Використання бульдозерів на виробництві

Зміст

Вступ ............................................................................... 2

1.Призначення бульдозерів ............................................ 3

2.Вибір марки бульдозера ............................................… 5

3.Конструкція бульдозера ................................................ 6

4.Особливості роботи в болотистій місцевості ............ 8

5.Ходова частина ............................................................. 10

5.1Колісний рушій .......................................................... 11

5.2Гусеничний рушій ..................................................... 11

5.3Гумово – металічна гусениця .................................. 12

6.Розрахунок продуктивності бульдозера ...................... 13

7.Самостійна розробкавідвалу бульдозера ................... 20

8.Охорона праці ............................................................... 21

9.Техніка безпеки ............................................................. 22

Висновки ...............................................................……… 24

Список посилань на джерела ...........................……… 25

Вступ

Будівництво магістральних трубопроводів ведеться в різних природньо-кліматичних умовах. Проведенню основних земляних робіт передують підготовчі роботи. Підготовчі роботи є одним із найбільш важливим етапом будівництва. Оскільки для спорудження магістрального трубопроводу потрібно виконувати досить широкий об’єм найрізноманітніших робіт, то цілком закономірно, що і техніка, яка використовується на будівництві дуже різноманітна. Оснащення будівельних організацій великою кількістю загальна-будівельної техніки, а також десятками видів спеціальних машин і механізмів (трубоукладачі, трубовози, трубознімні станки, зварювальні та ізоляційно-очисні машини) дали можливість підняти рівень механізації робіт на спорудження магістральних трубопроводів до 98-99%. Такий високий рівень механізації відповідно підвищує швидкість та якість самих будівельних робіт.

При будівництві лінійних магістральних трубопроводів бульдозери мають широке призначення. Бульдозер – це основна машина для проведення підготовчих робіт. Він застосовується для копання і переміщення грунту на невеликі відстані (до 100 м), копання траншей і котлованів, їх засипання, розрівнювання грунту і планування майданчиків. Крім того, бульдозер може застосовуватися для розчищення траси під майбутній трубопровід, а також - під приміщення і споруди. В зимовий час його застосовують для розчищення доріг і майданчиків від снігу. При розчистці і плануванні траси за допомогою цих машин виконується валка дерев (діаметром до 0,15 м), викорчовування пнів (діаметром до 0,3 м), зрізання поздовжніх і поперечних уклонів, підсипка низовин. В зимовий час його застосовують для розчищення доріг і майданчиків від снігу. Будівництво на орних і цінних землях ведеться із збереженням родючого шару. Комплекс робіт напрямлених на виконання цієї умови називається рекультивацією. В процесі рекультивації родючий шар знімається і переміщується бульдозером. Специфіка роботи бульдозера, яка полягає в штовханні транспортуючого грунту попереду себе, дозволяє використовувати його для виконання таких робіт, як зведення насипів на болотах, спорудження під’їздів до мостів, під’їзних і вздовжтрасових доріг, виконання яких іншими машинами неможливо або вельми важко. В процесі роботи бульдозер, рухаючись вперед, опускає відвал, ножі якого, врізаючись в грунт, зрізають його поверхневий шар. Зруйнований грунт підіймається по відвалу і переміщується перед ним у вигляді призми волочення. Взявши необхідну кількість грунту, бульдозер підіймає відвал, припиняючи тим самим процес різання, і штовхає попереду себе раніше зрізаний грунт до місця вигризки. Після чого він зупиняється і починає рухатися назад з піднятим відвалом, залишив грунт. При необхідності розрівняти грунт бульдозер продовжує рухатись вперед з піднятим відвалом, розгладжуючи доставлений грунт, після чого вертається назад для повторення циклу.

1.Призначення бульдозера

В залежності від потужності і конструкції бульдозери можуть працювати на різних грунтах: від болотистих і пісчаних до розбірних, взірваних або розпушених порід і руд. При можливості перекосу відвалу і достатньому тяговому зусиллі бульдозерами з неповоротним відвалом можна розробляти до 70% всіх видів грунту. Бульдозери з поворотним відвалом мають обмежену область застосування. Їх використовують при засипці траншей поперечними ходами і прокладки доріг. При цьому повернутий відвал дає деякі переваги. Положення центру тиску базових тракторів не дозволяє використовувати відвал, повернутий на кут не меньший 60^°
від поздовжньої осі. У зв’язку з цим неперервний схід грунту в сторону не забезпечується і тому робота неперервними поздовжніми проходами практично не дає ефекту. До 90-95% часу такі бульдозери працюють з прямою установкою відвалу. Бульдозери класифікують за призначенням, номінальному тяговому зусиллі і різними конструктивними признаками. За призначенням розрізняють бульдозери загального призначення і спеціальні.

Бульдозери загального призначення виконують копання і розробку грунтів, порід і матеріалів в середніх грунтових (супісчані, суглинясті і глинясті грунти, тріщануваті сланці легкі випняки і т. п.) і помірних кліматичних умовах з температурою навколошнього повітря від –40 до +40^°
С. Скоріше всього їх обладнують неповоротним в горизонтальній площині відвалом. Поворотним відвалом обладнують в основному легкі і малогабаритні трактори.

