудованием для механизированного сбора итранспортировки пачки деревьев большого объема или сортимента недостаточна. Этообъясняется тем, что в результате навешивания технологического оборудованиянагрузки на колеса трактора неоправданно высоки, поэтому для улучшенияпроходимости трактора приходится снижать полезную нагрузку, а, следовательно,уменьшать их производительность и экономичность.
В связи сэтим в последнее время широко распространились трехосные или четырехосныемашины на базе агрегатов и узлов двуосных колесных тракторов. Их колесные формулы6×6; или 8×8.
Машины выполняютсяс низким давлением на грунт или (в большинстве случаев) имеют переднюю ось ибалансирную тележку с возможностью перевода ее на колесно-гусеничный ход подгрузовой платформой. Удельное давление на грунт передних колес составляет75–90 кПа, а колес тележки – около 100–150 кПа.
Одним изважнейших узлов конструкции колесных тракторов является ходовая часть.
Грунт в лесучасто не обладает достаточно высокой несущей способностью. Необходимостьобеспечения высокой проходимости тракторов по пересеченной местности, по снегузимой и по бездорожью в весенние и осенние распутицы, предъявляет различныетребования к выбору трансмиссий и движителей. Большие размеры колес ирациональное распределение массы по осям создают низкое давление на грунт, темсамым, обеспечивая высокую проходимость, уменьшают колееобразование и снижаютсопротивление качению.
При всехпрочих условиях колесный трактор должен иметь малый радиус поворота и хорошийобзор из кабины водителя. Наличие всех этих качеств существенно облегчаетусловия работы на колесном тракторе.
Наличиеблокируемых дифференциалов в мостах и применение цепей противоскольжения такжеспособствуют повышению проходимости.
Передниемосты неповоротные. У колесных тракторов отсутствует подвеска и при движениинебольшие неровности грунта, на которые наезжает трактор, воспринимаютсяшинами.
Дляустранения скручивания полурам при преодолении больших препятствий без отрываколес от земли в конструкцию рам тракторов тракторов вводится универсальныйшарнир или балансирно подвешенный передний мост.
У трехосныхколесных тракторов, которые являются наиболее распространенными базовымитракторами для сортиментовозов, на задней полураме устанавливаются балансирные тележки.
Конструкциябалансирной тележки обеспечивает хороший контакт колес с почвой и равномерноераспределение нагрузок на них. Установка балансирных тележек, помимо уменьшенияудельного давления на грунт, позволяет улучшить ходовые качества машины, аименно проходимость.
Дальнейшееуменьшение удельного давления на грунт и увеличение сцепных свойств колесноготрактора возможно путем установки на колеса тандемной (балансирной) тележки –так называемых «мягких» гусениц. Удельное давление на грунт снижается на35–50%. Однако, применение мягких гусениц на осях балансирных тележек приводитк увеличению расхода топлива, и на твердых грунтах такие гусеницы изнашиваютсязначительно интенсивнее.
Балансирнаятележка также увеличивает боковую устойчивость машины, так как ось с тележкойимеет более плавный ход и вызывает меньшие перемещения при преодолениипрепятствий по сравнению с независимой подвеской осей и, кроме того, позволяетпреодолевать препятствия без отрыва колес от поверхности пути. Машина сбалансирной тележкой поднимается только на ½ по сравнению с одиночнойосью, также снижается примерно на 40% сила удара. Это дает возможность тракторуработать на более трудных участках и развивать более высокие скорости.
Основныминедостатками такой машины является ее высокая стоимость. Также прииспользовании тракторов с балансирными тележками при повороте происходитскольжение колес, что ведет к разрушению верхнего слоя почвы. Однаковоздействие на почву значительно меньше, чем у тракторов на гусеничном ходу.Трудности могут возникнуть при подборе покрышек по ширине и диаметру.
Было установлено,что наиболее приемлемым вариантом для вывозки сортиментов является колесный трактор,выполненный на шасси с тремя осями и имеющий грузоподъемность порядка8–15 тонн. При этом мощность двигателя данного трактора должна составлять75–130 кВт.
Применение втракторе шарнирно-сочлененной рамы дает ряд преимуществ в тяжелых условияхэксплуатации на лесозаготовках по сравнению с ныне применяемой рамой намашинах. При использовании шарнирно-сочлененной рамы в сочетании с шинаминизкого давления можно отказаться от применения эластичной индивидуальнойподвески на каждую ось.
Горизонтальныйшарнир рамы с углом качения /> позволяет преодолевать участкисложного лесного рельефа без существенного изменения сцепной массы на колесах.Кроме того, шарнирно-сочлененная рама гарантирует полное использование сцепноговеса машины и исключает вывешивание или разгрузку одного из колес, чтоположительно влияет на проходимость. Однако шарнирное соединение, имеядополнительные степени свободы, может привести к снижению запаса устойчивостипо опрокидыванию. Для повышения устойчивости лесозаготовительных машин напневматическом ходу можно применять блокировку горизонтального шарнира.
Большоезначение для эффективной работы трактора имеет тип трансмиссии. Во время работытрактора на лесосеке величина сопротивления движению постоянно меняется. Этовызвано изменением рельефа местности, плотности почвы, наличием препятствий ввиде пней, корней, упавших деревьев.
Для такихусловий работы колесных тракторов по сравнению с механическими передачами болееприемлемой является гидростатическая трансмиссия.
Зарубежныефирмы, такие как Valmet, Locomo, Volvo, Norcar, John Deere, Ponsse, Rottne широко используют такиеконструкции при проектировании машин для лесозаготовок.
В нашейстране подобного типа машины были созданы на базе трактора МТЗ-80 (ЛТ-189), ПО«МТЗ» совместно с «ЦНИИМЭ» (МЛ-131) и ряд других моделей: МЛ-72-0; МЛ-74;МЛ-104; МЛ-142; ШЛК 6-04; ТЛ-60Ф-4.
Техническаяхарактеристика некоторых машин приведена в таблицах 1.1.и 1.2.
Таблица1.1
Техническаяхарактеристика иностранных машин№ п/п Наименование показателей Ед. изм.
J.D.
111OD Вал-мет METLIS 408F Нор-кар
Ponsse
WISENT 1 Масса эксплуатационная т 12.0 9.5 11.0 14.1 14.1 2 Грузоподъемность т 12.0 8.0 10.0 12.0 12.0 3 Колесная формула 8x8 6x6 6x6 8x8 8x8 4 Размеры база мм 4581 4210 4520 4480 4460 дорожный просвет мм 595 630/ 660 600 600 645 колея мм 2070 1900 2080 1770 2240 ширина мм 2700 2500 2800 2270 2840 5 Мощность двигателя кВт 120 68 118 87 129 6 Тип трансмиссии ГC+Мех ГМТ ГC+Мех ГСТ ГC+Мех 7 Максимальная скорость км/ч 23 24 25 22 25 8 Давление в гидросистем мПа 24 20 42 17.5 42 9 Характеристики гидроманипулятора грузовой момент кНм 102 50 87 - 93 максимальный вылет м 10.35 7.1 10.0 5.3/7.5 10.0 /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Таблица1.2
Техническаяхарактеристика отечественных машин№ п/п Наименование показателей Ед. изм.
ШЛК
6-04
МЛ-
131С
МЛ-
364
ТЛ-
60Ф-4 МЛ-74 1 Масса эксплуатационная т 17.5 13.0 15.7 6.5 13.8 2 Грузоподъемность т 14.0 10.0 11.0 3.5 5.4 3 Колесная формула 6x6 6x6 6x6 4x4 4x4 4 Размеры база мм 5300 4660 5300 4080 5200 дорожный просвет мм 500 600 600 500 500 колея мм 2108 2250 2260 1770 2320 ширина мм 2720 3000 3030 2270 2800 5 Мощность двигателя кВт 109 88 114 41 75 6 Тип трансмиссии ГМТ МЕХ ГМТ МЕХ ГМТ 7 Максимальная скорость км/ч 34 27,7 34 22 30 8 Давление в гидросистем мПа 22 20 16...19 17.5 16 9 Характеристики гидроманипулятора грузовой момент кНм 70 50 65 - 59 максимальный вылет м 7,1 7.6 7.5 5.3 6.85 /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
В таблице1.3. приведены технические характеристики манипуляторов устанавливаемых насортиментовозах как отечественного, так и импортного производства.
Таблица1.3
Техническаяхарактеристика манипуляторовНаименование показателя Forestery 55 Forestery 66 Forestery 655 F60 VT90 F50V
F65L
71
ЛВ-
185
СФ-
65 Максимальный вылет, мм 8520 8520 9620 9000 8700 7100 7300 7100 Грузовой момент, кН м 52 62 60 57 45 65 70 62 Момент поворота, кНм 17 25 25 21 13 21 16 16 Угол поворота, град 380 380 280 280 380 380 400 415 Рабочее давление 160 160 160 170 150 170 - 170 Масса, кг (без маслоротатора и грейфера) 1280 1410 1370 1100 900 1080 - -
2. Конструктивнаячасть
2.1 Анализ гидростатических передач транспортных машин
В настоящеевремя в России и за рубежом создаются машины и тракторы, в которыхгидростатические (гидрообъемные) передачи используются в качестве силовой передачи машины.Мощность двигателя в такой трансмиссии ведущим органам машины передаетсяперемещением замкнутого объема жидкости от насоса к гидромотору.Преимущественное применение в гидростатических передачах находятаксиально-поршневые гидроагрегаты.
Эти передачиобладают рядом достоинств:
· Бесступенчатое,автоматическое изменение тяги и скорости;
· Снижениеударных нагрузок в трансмиссии, что повышает срок службы её и двигателя;
· Повышениепроходимости, вследствие плавной передачи крутящего момента и возможностидлительной работы с малыми скоростями;
· Облегчениетруда водителя.
Проектированиемгидростатических передач занимаются в Германии, Швеции, Финляндии и другихстранах. Например, колесные тракторы фирмы Norca, Ponsse, Rottne оснащеныгидростатическими передачами. Широкое распространение гидростатическая передачанаходит в строительных и дорожных машинах. Здесь гидростатические устройстваприменяются для управления навесными и прицепными машинами, а так же в качествесиловой передачи на движитель.
Что касаетсятранспортных машин (автомобилей, колесных и гусеничных тракторов, гусеничныхтягачей), то т здесь в качестве силовой передачи наибольшее распространениеимеют механические (зубчатые) и гидродинамические передачи.
Гидростатическаясиловая передача обеспечивает бесступенчатое регулирование скорости движения итяги машины в очень широком рабочем диапазоне. При помощи гидростатическихпередач можно получить неограниченное изменение передаточных чисел.
Еслипроизвести сравнение с гидромеханической (гидродинамической) трансмиссией, томожно отметить одно весьма существенное свойство гидростатических передач.Последняя допускает длительную и устойчивую работу под нагрузкой при весьмамалых оборотах, сохраняя при этом свой КПД на достаточно высоком уровне.
При этомзначительно упрощается управление машиной. При наличии гидростатическойпередачи обеспечивается большая надежность работы машины, двигатель и другиеагрегаты имеют значительную защиту от перегрузки; вероятность остановки работыдвигателя практически сведена к нулю. Наличие гидравлической магистрали отнасоса к мотору обуславливает демпфирующие свойства всей передачи, двигательмашины работает более устойчиво и подвергается меньшему износу.
Кроме тогопри применении гидрообъемной трансмиссии с установкой гидромоторовнепосредственно на колеса на транспортной машине отпадает необходимость вустановке таких агрегатов как сцепление, КПП, раздаточная коробка, шарниры икарданные валы. В гусеничных машинах гидрообъемная трансмиссия так же можетвыполнять функции механизма поворота и легко реверсируется.
В настоящеевремя стали применяться комбинированные трансмиссии, в которой подвод энергии краздаточной коробке осуществляется гидростатической передачей, а далее кведущим колесам механически. Такие схемы сейчас широко применяются иностраннымипроизводителями (Ponsse, Rottne и др.).
Комбинированныетрансмиссии имеют следующие достоинства:
· уменьшениерасхода топлива;
· уменьшениевеса;
· повышениеэффективности торможения двигателем;
· простотауправления.2.2 Конструкции тандемных тележек
Тандемные(балансирные) тележки лесных тракторов ведут свое развитие от автоматическихгрейдерных тележек, но имеют специфические различия, связанные с особенностямиэксплуатации на лесозаготовках. К ним относятся: портальная конструкциятележки, т.е. ось центрального моста поднята выше осей колес для обеспечениянеобходимого дорожного просвета; увеличение грузоподъемности; увеличенный уголкачения балансира относительно оси, обеспечивающий преодоление препятствий;наличие блокировки дифференциала ведущего моста; обтекаемая форма корпусовбалансирных редукторов для лучшего соскальзывания с препятствий.
а)Конструкция тележки «Locomo 930/933».
Вращениебалансирного редуктора происходит относительно оси несовпадающей с осьювращения ведущей шестерни, установленной в корпусе моста. В корпусебалансирного редуктора имеются овальные отверстия, уплотненные специальнымфигурным уплотнителем. Корпус балансирного редуктора установлен на двух опорах,снабженных самоустанавливающимися подшипниками (роликовыми). На таких жеподшипниках установлены промежуточные шестерни. Передаточное отношениебалансирного редуктора равно 1. Данная конструкция полностью уравновешена (осьвращения балансиров совпадает с осями колес). Недостатком этой конструкцииявляется подтекание смазки по фигурному уплотнителю.
б) Тандемнаятележка с цепной передачей.
Тележка имеетдве цепные передачи, каждая из которых приводит свое колесо. Отличительнойособенностью является также наличие двух планетарных рядов. Привод на большуюзвездочку осуществляется от эпициклической шестерни 2-го планетарного рода.Данная конструкция балансирной тележки сбалансирована. Опорно-поворотный узелвыполнен консольным с подшипниками скольжения. Недостаток данной конструкции –сложность. Тележки такого типа требуют механизма натяжения цепей и применяютсятолько на легких машинах.
в) Тандемнаятележка трактора ВКС-120 (Чехословакия).
Тележкавыполнена по традиционной схеме с опорно-поворотным узлом консольного типа наподшипниках скольжения. Грузоподъемность тележки – 15 т. Тележка частичносбалансирована, так как передаточное отношение балансирного редуктора неравно1, а ось качения балансиров совпадает с осью колес. Основное достоинство даннойконструкции – простота. Недостаток конструкции – малый дорожный просвет инеобходимость установки тормозов на колеса, что нежелательно для условий работына лесозаготовках.
г) Тандемнаятележка автогрейдера ДЗ-180.
Отличительнойособенностью данной тележки является встроенные в центральный редукторпланетарные ряды. Планетарный механизм позволяет обеспечить увеличениекрутящего момента на ведущих колесах. Передаточное отношение балансирныхредукторов равно 1, что позволяет сделать тележку сбалансированной.Опорно-поворотный узел, как и в большинстве конструкций, представляет собойподшипник скольжения.
д) Тандемнаятележка Московского научно-производственного объединения по строительству идорожному машиностроению.
Отличительнойособенностью этой конструкции является то, что планетарный редуктор вмонтированв опорно-поворотное устройство, что позволяет уменьшить габариты балансиров ипоперечной балки, а также снизить их металлоемкость. Интерес представляет собойтакже и радиально-упорный подшипник по типу крановой опоры, установленный вопорно-поворотном узле. Преимущества такого подшипника – небольшие габариты поширине, что существенно по компоновочным соображениям. В целом конструкцияданной тележки компактна и обладает большей надежностью, чем тележки сопорно-поворотными узлами на подшипниках скольжения.
Анализконструкций тандемных тележек позволяет сделать следующие выводы:
· Тандемныетележки лесных тракторов среднего и тяжелого классов выполняются с зубчатымипередачами в балансирных редукторах. Цепные передачи используются крайне редкои только на легких тракторах.
· Современныетележки выполняются, как правило, частично или полностью сбалансированными.Входные валы редукторов полностью разгружены от радиальных реакций на колеса.Наиболее распространенным техническим решением сбалансированных тележекявляется использование планетарных передач в корпусе центрального моста.
· Опорно-поворотныйузел балансирного редуктора выполняется в большинстве конструкций консольным сподшипниками скольжения. Реже применяются радиально-упорные подшипники крановоготипа.
2.3 Краткое описаниеконструкции колесного сортиментовоза
Проектируемыйтрактор представляет собой тягово-транспортную машину, состоящую из двухмодулей — энергетического и технологического, соединенных универсальнымшарниром. С передним расположением двигателя, с шестью ведущими колесами, изних четыре задних колеса объединены в тандемную тележку.
Для улучшениятягово-скоростных свойств на трактор установлен четырехцилиндровый дизельныйдвигатель с турбонаддувом Д-160.1 мощностью 109 кВт при 2200 об/мин коленчатоговала, и который крепится к передней полураме.
Кабинакаркасная, герметичная, шумоизолирующая. Защитный каркас изготовлен в видесварной конструкции из труб диаметром 34мм и состоит из верхней рамы,вертикальных скоб и защитной сетки на заднем стекле кабины.
Верхняя рамасъемная и крепится к верхнему поясу каркаса кабины трактора. По ширине она невыступает за габаритные размеры трактора. Углы рамы имеют закругления.Вертикальные скобы крепятся сваркой верхними концами к углам верхней рамыкабины, нижними разъемными соединениями – к передней полураме трактора.
Защитнаясетка установлена на раму заднего окна трактора и крепится болтами к ней. Дляосвещения зоны работы в темное время суток сверху под кабиной по периметруустановлено 12 фар.
Гидрообьемноерулевое управление с помощью двух цилиндров обеспечивает “излом” рамы на 45градусов, что позволяет поворачивать трактору с радиусом поворота 5,7 м.
Насортиментовозе установлены две тандемные тележки на колесах которых установленышины низкого давления размером 20,5×25. Такие шины снижают давление нагрунт, что положительно влияет проходимость. Для дальнейшего уменьшенияудельного давления, например, при работе зимой на снегу, на задние сдвоенныеколеса можно устанавливать резинометаллические гусеницы или цепи. />
Для данноготрактора спроектирована трансмиссия, в которой подвод энергии к тандемнымтележкам осуществляется гидростатической передачей, а далее к восьми ведущимколесам механически.
Гидростатическаяпередача состоит из регулируемого нереверсивного гидронасоса фирмы SAUER-DANFOSS и двух регулируемыхреверсивных гидромоторов фирмы SAUER-DANFOSS. Насос вращается непосредственно двигателемтрактора, моторы установлены на входе в тандемную тележку. Передача крутящегомомента от главной передачи тандемной тележки к ведущим колесам осуществляетсяс помощью валов. Моторы мостов могут отключаться, управление производитсяпосредством двухсекционного распределителя с электромагнитным управлением.