Спеціальні бульдозери призначені для виконання таких робіт, як прокладка шляхів і доріг, згрібання торфа, розрівнювання кавальєрів, підземна або підводна розробка матеріалів, розробка легкіх матеріалів (вугілля), а також для роботи в затруднених кліматичних і експлуатаційних умовах. На спеціальних бульдозерах використовують відвали різних типів, відповідаючіх їхньому призначенню.

За номінальним тяговим зусиллям бульдозери поділяють на дуже тяжкі – з номінальним зусиллям більше 300 кН,тяжкі – 200-300 кН, середні – 135-200 кН, легкі – 25-135 кН і дуже легкі – менше 25 кН. Номінальне тягове зусилля залежить від маси базового трактора.

За ходовою частиною існують бульдозери гусеничні і колісні. Останні застосовуються рідко.

За типом робочого органа розрізняють наступні бульдозери:

з неповоротним відвалом, який встановлений перпендикулярно поздовжньої осі машини і не може повертатися;

з неповоротним полусферичним відвалом, бокові стінки якого встановлені під невеликим кутом до лобової поверхні;

з неповоротним сферичним відвалом, складається з трьох приблизно рівних частин, встановлених одна до одної під кутом 15^°
;

з неповоротним посиленим відвалом, обладнаний амортизаторами для зменшення ударних навантажень при штовханні скреперів;

з поворотним відвалом, встановленим в горизонтальній площині під кутом в обидві сторони від поздовжньої осі машини або перпендикулярно до неї;

універсальні з шарнірно з’єднаним відвалом з двух половин, які можна встановити до поздовжньої осі машини або перпендикулярно до неї.

Існують також відвали інших типів, призначені для специфічних робіт але вони розповсюджені значно менше. Наприклад, відомі відвали з щелепним захватом для переміщення сипучих матеріалів на великі відстані або під водою; з двома відвальними поверхнями для роботи переднім і заднім ходом; з відвальною поверхнею в сторону машини для роботи від стінки; обернені для роботи на себе і від себе; з вмонтованими по краях зуб’ями для роботи в лісних і інших тяжких умовах; з відбійним брусо зверху, колуном і загостреним ножем для розчищення місцевості від дерев і кущів; з подовженою відвальною поверхнею для переміщення вугілля і інших сипучих матеріалів.

Найбільш розповсюджені в даний час бульдозери з полусферичним неповоротним відвалом і механізмом перекосу.

За типом рами розрізняють бульдозери з охоплюючою і внутрішньою рамою. Внутрішню раму використовують для бульдозерів – штовхачів, жорсткість яких має бути підвищена.

За типом механізма керування розрізняють бульдозери з гідравлічним і канатно – блочним керуванням. Керування останнього типу в даний час майже не використовують. Автоматизоване керування застосовують в основному на планувальних роботах.

З метою розширення області призначення бульдозери забезпечені додатковим обладнанням: розрихлювальними зуб’ями, відкосниками, відкрилками, розширювачами, продовжувачами, канавними наставками, лижами, вилами і т. д.

Гідравлічні розширювачи, які можна з кабіни встановлювати під любим кутом до відвалу, починаючи від перпендикулярного положення і закінчуючи неробочим положенням, коли вони повернуті назад і майже не виходять за габарити відвалу, ефективні майже в любих умовах, за винятком роботи на тяжких розпушених скальних породах.

Область застосування бульдозерів може характеризуватися відношенню тягового зусилля до довжини ріжучої кромки і можливого вертикального зусилля до опорного майданчика ножів. Використання гідравлічно керованого з кабіни механізму перекосу відвалу забезпечує підвищення цих показників.

Найбільш широку область застосування мають бульдозери з неповоротним відвалом напівсферичного типу, які забезпечують високі показники по тязі і заглибленню при роботах на високо зв’язаних грунтах. Внаслідок великих навантажень на передні каткі ходової частини трактора і зниження річної експлуатаційної продуктивності обмежено застосування бульдозерів зі сферичним відвалом.

2. Вибір марки бульдозера

Вибір марки бульдозера проводиться за конструктивними особливостями базових тракторів, за типом грунту на якому проводяться роботи і експлуатаційних умов. Також бульдозери вибирають за номінальним тяговим зусиллям, за типом робочого органа. Згідно умови даного курсового проекту під виконання земельних робіт по засипці трубопроводу нам виданий трубопровід діаметром 420 мм. Тому потрібно вибрати такий бульдозер, який би зміг ефективно і якісно працювати. Вибираємо бульдозер з гусеничним рушієм, який забезпечує добре зчеплення з ґрунтами навіть на схилах і даватиме досить велику прохідність. Так як ґрунт є здебільшого однорідний за своїм складом, то вибираємо бульдозер з неповоротнім відвалом.

Вибираємо бульдозер ДЗ-54С, проведемо для нього розрахунок на продуктивність, перевіримо чи зможе він ефективно працювати. Якщо цей бульдозер по своїй потужності не зможе виконувати роботу в цих умовах, то слід вибрати інший. Розглянемо технічну характеристику вибраного бульдозера.