Анализ конструкцийтандемных тележек показал, что машин грузоподъемностью более 100 кН лучшеприменять шестеренный привод ведущих колес, а для поворота балансира тандемнойтележки использовать подшипник скольжения. За основу конструкции тандемнойтележки принята тандемная тележка среднего автогрейдера ДЗ-31-1.
В конструкциюглавной передачи моста тележки был добавлен самоблокирующейся межколесный дифференциалсвободного хода для повышения проходимости. Также были подобраны передаточныечисла главной передачи и шестерен тандемной тележки, обеспечивающие требуемый тяговыйи скоростной режим работы. Передаточное число тандемной тележки равно 0,827.Сама тележка поворачивается в подшипнике скольжения, размешенном в корпусе моста.
Задняяполурама имеет увеличенную длину и на ней размещены манипулятор с челюстнымзахватом, и коники для накапливания сортиментов. Привод манипулятора осуществляетсягидравлически с управлением из кабины.
Техническая характеристикамашины приведена в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Техническая характеристикаколесного сортиментовоза1. Назначение Сбора и транспортировка сортиментов к лесовозным дорогам, разгрузка, сортировка, и складирование 2. База Колесный трактор 3. Тип двигателя Д-160.1 4. Номинальная мощность двигателя, кВт 109 5. Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности, мин-1 2200 6. Удельный расход топлива при номинальной мощности, л./кВт∙ч. 201 7. Скоростной дипазон 1 8. Тип трансмиссии Гидростатичекая-механическая 9. Скорости движения, км/ч 0…25 10 Эксплуатационная масса машины, Н 110000 11. Грузоподъемность, Н 10000 12. Рамный шарнир С блокировкой 13. Вылет манипулятора, м 6,5 14. Подъемный момент манипулятора, кНм 75 15. Шины: 20,5∙25 16. Тормоза Дисковые с гидравлическим приводом
17. Ведущие мосты:
Передний и задний
С самоблокирующимся дифференциалом
С тандемной тележкой 18. База машины, мм 4460 19. Колея машины, мм 2200 20. Дорожный просвет, мм 645
21. Габаритные размеры, мм:
– длина
– ширина
– высота
8310-8870
2800
3940
3. Расчетнаячасть
3.1 Тяговый расчет
Целью проверочноготягового расчета является определение тягово-сцепных, скоростных иэкономических качеств сортиментовоза при прямолинейном поступательном движении.
Припроведении расчета определяем предельный угол подъема сортиментовоза, мощностьдвигателя, диапазоны скоростей трактора и соответствующие передаточные числа. Взаключение тягового расчета строим тяговые характеристики трактора, оценивающиетягово-сцепные качества трактора.
Расчетвыполняется в следующем порядке:
а) определяетсяпредельный угол подъема сортиментовоза при заданных условиях движения;
б) определяютмощность двигателя />и производят выбор двигателя;
в) проводятрасчет гидростатического провода;
г) устанавливаютзначение передаточных чисел элементов тандемной тележки.
3.1.1 Определение предельногоугла подъема сортиментовоза
Предельныйугол подъема сортиментовоза определяется из условия сцепления с грунтом:
/>,
где: /> — коэффициент,учитывающий, какая доля веса сортиментовоза с приходящимся на него полезнымгрузом, нагружает ведущие колеса; в заданных условиях />=1,0
/> - максимальныйвес груза; />=100кН
/> - коэффициентсопротивления качению сортиментовоза; />= 0,13
φ-коэффициент сцепления; φ = 0,5
/> — угол подъемасортиментовоза с грузом;
Всекоэффициенты даны для летней лесосеки.
Преобразуявыражение, получим:
/>/>
Для порожнегои груженого сортиментовоза максимальный угол подъема равен:
/>
Фактический вессортиментовоза равен />=110 кН.
Тогданеобходимая для передвижения порожнего и груженого сортиментовоза сила тяги сучетом уклона будет равна:
/> ,
/>
где: /> - суммарныйкоэффициент сопротивления движению
/>
/> кH,
/> кН
а по горизонтальнойповерхности
/> кH
/> кН
3.1.2 Определениемощности двигателя
Мощностьдвигателя определяется по формуле:
/>/>
где: /> - сила тяги,кН
/> - рабочаяскорость движения сортиментовоза с грузом,
/>=9 км/час
/> - К.П.Д.трансмиссии, />=0,7.
/>/>= 97,5 квт.
Принимаемдизельный двигатель с турбонаддувом Д-160.1 со следующей техническойхарактеристикой:
— мощностьполная — 109 кВт (148 л.с.)
— частотавращения коленчатого вала — 2200 об/мин
3.1.3 Определениепотребной мощности двигателя в различных условиях движения
а) По летнейлесосеке с грузом.
Касательнаясила тяги должна быть не менее всех сил сопротивления и не должна превышатьсилу сцепления с грунтом, т.е.
/>
/>,
где: /> - сцепной вес трактора с грузом
/>кН
φ-коэффициент сцепления; φ =0,5
Коэффициентсуммарного сопротивления движению:
/>
при движениипо летней лесосеке />= 0,1 а, и α = 0.
/>;
/> =/>кН;
/>/> кН;
/>/>= 86,7 квт.
б) придвижении по сухой грунтовой дороге с транспортной скоростью без нагрузки при />= 0,05 /> = 0,7 и α= 0.
/>;
/>кН;
/>кН.
/>>/>
/>/>= 54,5 кВт;
где />=25 км/часмаксимальная скорость движения определенная ниже.
/>3.2 Расчет гидравлическойпередачи
Имея гидравлическую схему можно приступить к расчетугидравлической передачи. На основании этого расчета выбираются гидронасосы,гидромоторы и другая гидроаппаратура.
/>
3.2.1 Подборгидронасосов и гидромоторов гидропривода
Гидростатическая передача состоит из гидронасоса и двухгидроматоров фирмы SAUER-DANFOSS. Определим диапазон регулирования гидропередачи по скорости
/>,
где: /> - диапазон регулирования;
/> - максимальная скорость трактора,км/ч.
Минимальную расчетную скорость сортиментовоза найдем изусловия использования полной мощности двигателя, подводимой к контуру имаксимальной силы тяги.
/>,
где: /> — мощность подводимая к контуру;
/> - общий КПД трансмиссии.
Общий КПД трансмиссии можно определить следующим образом:
/>, где:
/> - КПД гидропередачи, принимаем />;
/> - КПД тандемной тележки,принимаем./>
Тогда:
/>
Минимальная скорость сортиментовоза, исходя изиспользования полной мощности, будет равна:
/>
Максимальную скорость сортиментовоза, чтобы не ухудшитьскоростные показатели, принимаем равной максимальной скорости аналогов:
/>
Тогда
/>
Определим минимальную подачу гидронасоса. Она определяетсяиз условия реализации всей мощности, подводимой при движении сортиментовоза ксиловому контуру:
/>, где:
/> - номинальное рабочее давление вгидросистеме, принимаем />;
/> - давление подпитки, принимаем />;
/> - минимальная подача насоса,м3/сек;
/> - внутренний КПД гидронасоса:/>= 0,92
/> - объемный КПД гидронасоса,принимаем />:
/> - максимальная мощностьподводимая к насосу, принимаем
/>.
/>
Определяем максимальную подачу гидронасоса.
Регулирование будет производиться гидронасосом и гидромоторами.
То есть диапазон регулирования гидропередачи равен :
/> ,
где: /> - диапазон регулированиягидронасоса.
Диапазон регулирования делится на 4 поскольку регулированиеосуществляется изменением объемов насоса и моторов, кроме того, один моторможет быть отключен. Это также уменьшает расход жидкости. Исходим из того чторабочие объемы насоса и моторов равны.
Тогда максимальная подача гидронасоса определяетсявыражением:
/>
Имея номинальное давление в системе/>, максимальнуюпроизводительность гидронасоса />, подбираем насос. Подходитаксиально – поршневой насос фирмы SAUER-DANFOSS типоразмера 90R130.
Его характеристики следующие:
— рабочий объем — 130 см3/об;
— максимальное число оборотов — 3400 об/мин;
— производительность: при 2200 об/мин – 286 л/мин;
— номинальное давление – 42 мПа;
— вес – 340 Н.
Выбрав гидронасос выбираем гидромотор. Объем гидромоторадолжен позволять изменить частоту вращения его вала до 3500 об/мин, то естьсоответствующий изменению скорости от 0 км/ч до 25 км/ч.
Выбираем аксиально — поршневой гидромотор SAUER-DANFOSS типоразмера 51V160, со следующими характеристиками:
— рабочий объем — 160 см3/об;
— максимальное число оборотов — 3550 об/мин;
— номинальное давление — 42мПа;
— максимальный крутящий момент – 25,5Нм/мПа×Р=1070 Н×м;
— вес — 650 Н.
Избыток рабочей жидкости через напорный клапан в гидробак.Утечки гидронасоса, гидрораспределителя так же собираются и сливаются вгидробак.
Так же имеется система отвода части жидкости из основногоконтура через радиатор в бак, состоящая из гидрораспределителя с гидроподжимоми клапана, поддерживающего давление во всасывающей магистрали. Циркуляцияжидкости в системе происходит следующим образом. При нулевой производительностинасоса давление в обоих магистралях одинаково и следовательно золотникгидрораспределителя находится в среднем положении, то есть он закрыт и непропускает жидкость. При перепаде давления между магистралями силового контура,когда насос имеет нулевую производительность, золотник гидрораспределителя поддействием разности давлений перемещается в положение, при котором сливнаямагистраль получат сообщение с переливным клапаном. И нагретая послегидромоторов жидкость сливается в бак через радиатор, тем самым охлаждаясь. Асвежая жидкость из бака через систему подпитки наполнит всасывающую магистраль,поддерживая в ней постоянное давление. Так часть рабочей жидкости циркулируетчерез распределитель, клапан, радиатор, бак, систему подпитки.
Фильтр, в сборе с вакуумметром, поставляется вместе снасосом.
Тонкость фильтрации – 10 мк. В гидросистеме используетсямасло Mobil rluid 300:
— плотность />;
— вязкость при />;
— диапазонрабочих температур />.
/>
3.2.2 Тяговаяхарактеристика трактора с гидрообъемной передачей. Характеристика гидропередачи
Целью расчетаявляется построение характеристики передачи. Силовая передача гусеничногодвижителя должна иметь характеристику, при которой изменение нагрузки наведущих колесах машины не должно влиять на режим работы двигателя. Двигательдолжен работать на постоянной мощности при постоянных оборотах. Это требованиеможно записать в следующем виде:
/>,
где: /> - сила тягимашины, кН;
/> - скоростьдвижения машины, км/ч;
/> - общий КПДмашины;
/> - мощностьприводного двигателя, кВт.
Если принять/>, то получимтеоретическую характеристику:
/>
Это естьгиперболическая зависимость. Таким образом между силой тяги машины и скоростьюее движения должна быть гиперболическая зависимость. Фактический КПД можетиметь более или менее значительное отклонение от теоретической характеристики.На основании анализа силового потока можно утверждать, что изменение давления ирасхода жидкости в гидросистеме, будет так же происходить по гиперболическомузакону (без учета КПД гидропередачи).
Формулы длярасчета и построения графика функции />, следующие:
/> (без учетаКПД),
где: /> -производительность насоса, л/мин;
/> - числооборотов вала насоса, об/мин;
/> - рабочийобъем насоса, см3/об;
/> - коэффициентизменения объемного веса: />,
где: /> - коэффициентобъемного сжатия;
/> - давление вгидросистеме.
Для простотырасчетов примем, что изменение объемного веса жидкости постоянно и вычисленопри максимальном давлении, тогда
/>,
где: /> - мощностьподводимая, кВт;
/> - КПДгидропередачи.
/>,
где: /> и /> - объемный КПДсоответственно гидронасоса и гидродвигателя;
/> и /> - внутренниеКПД соответственно гидронасоса и гидродвигателя;
/> - КПДсоединительных магистралей.
Значениеизменения КПД гидронасоса и гидромотора взяты из их характеристик.
Расчетыфункции /> сводимв таблицу 3.1.
Учитывая, чтов машине два мотора и рассматривая прямолинейное движение, результаты /> и /> нужно удвоить.
На основаниитаблицы 3.1 строим график, изображенный на рисунке 3.1.
колесный сотриментовозкомбинированная трансмиссия
Таблица 3.1. Изменениедавления в зависимости от изменения производительности насоса при n=2000 об/мин
/>
/> 13 26 39 52 65 78 91 117 130
/>
/> 26 52 78 104 130 156 182 234 260
/> - 0,67 0,75 0,77 0,81 0,82 0,83 0,83 0,83 0,83 0,82
/>
/> 35 20 13,4 10,6 8,6 7,3 6,3 5,5 4,9 3,9
На снованииданных таблицы 2.3. и КПД всей трансмиссии строим таблицу и график изменениесилы тяги на ведущем колесе, в зависимости от скорости движения сортиментовоза.
Моментгидроматора определяется
/>;
где: /> — рабочий объеммотора, см3/об;
/>.
Такжеизвестно, что
/>,
где: /> — касательнаясилы тяги, кН;
/> — динамическийрадиус колеса, равный 0,72 м;
/> - скоростьдвижения, км/ч;
/> - мощностьдвигателя, кВт;
/> - КПД всейпередачи.
/> — передаточноеотношение тандемной тележки, равное 47,8.
/>
Рис.3.1. График изменениядавления в гидросистеме от расхода
КПДтрансмиссии вычисляем по следующей формуле
/> ,
где: /> - КПДтрансмиссии;
/> - КПДгидропередачи;
/> — КПД тандемнойтележки.
/>
Скоростью /> задаемся врабочем диапазоне.
Результатырасчета заносим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 Изменениесилы на тяги ведущем колесе сортиментовоза, в зависимости от скорости его движения(тяговая характеристика)
/> 0,59 0,66 0,68 0,713 0,72 0,73 0,73 0,73 0,73 0,72 0,713
/> 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25
/> 105 105 48 39 27 22 18,5 16,3 14,6 13 12,7
Функция />,представленная на чертеже в графической части, является тяговой характеристикойсортиментовоза. Площадка в начале обусловлена наличием предохранительныхклапанов в гидросистеме, ограничивающих давление.3.3 Расчет координат центра тяжести машины
Началокоординат в точке О (пересечение земли и линии проходящей через ось тандемнойтележки). Ось Xнаправлена вперед по ходу сортиментовоза. Значения радиусов: /> м, /> м.
Координаты центра тяжестирассчитываются по формулам:
/>; />,
где/>– масса сборочной единицы машины;
/>, /> – координаты центров тяжестисборочных единиц.
Массы сборочных единиц и их центровтяжести представлены в табл. 3.3.
Расчет координаты />:
/>/>
/>
/> м.
Таблица 3.3. Координаты центра тяжести сборочных единицмашиныСборочные единицы Масса, кг Координаты, м Моменты, Н∙м
/>
/>
/>
/>
/> Колонна с механизмом поворота 180 2,36 2,064 1840,8 1610 Стрела 350 0,5 3,914 175 1370 Гидроцилиндр стрелы 147 1,615 2,264 237,4 480 Масса рукояти, передаваемая на стрелу 150 -1,65 4,264 -248 640 Масса рукояти, передаваемая на коник 117 0,4 2,464 47 288 Масса захвата 148 0,4 2,464 59,2 365 Коник 920 0,6 2,464 552 2267 Гидроцилиндр рукояти 73,5 -0,45 4,364 -33 321 Навесное оборудование 2686 0,94 2,749 2525 7384 Масса шасси 8314 2,618 0,866 31678 10479 Масса машины 11000 2,32 1,2
Расчет координаты />:
/>
/>
/>
/> м.
Таким образом: /> м; /> м.
3.3.1 Расчётпродольной устойчивости машины в транспортомположении
Определим наибольший угол подъёма (α) на котороммашина стоять не опрокидываясь:
tgα1 = />
α = 67,4˚
3.3.2Расчёт поперечной устойчивости машины в транспортном положении
Определим предельный угол (β1) поперечногоуклона, на котором машина может стоять не опрокидываясь на бок:
tgβ1= />
где В — колея машины, м.
3.4 Расчет нагрузок нагрунт
Исходные данные:
R1-2= нагрузка под передним колесом;
R3-4 = нагрузка под задним колесом.
Сумма сил по осиZ:
/>;
/>.
Сумма моментовотносительно точки O:
/>
/>;
/>,
гдеx – координата веса груза;
/> – радиус каченияпередних колес, /> м;
/> – радиус качения заднихколес, /> м;
/>,
/>
/>
/>;
/>.
Подставляя полученноевыражение для />, получим:
/>;
/>;
/> Н.
/> кг.
Поскольку
/> Н; /> Н.3.5 Определениепередаточных чисел тандемной тележки
Общее передаточноеотношение тандемной тележки определим из условия реализации максимальной силытяги.
/>.
/>имеетфактическое значение равное 47,8 и распределяется
/>;
где; /> — передаточноеотношение главной передачи;
/> — передаточноеотношение балансирного редуктора;
/> - передаточноеотношение планетарного колесного редуктора.3.6 Определение межосевого расстояния ипараметров зубчатых колес балансирного редуктора
Разбиваем передаточное числобалансирного редуктора на ступени:
/>
Задаемся: межосевое расстояниемежду осями ведущих колес должно быть равно А ≥ 1450 мм.
Принимаем модуль />, />, />,/>.
Окончательное передаточное числобалансирного редуктора:
/>.
Для обеспеченияравномерного распределения вертикальных реакций на колесах тандемной тележкинеобходимо, чтобы передаточное число балансирного редуктора было близко 1,следовательно условие выдерживается.
Определим диаметр шестеренбалансирного редуктора:
/> мм;
/> мм;
/>мм.
Межосевое расстояние между осями ведущих колес
/> мм;3.7 Расчет ведущей шестерни балансирногоредуктора заднего моста
Исходные данные: – расчетныйпередаваемый крутящий момент:
/>;
– число зубьев шестерни: />;
Модуль зацепления:
/>,
где/>;
/> – расчетный крутящий момент,передаваемый зацеплением;
/> – коэффициент, учитывающийнеравномерность распределения нагрузки по ширине зуба;
/> – коэффициент формы зуба (присмещении 0,536);
/> – коэффициент ширины зуба;
/> – допускаемое напряжение изгиба,
/>;
/> – допускаемое напряжение изгибапри базовом числе циклов нагружений />,
/>;
/> – длительный предел выносливостипри изгибе зуба при работе его одной стороной (/>);
/> – коэффициент безопасности,
/>;
/> (при вероятности неразрушения98%);
/> (заготовка – паковка);
/>;
/> – коэффициент, учитывающийвлияние шероховатости поверхности и шлифования выкрутки;
/> – коэффициент, учитывающийупрочнение выкрутки;
/> – коэффициент долговечности,
/>;
/> – показатель степени (при /> />);
/> – эквивалентное число циклов запериод службы,
/>;
/> – суммарное число циклов,
/>;
/> – количество зацеплений зуба заодин оборот шестерни;
п– частота вращения шестерни: />;
/> ч. – ресурс работы;
/> – коэффициент режима работы(тяжелый);
/> циклов;
/> циклов.