Технічна характеристика бульдозера ДЗ-54С

Марка трактора Т-100М

Потужність двигуна, кВт 80

Розміри відвалу, м

довжина 3,03

висота 1,1

Швидкість руху, км/год

вперед 10,16

назад 7,6

Найбільше заглиблення, м 0,38

Маса обладнання, т 1,6

Загальна маса, т 13,4

Бульдозер ДЗ-54C змонтований на базі гусинечних тракторів класа 10. Відвал цього бульдозера має криволінійний лобовий лист з козирком і прямими частинами зверху і знизу, нижню і верхню коробки жорсткості з тильної сторони, боковини з накладками і вушки для з‘єднання з штовхаючими брусами, розкосами і гідро циліндрами. Він має гідрофікований механізм перекосу, керований з кабіни. Штовхаючи бруси позаду оснащені шаровими опорами (зі сферичними втулками), за допомогою яких вони з’єднані з трактором, а позаду – пальцевими шарнірами, розташованими на одній вісі з пальцями гвинтових. Відвал зверху з одної сторони підтримуються гвинтовим розкосом а з іншої гідро циліндром, також маючи пальцеві шарніри зі сферичними втулками. За допомогою упорних шайб і гайків на кінці гвинта зазор в пальцевому з’єднані можна регулювати. Керування перекосу здійснюється за допомогою окремої секції розпреділювача гідросистеми трактора. Гвинтовий розріз застосовується для зміни кута різання відвалу.

3.Конструкція бульдозера

Бульдозер складається з базової машини (трактор) і спеціального навісного обладнання у вигляді відвалу з рамою або штовхаючими балками.

Робочим органом бульдозера є відвал. Він складається з передньої стінки, виготовленої із листової сталі, верхньої і нижньої балок, які надають необхідну жорсткість, а також бокових стінок або щік. В деяких конструкціях відвалів щоки дещо виступають вперед за передню стінку. Відвал представляє собою металічний вигнутий скребок, розташований попереду трактора. Нижня частина скребка плоска, а верхня утворює ділянку циліндричної форми. Верхня частина відвалу заставляє грунт підніматися по ньому, перекидаючи вперед, не допускаючи його перевалювання через відвал. До нижньої частини відвалу болтами кріпляться ножі. Їх як, правило, три: два бокових і середній. Ножі виготовляють із високоякісної сталі і мають двосторонню заточку. При зношенні однієї сторони ножа його перевертають на іншу сторону. За способом установки відвалу відносно осі трактора розрізняють неповоротні і поворотні бульдозери. В неповоротних відвал розташований перпендикулярно осі трактора, в поворотних він може повертатися у вертикальній площині під кутом 5 – 6 градусів.

Відвал неповоротного типу монтується до двох штовхаючих балок за допомогою підкосів і розкосів утворюючи жорстку просторову конструкцію. Вільні кінці штовхаючих балок шарнірно кріпляться до рам гусеничних візків трактора, забезпечуючи тим самим вертикальні переміщення відвалу при збереженні прямого кута між ним і віссю трактора.

Відвал поворотного типу встановлено шарнірно до універсальної штовхаючої рами і двох штовхачів. Вільні кінці брусів штовхаючої рами кріпляться, як і в першому випадку, до рам гусеничних візків. Фіксація необхідного положення відвала відносно штовхаючої рами виконується штовхачами. Вони представляють собою регульовані кронштейни, які шарнірно кріпляться до бокових щік і брусів рами. На кожному брусі передбачено декілька положень кріплення кожного штовхача, що забезпечує зміну кута встановлення відвалу від прямого (90°) до гострого (60 - 62°) вправо чи вліво. Штовхаюча рама називається універсальною, так як вона може бути використана для встановлення замість відвалу обладнання кущорізу або викорчовувача.

В сучасних конструкціях управління відвалом здійснюється гідравлічно. Відвал піднімається з допомогою гідроциліндрів, а опускається під дією власної ваги і зусиллям гідроциліндрів. Відомі конструкції відвалів, які складаються з двох або трьох частин шарнірно з’єднаних між собою. Кожна частина приводиться в дію своїм гідроциліндром, тому геометрію відвалу можна змінювати. Відвали можуть приймати форму совка або клина, висувати вниз середню частину відвалу, такі машини широко застосовують при ремонтних роботах.

Бульдозери випускають на базі гусеничних тракторів класів 3,4,10,15 і 25. Найбільш широко використовуються бульдозери з неповоротним відвалом на базі класів 3 і 10. Бульдозери на базі тракторів класів 10 і вище пристосовані для роботи в помірних кліматичних умовах та при низьких відємних температурах. Їх металоконструкції виготовляють з нехолодолампких низьколегованих сталей. Бульдозери з поворотним відвалом виготовляють тільки на базі тракторів класу 4 і 10. Всі бульдозери мають гідравлічне керування. Особливості бульдозерів по великій мірі обумовлені різновидністю конструкції базових тракторів. Їх параметри нормовані.

Бульдозер ДЗ-28 уніфікований на базі трактора класа 3 і має слідучі конструктивні ознаки. Параметри профілю відвальної рами підібрани для найбільш часто зустрічающихся суглинистих грунтів. Встановлений зверху козирок перешкоджає пересипанню грунта через відвал на підйомах і при поштовхах. Відвал жорстко з’єднаний з штовхаючи ми брусами, його кут різання не регулюють. Три ножа однакової довжини з одним або двома рядами отворів можна перевертати або зсувати при зношенні. Відвалом управляють за допомогою одного або двох гідро циліндрів, встановлених на жорстко закріпленому на лонжеронах трактора кронштейні і з’єднаних і з його гідросистемою трубопроводами і метало рукавами. Бульдозер ДЗ-128 уніфікований зі всіма попередніми моделями за окремими елементами і деталями відвалу, штовхаючих брусів та гідроциліндрів. Його штовхаючи бруси мають зносні накладки з зовнішньої сторони і відбійні пластини – з внутрішньої. Бруси з’єднані відвалом пальцевими шарнірами зі сферичними втулками. Такий самий устрій мають шарніри гідроциліндра перекосу відвалу і кріплення гвинтового розкосу до відвалу. З брусом розкіс з’єднаний пальцем. Вісі шарніра розташовані в одній лінії. Кронштейн розкоса на лівому брусі має два отвори, що збільшує діапазон регулювання кута різання відвалу.

Бульдозер ДЗ-101 уніфікований з бульдозером ДЗ-54. Він має гідрофікований механізм перекосу, керований з кабіни. Штовхаючи бруси позаду оснащені шаровими опорами (зі сферичними втулками), за допомогою яких вони з’єднані з трактором, а позаду – пальцевими шарнірами, розташованими на одній вісі з пальцями гвинтових. Відвал зверху з одної сторони підтримуються гвинтовим розкосом а з іншої гідро циліндром, також маючи пальцеві шарніри зі сферичними втулками. За допомогою упорних шайб і гайків на кінці гвинта зазор в пальцевому з’єднані можна регулювати. Керування перекосу здійснюється за допомогою окремої секції розпреділювача гідросистеми трактора. Гвинтовий розріз застосовується для зміни кута різання відвалу.

Бульдозер ДЗ-54 змонтований на базі гусинечних тракторів класа 10. Відвал цього бульдозера має криволінійний лобовий лист з козирком і прямими частинами зверху і знизу, нижню і верхню коробки жорсткості з тильної сторони, боковини з накладками і вушки для з‘єднання з штовхаючими брусами, розкосами і гідроциліндрами

Для підводних будівельних робіт на морському і річковому днищі в прибережній зоні створені бульдозери – амфібії. Вони застосовуються як для автономних робіт, так і для виконання допоміжних робіт по переміщенні домних грунтів. Ходове обладнання у такіх бульдозерів гусеничне, керування дистанційне. Дизельний двигун розташований у відсіку, на крижці якого встановлена труба, зв’язуюча відсік з атмосферою. Через трубу проходить всмоктуючи і вихлопний трубопроводи двигуна. Зверху труби знаходиться антена, яка приймає радіосигнали дистанційного керування. Для руху по суші труба може повертатися на 90^°
і опускатися в горизонтальному положенні. Відвал бульдозера амфібії має передню опускаючи заслінку для охоплення призми волочення грунту і виключення його змиву зустрічним опором води. Не дивлючись на важкість керування підводною роботою бульдозера і його високу вартість, бульдозери-амфібії отримали значне розповсюдження для підводних робіт.

4.Особливості роботи в болотистій місцевості

Болотом з будівельної точки зору називається збитково-вологиста ділянка земної поверхні вкритий шаром торфу потужністю 0,5 м і більше. Ділянки з потужністю торф’яних покладів меньше 0,5 м відносяться до заболочених. Ділянки, покриті водою без торф’яного покриття, відносяться до обводнених. В залежності від прохідності будівельної техніки і важкості проведення будівельно-монтажних робіт при спорудженні трубопроводів болота класифікують за трьома типами.

I тип: а) болота, повністю заповнені торфом стійкої консистенції, які допускають роботу і неодноразовий прохід будівельних машин з питомим тиском до 0,25 кгс/см²
; б) болота заповнені торфом нестійкої консистенції, при глибині торфа до 0,7 м, допускаючи роботу будівельних машин і механізмів; ширина болота до 500 м; несуча здатність поверхні болота до 0,25 кгс/см²
; в) болота глибиною до 1,5 м, на мінеральній основі, повністю заповнені торфом, які дозволяють роботу і проїзд машин з питомим тиском на грунт до 0,1кгс/см²
; ширина болота до 250 м.

II тип: а) болота, заповнені торфом нестійкої консистенції, при глибині торфу до 0,7 м, підстелені мінеральним грунтом; ширина болота більше 500 м, несуча здатність до 0,25 кгс/см²
; б) болота, повністю заповнені торфом, які допускають роботу і проїзд машин з питомим тиском до 0,1кгс/см²
при ширині болота до 1 км.

III тип: а) болота, які допускають роботу тільки спеціальних плаваючих машин і механізмів або звичайних машин на понтонах (крім б) I типу та а) II типу); б) болота повністю заповнені торфом, які допускають роботу і проїзд машин з питомим тиском до 0,1 кгс/см²
при ширині болота більше1 кмПри спорудженні магістральних трубопроводів в болотистій місцевості існують деякі особливості при підготовчих роботах.