Так как />, то />.
/> МПа;
/> МПа;
/> мм.
Принимаем по ГОСТ /> мм.
4. Эксплутационнаячасть
4.1 Техническоеобслуживание машины
Техническоеобслуживание машины представляет собой комплекс технических мероприятий,направленных на создание благоприятных условий работы деталей, своевременноепредупреждение неисправностей и выявление возникающих дефектов. Техническоеобслуживание способствует продлению межремонтного периода и общего срока службымашины, сокращению простоев из-за технической неисправности, а следовательно,повышению производительности машины.
Техническоеобслуживание является планово-предупредительным и должно выполняться в сроки,указанные в «Инструкции по обслуживанию машины».
Периодичностьобслуживания машины проводится на открытом воздухе или в помещении. Техническоеобслуживание №3 рекомендуется проводить в помещении размером не менее 7х15 м.Техническое обслуживание машины целесообразно производить специализированнымибригадами технического обслуживания с участием тракториста-машиниста, поднаблюдением бригадира-механика, с использованием машин техобслуживания СРПМ-3Аи ЛВ-8А.
Выполнениеежесменного технического обслуживания является обязательным и специально непланируется. Периодическое техническое обслуживание подразделяется на три вида:ТО-1; ТО-2 и ТО-3, которые различаются между собой объемом и составом работы.ТО-1 проводится через каждые 60 ч работы, ТО-2 – через каждые 240ч работы,ТО-3- через каждые 960ч работы машины.
Техническоеобслуживание производится, как правило, без разборки сборочных единиц и заменыдеталей. Поэтому время на производство ремонтных работ, при совмещении их стехническим обслуживанием, в планируемое время для производства обслуживаниявходить не должно. Сокращение объема обязательного технического обслуживаниядля производства ремонтных и других работ не допускается.
Переченьосновных обязательных мероприятий, которые необходимо выполнить длягидравлической системы сортиментовоза при ежесменном техническомобслуживании:
Проверить:
— креплениесборочных единиц;
— наличиетечи и уровень масла в баках гидросистемы трансмиссии и
оборудования;
— показанияконтрольных приборов;
— проверитьдавление (давление должно быть не более 0,25 МПа) в сливной магистрали;
— исправностьрабочих органов на холостом ходу.
Осуществляятехническое обслуживание №1, необходимо:
— выполнитьежесменное техническое обслуживание;
— проверитьнастройку предохранительных и перепускных клапанов и при необходимостиотрегулировать их.
Припроведении технического обслуживания №2 необходимо:
— выполнитьтехническое обслуживание №1;
— произвестиосмотр вентилятора маслоохладителя, проверить наличие зазора между колесом икожухом, затяжку болтовых соединений;
— проверитьзатяжку секций гидроколлектора, крепление распределителей;
— проверитьнейтральное положение золотников распределителей, для чего соединить вилки тягуправления от золотников (ход золотника 17/>0,5мм от нейтрального положения);
— промытьсетчатые фильтрующие элементы магистральных фильтров, бумажные фильтры заменитьчерез 480 моточасов;
— промытьсапун бака гидросистемы.
Припроведении технического обслуживания №3 необходимо:
— выполнитьтехническое обслуживание №2;
— промытьмасляной бак;
— заменитьмасло в системе (через 3500…4000 час.)
4.2 Эксплуатационныенеисправности колесного сортиментовоза
Во времяэксплуатации трактора могут возникнуть различные неисправности вследствиеизноса деталей, нарушение регулировок механизмов или несвоевременногопроведения технического обслуживания.
Неисправностив работе сортиментовоза могут быть вызваны также условиями эксплуатации.
Обнаруженныенеисправности должны быть устранены. Одной из часто выходящей из строя системойявляется гидравлическая система трансмиссии и оборудования трактора. На долю отказовгидравлической системы приходится до 92% всех отказов трансмиссии.
В таблице4.1. приведены основные неисправности гидравлической системы сортиментовоза испособы их устранения.
Таблица 4.1.Неисправности гидросистемы колесного сортиментовозаХарактер неисправности Способ устранения Насос не развивает давление Отрегулировать клапан. Насос заменить, направить неисправный насос на завод для ремонта. Дозаправить масло до нормы.
Повышение давления в
гидросистеме.
Произвести проверку плавности хода
клапанов.
Насос не развивает требу-емого давления, слышен
характерный стук
Снять насос и отправить на ремонтный
завод.
Падение производительности
при нормальной нагрузке. Спустить воздух из корпуса насоса, произве-сти подтяжку всех соединений в трубопро-водах, устранить негерметичность. Проверить соответствие частоты вращения, требуемой по технической характеристике и устранить несоответствие. Долить рабочую жидкость до требуемого уровня. Невозможно поднять давле-ние регулировкой предох-ранительных клапанов. Проверить и заменить пружины предохранительных клапанов Шум при работе насоса. Дополнить масло до нормального уровня.
Падение частоты вращения
гидромоторов под нагрузкой Устранить перегрузку Течь масла по валу гидромо-тора. Заедание золотников
Снять гидромотор, заменить уплотнение.
Заменить рабочую жидкость. Охладить рабочую жидкость. Течь масла в местах присое-динения трубопроводов к распределителю Снять трубопровод, тщательно очистить присоединительное место, установить новое уплотнение, поставить на место трубопровод. Течь масла по прокладкам между секциями распределителя. Слить масло из системы, отстыковать трубопроводы, снять распределитель, разобрать, заменить уплотнение, собрать, соблюдая чистому, установить на место. Течь масла по стыку между корпусом гидрораспреде-лителя и крышкой Заменить уплотнительное кольцо Замедленное движение рабочих органов
Отрегулировать предохранительные клапаны.
Дополнить масло до уровня. В сливной магистрали повышено давление Промыть (сетчатые) и заменить (бумажные) фильтрующие элементы
5. Расчетэкономической эффективности применения
колесного сортиментовоза привывозке древесины
Колесныйсортиментовозпредназначен для вывозки древесины к складам при лесоразработках посортиментным технологиям.
Все расчетывелись по методическим указаниям для дипломного проектирования. Расчеты ведем всравнении с колеснымсортиментовозом аналогичного класса (МЛ-131)имеющим механическую трансмиссию.
Сортиментовозс модернизированной трансмиссией имеет выше рабочие скорости по сравнению сбазовым трактором. Средняя скорость трактора при трелевке возрастет на />
Исходнымиданными при расчете являются: среднее расстояние вывозки />;
средний объемхлыста />.
5.1 Сменнаяпроизводительность
Определяемсменную производительность базового и проектируемого трактора
/>
где: Т –продолжительность рабочей смены (480 минут)
/> - время навыполнение подготовительно-заключительных работ;
/>=50 мин;
/> - коэффициентиспользования рабочего времени; />=0,85
Q – средний объем пачки м3;
Q = 17 м3. ( Gгр = 100000 Н)
/>
/> - времяпрохождения расстояния трелевки без груза, мин.
(При /> />).
/> — времяпрохождения расстояния трелевки c грузом, мин.
(При /> />).
/> - время наподбор пачки, мин. /> = 9,8 мин.
/> - время насброс пачки, с учетом маневров, мин. /> = 3,8 мин
/> — времяштабелевки, выравнивания, сортировки на площадке, мин.
/> мин.
Сменнаяпроизводительность базового и проектируемого тракторов:
/>
/>
5.2 Годоваяпроизводительность
Базовоготрактора:
/>
где: 210 –количество рабочих смен в году при односменном режиме работы.
/>
/>
/>
/>
5.3 Расчет капитальныхвложений
Капитальныевложения в проектируемую технику или оборудование определяют расчетным путем побалансовой стоимости техники.
/>.
где: /> - ценасотриментовоза в руб. />
/> - транспортныезатраты на доставку оборудования от поставщика
допредприятия в руб.
/> - затраты намонтаж в руб.
/> - расходы,связанные с доводкой оборудования до
эксплуатационногосостояния и освоением (руб.).
Онипринимаются в размере 3% от цены.
Затраты надоставку оборудования и монтаж принимаем в размере 5%.
Послепроведения расчетов:
/>
где: /> - капитальныевложения для базового трактора.
Дляпроектируемого сортиментовоза капитальные вложения увеличиваются за счетизменения трансмиссии.
Увеличениестоимости нового сортиментовоза принимаем в размере 5% от балансовой стоимостибазового сортиментовоза:
/>
5.3.1 Удельные капитальныевложения
/>; руб/м3
Для базовоготрактора
/> руб./м3
Дляпроектируемого трактора:
/> руб./м3
5.4 Расчет эксплуатационныхзатрат
5.4.1 Эксплуатационныезатраты
Эксплуатационныезатраты (С) могут складываться из следующих видов затрат:
/>
где: /> - расходы на оплатутруда основных производственных
рабочих, руб.
/>-расходы на оплату труда вспомогательных рабочих, руб.