На болотах, які покриті великим шаром снігу, глибина промерзання незначна. В цьому випадку застосовують метод промерзання верхнього шару грунту болота на смузі роботи землерийних машин. За декілька днів до початку земляних робіт ущільнюють і укатують сніг бульдозерами на смузі 5-6 м. При досягненні товщини ущільненого і промерзлого шару 0.2-0.3 м приступають до розробки траншей. На глибоких незамерзлих болотах, які характеризуються інтенсивним процесом розпаду органічних решток, метод промерзання займає багато часу. В таких випадках для прискорення промерзання застосовують рівня води нижче відмітки дна траншеї за допомогою голчатофільтруючих установок. Також застосовується метод поливу води на смугу роботи машин для отримання крижаної плівки.

При будівництві під’їзних і вздовжтрасових доріг на неглибоких болотах, заповнених щільним торфом для насипів застосовується привізний грунт. Насипи укладаються на хворостяну подушку, товщиною 0,35-0,4 м. Розхід гравію на 1 км дороги складає 480 м³
в щільному тілі та 600 м³
в розпушеному стані. Дороги з гравійним покриттям мають добрі експлуатаційні якості. Для будівництва цих доріг застосовуються бульдозери.

На важко прохідних ділянках болота при спорудженні трубопроводів в літній період і на незамерзлих болотах в зимовий час застосовуються лежневі і сланеві дороги. Дороги з повздовжнім настиланням називаються лежневі, а з поперечним – сланеві. Лежневі дороги більш економічні, але за питомим тиском на торфяну основу можуть бути застосовані тільки на болотах I типу. Сланеві дороги значно знижують навантаження на торфяну основу від машин і механізмів і тому застосовуються на болотах I і II типів. Спорудження лежневих і сланевих доріг виявляється найбільш дорогою і важкою частиною підготовчих робіт на болотах. В літній період на болотах I типу лежневі дороги укладають із реманентних щитів, які виготовляють на будівельних базах, їх можна застосовувати від двох до п’яти разів. Дороги з лісоматеріалу споруджуються бульдозерами.

В деяких випадках застосовують дороги з покриттям стрічкового типу. Стрічкові покриття укладаються на сплановану основу або хворостяну вистілку товщиною 0,08 – 0,02 м у вигляді двох стрічок. На заболочених ділянках укладають повздовжні лежні, а з верху – хворостяна вистілка товщиною 0,15 – 0,2 м, яка ущільнюється декількома проходами бульдозера. Після закінчення робіт, стрічкове покриття намотують на барабан спеціального укладчика ДТУ – 1, або ДТУ – 2 і перевозять на нове місце. Продуктивність укладчика – 120 м в зміну.

При споруджені трубопроводів в районах на незамерзаючих болотах будують зимні дороги або зимними. Розрізняють зимними снігові, снігокрижані, крижані, снігодерев’яні, кригодерев’яні та інші. Вибір типу дороги залежить від потужності промерзлого шару, інтенсивності промерзання і степені впливу додатніх температур лежачих шарів торфу. Будівництво зимників ведеться після підготовки ґрунтової основи, яке заключається в укатці або знищенні шару снігу, зняття рослинного шару зглажувані і плануванні поверхні. Розчистку планування і ущільнення будівельної смуги здійснюють після випаду першого снігу. На погано промерзаючи болотах для збільшення їх несучої здатності поверхню болота поливають водою. При промерзанні болота на 0,2 – 0,25 м і товщині сніжного покриву до 0,2 – 0,4 м ущільнюють сніг проходами бульдозерів або болотних тракторів. На відміну від лежневих і сланових доріг спорудження зимників не потребує великих капітальних і трудових5.Ходова частинаХодова частина призначена для забезпечення можливості пересування машини, а також служить опорою рами машини, повністю сприймаючи його вагу. Вона складається з наступних основних частин: рушія і елементів підвіски. Іноді в склад ходової частини входить рама машини.

Рушієм називається механізм, перетворюючий крутний момент від двигуна в тягове зусилля машини. В машинах для будівництва трубопроводів застосовуються колісний і гусеничний рушії.

Підвіскою називається устрій, з’єднуючий остов машини з рушієм: з колесами при колісному рушії або з опорними катками при гусеничному рушії.

Ходова частина машини складається з рами, мостів з колесами і еластичної підвіски, яка зв’язує раму з мостами або безпосередньо з колесами.

В ведучому мості розташовані механізми, перетворюючі крутний момент до ведучих коліс автомобіля (головна передача з диференціалом і півосі). Співвідношення між загальним числом коліс автомобіля і числом його ведучих коліс називається колісною формулою. Вона складається з двох цифр, перша з яких відповідає загальному числу коліс автомобіля, а друга числу ведучих коліс. Наприклад, автомобіль з колісною формулою 42 має чотири колеса (2 моста), двоє з яких ведучі (як правило задній міст), а автомобіль44 – так само чотири колеса, але всі ведучі.

Призначення еластичної підвіски – забезпечення плавності руху машин, помя’кшує удари коліс, що сприймаються ними, а також поштовхи під час їзди по нерівностям дороги.

Відрізняють два основних типа елементів підвіски: ресори та амортизатори. Ресори поглинають сприйняті колесами поштовхи та удари, а амортизатори гасять коливанняпідвіски.

Найбільш розповсюджені листові ресори, які складаються з вигнутих листів ( пластин ), маючи різну довжину, таким чином, щоб вся ресора наближались за формою до балки рівного опору згину.