/>-затраты на горючесмазочные материалы, руб.
/>-затраты на текущий ремонт, руб.
/>-отчисления на капитальный ремонт, руб.
/> -амортизационные отчисления на реновацию, руб.
/>-прочие производственные затраты, руб.
Вышеперечисленныезатраты, кроме расходов на оплату труда основных производственных рабочих – этозатраты на содержание техники.
5.4.2 Основная и дополнительнаязаработная плата
/>/>; руб./м3
где: /> — часоваятарифная ставка, руб. /> = 30,5 руб./час
/>-принятая продолжительность рабочей смены; />=8ч
/> -сменная производительность оборудования, м3
/> -коэффициент, учитывающий все начисления, />=2,1
Для базовоготрактора:
/> руб./м3
Расходы наоплату вспомогательных рабочих были взяты из таблицы приложения в методическихуказаниях.
/> руб./м3
Дляпроектируемого трактора:
/> руб./м3
/> руб./м3
5.4.3 Амортизационныеотчисления
/>; руб./м3.
где: /> — нормаамортизации на реновацию, составляет 25%;
/>-коэффициент, учитывающий влияние сменности работы;
/>=1,0;
/>-капитальные вложения;
/>-количество смен используемого оборудования в году;
/>= 210смен.
Для базовоготрактора:
/>; руб./м3.
Дляпроектируемого трактора:
/>; руб./м3.
5.4.4 Затраты на топливои горючесмазочные материалы для базового и проектируемого трактора
Расходдизельного топлива при работе трактора на трелевке /> можно определить по формуле:
/>; кг/м3
где: /> — норма расходадизельного топлива для работы трактора на трелевке леса, />;
/> />;
/> - коэффициент,учитывающий повышение расхода дизельного топлива на 1м3 стрелеванноголеса; />=1,12;
/> — среднеерасстояние трелевки, км;
/>= 1, 0км;
/> — нормарасхода дизельного топлива для работы трактора на подборе и отцепке хлыстов,кг/м3; />=0,18 кг/м3
/> кг/м3
Расходбензина при запуске дизельного двигателя /> - принимаем 2% от />,
/> = 0,036кг/м3
Расходсмазочных масел (/>) также зависит от расхода дизельноготоплива и определяется по формуле:
/>/>; кг/м3
где: /> — норма расходасмазочных масел в % от расхода дизельного топлива.
/>= 8%
/> кг/м3
Общие затратына топливо для трелевочных тракторов равны:
Для базовоготрактора и проектируемого
/> руб./м3
где: /> - соответственноцены на топливо и смазочные масла
/> руб./м3
5.4.5 Затраты на текущийремонт
/>
где: /> — нормативденежных затрат по техническому уходу и текущему ремонту на 100 часов работылесосечной техники.
/>=5821руб.
Для базовоготрактора
/> руб./м3
Дляпроектируемого трактора:
/> руб./м3
5.4.6 Затраты на капитальныйремонт лесосечной техники
/>; руб./м3
где: /> — величинаотчислений на капитальный ремонт техники в % от ее балансовой стоимости длялесосечной техники может приниматься в размере 17%Для базового трактора
/> руб./м3
Дляпроектируемого трактора
/> руб./м3
5.4.7 Затраты на прочиерасходы
Принимаются вразмере 5% от суммы всех затрат по содержанию техники
/>; руб./м3
Для базовоготрактора
/> руб./м3
Дляпроектируемого трактора
/> руб./м3
5.4.8 Удельныеэксплуатационные затраты
Для базовоготрактора
/> руб./м3
Дляпроектируемого трактора
/> руб./м3
5.5 Определение показателейэкономической эффективности
5.5.1 Годовая экономия
/>
где: /> - годовойобъем работ, выполняемый новой техникой;
/>/>
/>
5.5.2 Срок окупаемостипроектируемого трактора
/>
где: />-дополнительные капитальные вложения в модернизацию трактора.
/> года
5.5.3 Абсолютнаяэкономическая эффективность
/>; руб./руб.
5.5.4 Ростпроизводительности труда
/>
где: />, />-соответственно производительность труда одного рабочего по проектируемому ибазовому варианту, которая определяется по формуле:
/>
где: /> - годовойобъем производства, м3
/> — количестворабочих.
/>%
5.5.5 Удельнаяэнергоемкость
/>;
где: /> - мощностьдвигателя, Вт
/> - годоваявыработка, м3.
Для базовоготрактора
/> Вт/м3
Дляпроектируемого трактора
/> Вт/м3
5.5.6 Удельнаяметаллоемкость
/>;
где: /> - вестрактора, Н.
/> - годоваявыработка, м3
Для базовоготрактора
/> Н/м3
Дляпроектируемого трактора
/> Н/м3
Результатырасчетов заносим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1. – Основныепоказатели эффективности применения колесного сортиментовозаНаименование показателей
Единицы
измерения
Исходная
база Проекти-руемый Годовая выработка
м3 46347 51870 Удельные капитальные вложения
Руб./ м3 74,57 69,96
Удельные эксплуатационные затраты
затраты
Руб./ м3 80,82 78,31 Годовая экономия от снижения эксплуатационных затрат Руб. - 130194 Срок окупаемости лет - 1,33 Абсолютная экономическая эффективность Руб./ руб. - 0,75 Рост производительности труда % - 11,9 Удельная металлоемкость
Н/м3 0,25 0,23 Удельная энергоемкость
Вт/м3 1,9 1,7
6. Безопасностьжизнедеятельности
6.1 Общее положение
Совершенствованиетехники и технологии, развитие механизации и автоматизации создает большиерезервы для улучшения условий труда рабочих и удаление из производственныхпроцессов ручного труда. Мероприятия по охране труда являются составной частьюразвития передового хозяйства нашей страны.
Правильнаяорганизация работы по охране труда имеет первостепенное значение в работе смашинами и оборудованием в процессе их обслуживания и эксплуатации; мероприятияпо охране труда позволяют повысить производительность и эффективностьпроизводства и устранить причины возникновения профессиональных заболеваний инесчастных случаев на производстве.
Охрана трудавключает в себя правовые, санитарно-гигиенические и технические мероприятия,направленные на обеспечение трудящихся здоровыми и безопасными условиями труда.
Механизация иавтоматизация тяжелых, трудоемких и вредных процессов, разрабатывание новыхтехнологических процессов и совершенствование существующих, а также созданиеновых конструкций машин, механизмов, станков, немыслимы без знаний техникибезопасности, производственной санитарии и противопожарной безопасности.
Внедрениеавтоматизации освобождает человека от непосредственного участия впроизводственном процессе и резко изменяет характер труда:
за человекомостаются лишь функции наблюдения за действием машин, вся остальная работазаменяется автоматикой. Обеспечение безопасности труда, освобождение рабочегоот излишнего перенапряжения способствует более эффективному использованиюзатрачиваемой энергии и, тем самым, увеличению производительности труда. Там,где не обеспечивается безопасность труда, нет высокой эффективности труда.
К управлениюи обслуживанию трелевочного трактора допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшиемедицинское освидетельствование, имеющие специальную подготовку и получившие вустановленном порядке удостоверение на право управления трелевочным трактором.Кроме того, водитель должен пройти обучение и инструктаж по техникебезопасности и иметь соответствующее удостоверение.
Шум нарабочем месте водителя не должен превышать предельных значений допускаемых ГОСТ12.1.003-76г (
— окисиуглерода СО2 /> 20 м2/м3
— паровгорючего /> 100м2/м3
Рычагиуправления и педали необходимо разместить так, чтобы они не мешали один другомупри пользовании, не препятствовали входу и экстренному выходу тракториста.Органы управления должны иметь таблички с надписями об их назначении, а так жесхемы с направлением требуемого перемещения.
В кабине с поворотнымсидением рычаги механизма поворота трактора следует располагать впередисидения. На задней стенке расположены рычаги управления манипулятором.Расстояние от вертикальной плоскости, проходящей через заднюю кромку подушкисидения, до рукояток рычагов в нейтральном положении должны быть в пределах0,65-0,75 м.
6.2 Обеспечениемикроклимата
Работаоператора лесохозяйственной машины по данным лаборатории охраны труда относитсяк средней категории работ. При этих работах затраты энергии около 170 ккал (/>Вт).Количество выделенного оператором тепла зависит от целого ряда факторовфизического и психологического напряжения, состояния здоровья человека,положения тела, температуры, влажности воздуха и др.
Особуюзаметную роль играет микроклимат кабины. Для создания нормальных икомфортабельных условий труда необходимо, чтобы температура, скорость движениявоздуха, влажность воздуха находились в определенных состояниях. Воздух, каксреда, окружающая атмосфера, должен отводить выделенное организмом тепло. Впрошивном случае нарушается терморегуляция организма, что ведет к понижениюработоспособности организма и снижению производительности труда. По ГОСТ12.2.097-83 ССБТ «Тракторы промышленные. Требования безопасности» наиболееблагоприятными для организма условиями будут: влажность воздуха 40-60% притемпературе 14-28 0С.
Дляобеспечения этой влажности и температуры определим необходимую толщинутеплоизолирующих конструкций кабины и выберем агрегаты для микроклимата.
6.2.1 Выбор теплоизоляциикабины
Толщинатеплоизолирующей конструкции кабины определяется требуемым термическимсопротивлением Rтер. Общее термическое сопротивление R0должно удовлетворятьусловию />.