Перший самий довгий лист ресори називається корінним. Його кінцями ресора кріпиться до рами машини. В центрі листи ресори кріпляться болтами, а по краям стягнуті хомутами; між листами наносять мастило. Застосовуються також ресори у вигляді витих пружин та довгих пружних валів, працюючих на скручення. Відомо застосування ресор з гумою.

Принцип дії амортизатора заснован на опорі в’язкої рідини, яка перетікає через малі отвори з одної порожнини в іншу під тиском дії поршня, зв’язаним з ресорою і здійснюючи разом з нею коливання. Широке розповсюдження отримали амортизатори двохсторонньої дії, в яких опір здійснюється рідиною при русі поршня в обидві сторони.

5.1 Колісний рушій

Колісний рушій представляє собою колесо, яке складається з обода, ступиці і диску. Колеса бувають, як жорсткі; коли металічний обід безпосередньо перекачується по грунту або наділений масивним литим гумовим колом, так і оснащенні пневматичними шинами. В сучасних машинах найбільше застосування отримали м’які колеса.

Пневматичні шини представляють собою порожнисті еластичні балони, наповнені стисненим повітрям. Під час кочення колеса, шина стискається під дією ваги машини і поштовхів від нерівностей дороги. Основне навантаження на колісний рушій сприймається повітрям і тільки 8 – 10% стінками шини. Оскільки жорсткість пневматичної шини в основному залежить від того, під яким тиском знаходиться в ній повітря, розрізняють шини високого (0,5-0,7мПа), низького (до 0,18мПа) і понаднизького тиску(0,05-0,08мПа).

В шинах понаднизького тиску застосовується система централізованої підкачки і регулювання тиску в них. При русі машини з такими шинами по заболоченій місцевості, тиск в шинах знижують до мінімуму; при цьому прохідність машини зростає. При виїзді на тверду дорогу тиск знову підвищують. Завд’яки цьому при русі по дорозі шина меньше деформується, а в результаті чого опір коченню зменьшується, а термін служби збільшується.

Шина складається із покришки, камери і обвідної стрічки, яка захищає камеру зі сторони ободу. В зовнішній будові покришки розрізняють бігову частину, бортову частину і бокові стінки, з’єднюючі обидві частини. У внутрішній будові розрізняють каркас, протектор, подушечний шар, боковини і крилама з сердечником.

В спеціальних машинах для будівництва магістральних трубопроводів все частіше застосовуються безкамерні шини, в яких камера відсутня, а повітря накачується у внутрішню порожнину колеса. Перевагою безкамерних шин є швидке охолодження, мала вага і більша безпека при русі.

В машинах, призначених для роботи в болотястій місцевості, застосовуються безкамерні арочні шини, які відрізняються широким профілем, низьким тиском (0,05 – 0,14 мПа), сильно розвинутим грунтозчепленням.

5.2 Гусеничний рушій

Гусеничний рушій служить для забезпечення руху машини по ґрунтовим дорогам і бездоріжжю. Його відмінною особливістю є наявність безкінечної шарнірної стрічки – гусениці. При роботі рушія гусениця, неперервно перекачуючись, розгортається по грунту, утворюючи рельсовий шлях, по якому за допомогою ведучого колеса переміщується на опорних катках сама машина.

Металічна гусениця складається з окремих траків шарнірно з’єднаних між собою пальцями і втулками для зняття гусениці одне із його зє’днаних зроблено роз’ємним. До кожної пари траків кріпиться болтами металічна пластина – башмак, який передає тиск на грунт. Для збільшення зчеплення з грунтом в нижній частині кожного башмака є спеціальний виступ – шпора або грунтозацеп.

Ведуча зірочка, сприймає обертовий момент від останньої марки трансмісії і забезпечує пересування машини.

Натяжний механізм служить для регулювання і підтримання правильного натягу гусениці і складається з натяжного пристрою. Натяг гусениці регулюється шляхом переміщення натяжного колеса спеціальним пристроєм. Надмірний натяг гусениці призводить до швидкого зносу гусениці і збільшує затрати потужності. При наїзді передньої частини гусеничного рушія на яку небудь перешкоду або при попаданні твердих предметів між зірочкою і траками гусениці натяжне колесо відходить назад і стискає пружину, пом’якшуючи тим самим отриманим рушієм удар і запобігає поломці його деталі. Іноді натяжний механізм розміщується в задній частині гусениці. Викликане цим деяке погіршення роботи рушія проявляється у зв’язку з малими швидкостями робочого ходу.

Опорні кадки служать для забезпечення перекатування машини а також передачі на гусеничний ланцюг ваги трактора. Робота опорних катків протікає в дуже важких умовах, так як при русі по нерівній дорозі відбувається нерівномірне навантаження окремих катків, на які може передаватися значна частина ваги машини. Конструкція опорних катків повинна забезпечувати запобіганню болота в підшипники.

Підтримуючі катки служать для підтримання верхньої частини гусениці, зменшує тим самим її прогинання під дією особистої ваги. Підтримуючи катки не несуть значного навантаження і працюють в більш сприятливих умовах, чим опорні. У зв’язку з цим їхня конструкція значно простіша і вага менша. В залежності від довжини гусениці буває два – три підтримуючих катка.