Общеетермическое сопротивление определяется из выражения:
/>;
где: />=0,133 м2ч0С/ккал– сопротивление теплопереходу у внутренней поверхности
/>=14 0С– температура окружающего воздуха;
/> — температураокружающего воздуха;
/>-температура внутренней поверхности ограждения кабины.
Перепадтемператур /> имеетзначение:
/> — вертикальнаяповерхность; /> 0С;
/> - пол; /> 0С;
/> -внутренняя поверхность крыши; /> 0С.
С другойстороны, сопротивление материала ограждения теплопроводности равно:
/>,
где: /> -сопротивление теплопереходу у наружной поверхности.
/>=0,06/>.
С цельюобеспечения требуемых теплозащитных свойств кабины и оптимальных шумовыххарактеристик на рабочем месте оператора, принимаем внутреннюю облицовкупанелей кабины трехслойной, включая саму панель кабины.
Тогда />,
где: /> — наружнаяповерхность облицовки;
/>-теплоизоляционный слой;
/> — внутренняяоблицовка.
/>;
где: /> - толщинасоответствующего слоя;
/> - коэффициенттеплопроводности соответствующих слоев (/>)Решая совместно уравнения для /> относительно /> получаем:
/>;
Дляметаллический кабин />.
Внутреннююоблицовку принимаем состоящую из картона облицовочного водостойкого.
ППУ-ЭМ-1(ТУ84-67) с />/>
Определяем />
/>/>
Представляемзначение /> и/> в формулудля /> получаемдля металлический кабин />.
Получаем
/> из />
/>.
Используемформулу для />,тогда
/>.
Подставляем вформулу для /> значение/> - стен,крыши, пола и получаем для среднего теплозащитного слоя из парапласта еготолщину при />.
Стена
/>.
/>/>.
/>.
Принимаемтолщину теплоизолирующего слоя равную 20 мм.
Крыша
/>.
/>=0,718/>.
/>.
Для полапринимаем двухслойную конструкцию без облицовки каркасом. Второй слой резины
/>.
/>.
Дляопределения толщины теплоизолирующего слоя пола используем формулу для />.
/>.
Подставляязначение, получим
/>
Принимаемтолщину теплоизолирующего слоя пола равную 8мм.
6.2.2 Расчет отопителя
Количествотепла, которое должен подавать отопитель, определяем из теплового балансакабины:
/> />;
где: /> - потери теплаот вентиляции;
/> - потери теплачерез ограждения.
Количествопотерь тепла через ограждение:
/>;
/>,
где: /> - количествопотерь тепла соответственно через непрозрачные участки кабины, остекление,крышу и пол />,
/> - перепадтемператур 14-(40)=54/>/>
/> -соответствующие термические сопротивления />
/> - соответствующиеплощади, м2.
В результатеобмера чертежа кабины получаем
/>=2 м2;/>=3,4 м2;
/>=1,3 м2;/>=1,5 м2.
Определяемтермическое сопротивление участков
/>=0,008 />
Дляопределения /> и/> воспользуемсяформулой
/>.
Подставив вформулу значения /> и /> для нашего случая имеем
/>;
/>;
/>;
/>.
Значениерасчетов подставим в формулу
/>.
Потери отвентиляции определяем по формуле
/>.
где: /> - количествовытесняемого из кабины воздуха />=30 м3/час;
/> - плотностьвоздуха />=1,3кг/м3;
/> - теплоемкостьвоздуха />=0,24/>;
/> - периодтемператур />=54/>.
/>.
Далееопределяем />
/>
Учитывая 10%потерь тепла на обдувание кабины ветрами и другие факторы
/>∙/>
По /> выбираемзависимый отопитель ОС-4 или автономныйWind III (компания Brano-Atesoиз Чехии).
6.2.3. Расчеткондиционера.
Определяющимпараметром для выбора кондиционера является избыточное количество тепла, котороенеобходимо вывести из кабины при положительной температуре окружающего воздуха.
/>; />
где: /> и /> - тепло отпрямой солнечной радиации через остекление и непрозрачные участки кабины, />.
/>/> />,
где: /> - суммаплощадей крыши и двух наиболее освещенных смен:
/>=1,3+1,7=3 м2
/> -перепад температур для стен, />=10/>.
Подставимформулу и имеем
/>/>
/> определяем поформуле
/>/>,
где: /> - суммаплощадей наиболее освещенного участка остекления,
/>/>
/> - прозрачностьстекла; />=0,9
Подставим вформулу и получим
/>/>
Далее находимпо формуле при />
/>
Всоответствии с этим значением выбираем кондиционер для кондиционирования кабин(строительные машины, сельскохозяйственные машины): немецкий фирмы Konvekta KL2 или RIO 3000 (Италия).
6.3 Приборы освещения изащитный каркас
Кромеобеспечения микроклимата в кабине машины для безопасной ивысокопроизводительной работы оператора необходим еще целый ряд мероприятий. Кним относятся защита кабины, конструкция сидения, приборы, обеспечивающиеработу машины в темное время суток и т.д.
Защитныйкаркас машины оператора и двигателя изготавливается из труб />34 мм и вертикальныхскоб, а так же защитной сетки на заднее стекло кабины. Верхняя рама защитногокаркаса съемная и крепится к верхнему поясу каркаса кабины трактора.Вертикальные скобы крепятся сваркой верхними концами к углам верхней рамыкабины шпильками разъемными соединениями к стойкам каркаса кабины. Защитнаясетка устанавливается на раму заднего окна и крепится к ней болтами. Длянаружного освещения на машину установлены фары ФТ-304. Салон освещаетсясветильником ПК-201А. В кабине оператора предусмотрено размещение аптечки.
6.4 Противопожарныетребования и меры пожарной безопасности при эксплуатации сортиментовоза
Расположениебаков и топливо проводов на тракторе спроектировано в соответствии с «Правиламипротивопожарной безопасности». Трактор снабжен углекислым огнетушителем ОМС-10,который находится в кабине трактора. Работа без огнетушителя категорическизапрещается.
Выхлопнаятруба двигателя трактора имеет эффективный искрогаситель. Категорическизапрещается выводить на работу трактор даже с незначительным подтеканиемдизельного топлива из бака и топливо проводов, а масла из масло проводовгидросистемы.
Привоспламенении тракторного топлива, тракторист в первую очередь должен перекрытькран топливопровода, а затем приступить к тушению пламени песком или землей, ипри наличии брезента накрыть очаг пожара, тем самым прекратить доступ воздуха кпламени. Стояночная площадка трактора должна располагаться в непосредственнойблизости от въезда на лесосеку. Площадка должна быть ровная, сухая, с твердымпокрытием. На ней должны быть оборудованы специальные щиты с противопожарнымипринадлежностями и ящиками с песком. Противопожарный инвентарь должен крепитьсяна щите так, чтобы можно было легко и быстро снять его в случае пожара.
Высотарасположения на пожарном щите противопожарного инструмента не должна превышать1,5 метра. На стоянке трактора предусматривается мелкий ремонт отдельных узлов.На ней устанавливается металлический ящик для промасленной ветоши, а так жеметаллические емкости для слива отработанного масла из узлов трансмиссиитрактора. Расстояние между отдельно стоящими тракторами с другими машинамидолжно быть не менее пяти метров.
6.5 Охрана окружающейсреды
Факторы, влияющиена окружающую среду, при эксплуатации машины весьма разнообразны. Их можноразделять на три группы.
Первая – этозагрязняющие факторы. К ним относятся: выхлопные газы, выделяющиеся при работедвигателя, при разрыве гидроприводов гидросистемы машины; возможен выброс маслапри механическом обслуживании, пролив дизтоплива при заправке. С цельюустранения загазованности окружающей среды выхлопными газами, на глушительдвигателя устанавливается съемный фильтр.
Устранениеэтих факторов зависит от ряда мероприятий хорошей регулировки топливной системыдвигателя, наличия в гидросистеме машины разрывных муфт, предотвращающих выбросмасла из гидросистемы при разрыве гидропроводов, правильной организациитехнического обслуживания и соблюдения правил пожарной безопасности призаправке машины ГСМ.
Заправкутракторов дизельным топливом и маслом, производить не вручную, а на специальныхзаправочных площадках. При этом площадка должна быть ровная и сухая с твердымпокрытием и оборудована противопожарным щитом.
Мойка тракторадолжна производиться в гараже или на специально оборудованных площадках,имеющих водостоки. Замасленную или пропитанную дизельным топливом ветошь послетехнического обслуживания трактора сжигают в специально отведенном месте, внелесного массива на открытом грунте.
Притехническом осмотре и ремонте отработанное масло тракторист обязан сливать вспециальную металлическую емкость, при этом нужно следить, чтобы в масло непопадали инородные материалы
Всеперечисленное может сильно уменьшить влияние этих факторов на окружающую среду.
Вторая группа –это механические повреждения почвы. Этот фактор можно устранить путемуменьшения удельного давления колес машины на грунт.
Всепередвижения машин должны производиться, по возможности, по лесовозным усам ипо лесосеке, а так же по рабочей площадке, во избежание излишнего срыватравяного покрова почвы.
Третья группа– это уничтожение подроста.
При работе нанеобходимо применять широкопасечную технологию с исключением въезда машины напасеку. Это будет влиять на сохранение подроста и на уменьшение поврежденийдеревьев.
6.6 Применение сортиментовозав чрезвычайных ситуациях
Гражданскаяоборона представляет собой систему общегосударственных мероприятий,направленных на защиту населения, создание необходимых условий для устойчивойработы народного хозяйства в военное время, а в случае применения противникоморужия массового поражения – на проведение спасательных и неотложныхаварийно-восстановительных работ (СНАВР).
Не меньшее, аиногда и первостепенное значение имеет и организация работ при стихийныхбедствиях, землетрясениях, лесных пожарах, оползнях и т.д.
Такая мощнаятехника, как сортиментовоз, может с успехомиспользоваться в мероприятиях и аварийных работах проводимых МЧС. Диапазонработ очень широк – это и растаскивание завалов и прокладка проходов, в них итранспортировка грузов.
Все этовозможно производить, благодаря высокой проходимости трактора и еготехнологическому оборудованию – толкателю и манипулятору. Кроме этого сортиментовоз может с успехом использоватьсякак артеллирийский тягач.
Литература
1. «Лесные машины(тракторы, автомобили, тепловозы)» Под общей редакцией Г.М. Анисимова М. Леснаяпромышленность, 1989 г.
2. «Проектирование ирасчет специальных лесных машин». Под общей редакцией д. Т.Н. Зайчика. М.Лесная промышленность, 1976 г.
3. Гуськов В.В. и др.«Трактор, теория» М. Машиностроение, 1983 г.
4. В.И. Андреев«Справочник конструктора-машиностроителя» в 3-х томах /изд. «Машиностроение»1982г.
5. Клецким М.А.«Справочник конструктора сельскохозяйственных машин» т.1. М. Машиностроение,1983 г.
6. Кочегаров В.Г. и др.«Технология и машины лесосечных работ». М. Лесная промышленность, 1990 г.
7. «Методика определенияэкономической эффективности использования в лесозаготовительной промышленностии на лесосплаве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений».М. 1995 г.
8. Никитин Л.И. «Охранатруда и противопожарная защита в лесной промышленности» М. Леснаяпромышленность, 1974 г.
9. Богословский В.И.,Щеглов В.П. «Отопление и вентиляция» М. Стройиздат, 1970 г.
10. ГОСТ 12.200.097-83 ССБТТракторы промышленные. «Требования безопасности»
11. Федоренко В.А.«Справочник по машиностроительному черчению» М. Машиностроение1987 г.
12. Фетищева З.И.,Горшенина Н.С., Назаренко И.Н. Экономика: Учебно-методическое пособие подипломному проектированию.М: МГУЛ,2003.
13. Ронинсон Э.Г.Автогрейдеры. Учебник для профтехучилищ. М., «Высшая школа», 1977.
Доклад
Уважаемые членыгосударственной аттестационной комиссии. На защитупредставляется проект на тему:
«Колесный сотриментовоз скомбинированной трансмиссией»
Одной из важнейших операций при лесозаготовках являетсятранспортировка древесины. Если заготовка ведется по сортиментной технологии,то транспортировка древесины осуществляется в полностью погруженном положениина специальных машинах – сортиментовозах (форвардерах).
Этимашины создаются на гусеничном или колесном ходу.
Сортиментовозы оснащаются специальнымтехнологическим оборудованием для сбора и накапливания сортиментов длятранспортировки.
Базовоймашиной для колесныхсортиментовозовявляются специальные тракторы с шарнирно-сочлененной рамой, широкопрофильнымишинами низкого давления и колесной формулой 4×4; 6×6; или 8×8.
По сравнениюс гусеничными машинами они обладают высокой маневренностью и скоростямидвижения.
Большоеколичество колес по сравнению с колесным трелевочным трактором необходимоустанавливать потому, что сортиментовоз имеет значительную грузоподъемность.Для разных типов сортиментовозов она находится в диапазоне 50…150 кН.
Разработанныйсортиментовоз (Лист 1, 2) с колесной формулой 8×8 состоит из двух модулей- энергетического и технологического, соединенных универсальным шарниром.
Предполагаемыйвес машины 110 кН, грузоподъемность 100…110 кН.
Наэнергетическом модуле размещен двигатель Д 160.1 (мощностью 109 кВт и частотойвращения 2200 об/мин.) и кабина управления машиной. На технологическом модулеустановлено технологическое оборудование (см. Лист 1): манипулятор с челюстнымзахватом и коники для накапливания сортиментов.
При необходимостиспереди может навешиваться толкатель, предназначенный для расчистки погрузочныхплощадок и волоков.
Кабинакаркасная, герметичная, шумоизолирующая. Имеется защитное ограждение, круговоеосвещение, зеркала заднего вида.
Гидрообьемноерулевое управление с помощью двух цилиндров обеспечивает “излом” рамы на 45градусов, что позволяет поворачивать сортиментовозу с радиусом поворота неболее 6 м.
Насортиментовозе установлены на двух тандемных тележках колеса с шинами низкогодавления размером 20,5×25. Такая конструкция ходовой части позволяет снизитьдавление на грунт, что положительно влияет на проходимость. Для дальнейшегоуменьшения удельного давления, например, при работе зимой на снегу, на колесатандемных тележек можно устанавливать резинометаллические гусеницы. />
Во времяработы сортиментовоза на лесосеке величина сопротивления движению постоянноменяется. Это вызвано изменением рельефа местности, плотности почвы, наличиемпрепятствий в виде пней, корней, деревьев.
Для тяжелыхусловий работы колесных машин в лесу приемлемой является гидростатическая(гидрообъемная) передача.
Она обладаетрядом достоинств:
1.Бесступенчатое, плавноеизменение тяги и скорости;
2.Наличие гидравлическоймагистрали от насоса к мотору обуславливает демпфирующие свойства всейпередачи, двигатель машины работает более устойчиво и подвергается меньшему износу;
3.Повышение проходимости,вследствие плавной передачи крутящего момента и возможности длительной работы смалыми скоростями;
4.Облегчение трудаводителя.
Дляпроектируемого сортиментовоза разработана трансмиссия (Лист 2), в которой подвод энергии к тандемным тележкамосуществляется гидростатической передачей, а далее к восьми ведущим колесаммеханически. Такие схемы сейчас широко применяются иностраннымипроизводителями.
Гидростатическаячасть трансмиссия включает в себя: регулируемый насос, распределитель, двареверсивных регулируемых мотора и вспомогательную арматуру. При необходимостиодин их гидромоторов может отключаться.
Механическаячасть трансмиссии состоит из двухступенчатой главной передачи, шестерен балансиратандемной тележки и планетарных колесных редукторов. Общее передаточное числотандемной тележки 47,8.
Анализконструкций тандемных тележек показал, что машин грузоподъемностью более 100 кНлучше применять шестеренный привод ведущих колес, а для поворота балансиратандемной тележки использовать подшипник скольжения.
За основуконструкции главной передачи (Лист 3) тандемных тележек взята главная передачазаднего моста среднего автогрейдера ДЗ-31-1.
В этуконструкцию был добавлен самоблокирующейся межколесный дифференциал свободногохода для повышения проходимости. Также был изменен вход главной передачи дляустановки гидромотора.
Тандемнаятележка (Лист 4) сортиментовоза портального типа, центральной частью крепится кполурамам. В ходе проектирования были подобраны передаточные числа главнойпередачи и шестерен тандемной тележки, обеспечивающие требуемый тяговый искоростной режим работы.
Передаточноечисло шестерен балансира тандемной тележки равно 0,827. Балансиры тележкиповорачивается в подшипнике скольжения, размешенном в корпусе моста.
Конструкцияпланетарного редуктора ведущего колеса изображена на листе 5, в нее такжевстроен дисковый тормоз колеса с гидравлическим приводом.
В расчетнойчасти проекта были выполнены кинематические и прочностные расчеты элементовтандемной тележки. Подобраны двигатель сортиментовоза, агрегаты гидравлическойсхемы и проведен расчет тягово-скоростной характеристики сортиментовоза.
Предлагаемаятрансмиссия обеспечивает получение тягово-скоростной характеристики (Лист 6) позволяющейтрактору двигаться без разрывов потока энергии со скоростями до 25 км/час.Ограничение тяги 105 кН достигается настройкой клапанов.
Большоезначение при проектировании машины является разработка рекомендаций потребителюданной продукции по техническому обслуживанию и ремонту в процессе эксплуатации.
Мониторинготказов гидропривода сортиментовоза в процессе работы показал наиболееподверженные поломкам элементы гидравлической системы машины.
Былиустановлены конкретные неисправности появляющиеся при работе гидропривода, ихчастота появления и определены способы их устранения (лист 7).
Безотказностьи долговечность гидропривода, прежде всего, определяется правильным исвоевременным уходом за ним.
Дляпогрузчика была составлена карта технического обслуживания гидрообъемного привода.В ней установлены периодичность и номенклатура проводимых работ (лист 8).Процесс технического обслуживания и ремонта в лесозаготовительных предприятияхввиду малочисленности парка машин целесообразно организовывать методомуниверсальных постов.
Втехнологической части пояснительной записки проекта, в качестве примера описываетсятехнология разработки лесосеки с использованием данного сортиментовоза для вывозкидревесины.
Проведенныйэкономический расчет показал эффективность применения предлагаемогосортиментовоза при лесозаготовках (лист № 9). Производительность повысилась на 11,9%. Годовая экономия составляет 130,2 тыс. руб.
В разделеохрана труда рассмотрены вопросы обеспечения микроклимата и теплоизоляциикабины. Были сформулированы требования пожарной профилактики и охраны окружающейсреды.
Докладокончен, спасибо за внимание!