5.3 Гумово – металічна гусениця

Складається із двох паралельних гумово – тросових стрічок, які з’єднані між собою металічними траками. Траки штампуються із пружинної листової сталі і мають в передній частині вигини. Траки кріпляться зі стрічками болтами. Для збільшення жорсткості гусениці і надійнішого болтового зє’днання на внутрішню сторону стрічок накладають металічні пластини. Болти стягують пластини з траком, зажимаючи між ними стрічку. При цьому болти розташовують таким чином, щоб їх головки знаходились на пластинах, а гайки – на траках. Гайки стопоряться пружинними шайбами. Вигини траків утворюють бігову доріжку, по якій котяться опорні катки.

Розривне зусилля гумово – тросової стрічки має складати не менше 40 тон. Гумово – металічна гусениця набагато легша металічної; володіє безшумним ходом і забезпечує можливість створювати машини з питомим тиском на грунт 0,08 – 0,15 кгс/см²
.

Таблиця ідентифікаторів

10 REM “Продуктивність бульдозера”

20 PRINT “Введіть відстань переміщення грунту (м)”

30 INPUT L1

40 LET K=1-. 005*L1

50 PRINT “Коефіцієнт втрат K= ” ; K

60 PRINT “Введіть ширину, висоту відвалу і кут природнього спаду грунту”

70 INPUT L, H, F1

80 LET V=L*H^2*COS(F1)*K/2*(SIN(F1))

90 PRINT “Введіть довжину траси, швидкість різання”

100 INPUT LR, VR

110PRINT “Введіть швидкість руху вперед і назад”

120 INPUTVV, VN

130 PRINT “Введіть час переключення передач і час опускання відвалу”

140 INPUT TPP, TOP

150 LET T=LR/VR+L1/VV+(LR+L!) /VN+TPP+TOP

160 PRINT “Час одного циклу T= “ ; T

170 PRINT “Введіть коефіцієнт використання Кч =0.85…0.9”

180 INPUTK

190 PRINT “Введіть коефіцієнт розпушення грунту Кр”

200 INPUT KP

210 LET NP=3600*V*K/(T*KP)

220 PRINT “Продуктивність Пп= ” ; NP

230 PRINT “Введіть величин перекритя, кількість проходів, час повороту”

240 INPUT B1, N, TT

250 PRINT “Введіть ширину полоси”

260 INPUT L2

270 LET NN=3600*LR*(L2*SIN(F1)-B1)*K/ (LR/VR+TT))

280 PRINT “Продуктивність Пр= ” ; NN

290 PRINT “Введіть кут повороту відвалу і тривалість зміни”

295 INPUT F10, TOU

300 LET Q=H^2*L2*SIN(F1)*COS(F10) / (KP*2*SIN(F10))

310 PRINT “Об’єм грунту Q= “ ;Q

320 LET TU=LR/VR+L1/VV+(LR+L1) / VN+TPP+TOP+TT*2

330 PRINT “Тривалість робочого циклу Тц= “ ; TU

340 LET NZ=Q*TOU*/TU

350 PRINT “Змінна продуктивність Пз= “ ; NZ

360 END

Введіть відстань переміщення грунту (м)

? 100

Коефіцієнт втрат К= .5

Введіть ширину, висоту відвалу і кут природнього спаду грунту

? 3.03, 1.1,20

Введіть довжину траси, швидкість різання

? 120000, 4.448

Введіть швидкість руху вперед і назад

? 10.16,7.6

Введіть час переключення передач і час відвалу

? 16,10

Час одного циклу Т= 43248.11

Введіть коефіцієнт використання Кч=0.85...0.9

? 0.88

Введіть коефіцієнт розпушення грунту Кр

? 1.15

Продуктивність Пп= 4.754265Е-02

Введіть величини перекриття, кількість проходів, час повороту

? 0.5,2,10

Введіть ширину полоси

? 25

Продуктивність Пр= 54342.67

Введіть кут повороту відвалу і тривалість зміни

? 6,8

Об’єм грунту Q= 82.67016

Тривалість робочого циклу Тц= 43268.11

Змінна продуктивність Пз= 1.218583Е-02

Ok

6.Розрахунок продуктивності бульдозера

Продуктивність бульдозера при різанні і переміщенні грунту:

(6.1)

де k_ч
– коефіцієнт використання бульдозера в часі,k_ч
– 0,85-0,9;k_р
– коефіцієнт розпушення грунту (для грунтів І і ІІ категорій k_р
= 1,12 – 1,2; для грунтів ІІІ та ІV категорій k_р
= 1,25-1,3); V – об ‘єм призми грунту

(6.2)

де k_втр
– коефіцієнт втрат; l – довжина ножа відвалу.

(6.3)

де L_п
– відстань,на яку переміщують грунт, м.

Тривалість одного циклу t складається із наступних проміжків часу

(6.4)

де L_n
, L_p
– довжина відповідно різання та переміщення грунту, м;

V_р
,
V_n
, V_з
– швидкості , відповідно , різання,переміщення грунту та зворотнього ходу, м/с; t_n
.
n
– час переключення передач, с; t_з
– час зворотнього ходу, с.

Продуктивність бульдозера при розрівнюванні грунту(м³
/год)

(6.5)

дe L – довжина розрівнювальної ділянки, м; b₁
– величина перекриття проходу (b₁
= 0,5 м); n – кількість проходів бульдозера по одному місцю (n = 1 – 2); t_пов
– час повороту (t_пов
= 10c); l – довжина ножа відвалу.

Eксплуатаційна змінна продуктивність бульдозера при різанні грунту з переміщенням, м³
/зм

(6.6)

де T₃
– тривалість зміни; V_гр
– об’єм грунту, який переміщується бульдозером

(6.7)

Тривалість робочого циклу

(6.8)

де t_p
– час необхідний для розвертання бульдозера, t_p
= 10 с.

Продуктивність бульдозера при засипці траншеї (м³
/год)

(6.9)

де - коефіцієнт втрат грунту при засипці, = 1,05.

Блок-схема

7. Самостійна розробка відвалу бульдозера

Винахід відноситься до будівельно – дорожніх машинам, а саме до землерийних машин типу бульдозера.

Відомий робочий орган землерийнотранспортної машини, включає відвал з отворами і підрізний ніж з отворами, через які на лобову поверхню відвалу і підрізного ножа подається від компресора стислий газ.

Недоліком робочого органа є те, що стислий газ недостатньо ефективно створює на відвальній поверхні газову змазку, так як він має напрямлене витікання по цій поверхні.

Найбільш близьким до запропонованого по технічній сутності і досягненому результату є робочий орган бульдозера, який включає відвал з газовим колектором, з’єднаним з джерелом стислого газу і випускними отворами для подачі стисненого газу на лобову поверхню відвалу, ріжучий ніж і прокладку, змонтовану між ножем і відвалом, для формування потоку газової змазки.

Недолік цього робочого органа заключається в тому, що газова змазка понижує тертя грунту тільки по лобовій поверхні відвалу. В той самий час, за рахунок встановлення пружніх деформацій грунту відбувається його випуклення на задній грані ріжучого ножа та терття грунта по задній грані, що характерно збільшує зусилля при копанні.

Ціль винаходу – зниження опору грунту копанню за рахунок утворення збитковогостислого газу у задній грані ножа.

Вказана ціль досягається тим, що прокладка виготовлена у вигляді гнучкого фартуха, виступаючого за нижню кромку лобового листа і відвала і має протяжні канали для подачі стисненого газу в порожнину між ножем і фартухом.

Робочий орган землерийно – транспортної машини включає відвал з ріжучим ножем, змонтований на відвалі за допомогою болтів. Між відвалом та ножем змонтована прокладка у вигляді гнучкого фартуха, виступаючого вниз у задній грані ножа. На прокладці утворені виступи, між якими розташовані поперечні протяжні канали. З тилу відвал оснащений коробкою жорсткості, яка виконує в одночас функцію газового колектора з випускними отворами для подачі стилого газу на лобову поверхню відвала. Стислий газ потрапляє в коллектор через штуцер від джерела, наприклад компрессора.

Робочий орган працює слідуючим чином. При вирізанні з масива стружка грунту переміщюється вверх по лобовій поверхні відвала 1. Стислий газ із коробки 6 жорсткості через випускні отвори 7 попадає в зазор, утворений прокладкою 3 між відвалом і ріжучим ножем 2 і розповсюджується вгору по лобовій поверхні відвалу у вигляді тонкого шару газової змазки, зменшуя тертя грунту об відвал. Одночасно стислий газ із зазору, утвореного прокладкою, через поперечні протяжні канали 5 потрапляє у простір між фартухом та ножем, утворюючи в цьому просторі збитковий тиск.

Копання грунту традиційним способом супруводжується гнучкими і пластичними деформаціями грунту, причому гнучкі деформації викликають часткове встановлення профіля грунтової поверхні на висоту h, що супроводжується тертям грунту по задній грані ріжучого ножа. Збитковий тиск газу у просторі між фартуком прокладки і ножем урівноважує гнучкі сили грунту, встановлення профіля грунтової поверхні на висоту h відбувається позаду фартуха прокладки. При цьому між фартухом і поверхнею грунта також утворюється шар змазки, перешкоджаючи зносу фартуха.

Данний винахід позволяє знизити опір грунту копанню і тим самим збільшити продуктивність бульдозера.

Робочий орган бульдозера, включаючий відвал з газовим коллектором і випускними отворами, ріжучий ніж і прокладку між ножем і відвалом, відрізняються тим, що з ціллю зниження опору грунту при копанні за рахунок утворення збиткового тиску стисненого газу у задній грані ножа, прокладка виконана у вигляді гнучкого фартуха, виступаючого за нижню кромку лобового листа відвала і має протяжні канали для подачі стислого газу в порожнину між ножем і фартухом.

8. Охорона праці

Охорона навколишнього середовища при спорудженні і експлуатації трубопроводів –одна із найважливіших задач, від правильності виконання якої залежить не тільки збереження природного середовища, але в значній мірі надійність самих трубопроводів. Цю обставину і слід врахувати, як в процесі будівництва, так і в період експлуатації трубопроводів. Заходи по охороні оточуючого середовища не можуть бути разові, після виконання яких не потрібно більше займатися природоохоронною проблемою. Охорона навколишнього середовища починається одночасно з початком будівництва трубопроводу і в період його експлуатації.

Споруджувальна лінія необхідний елемент технології спорудження. При її влаштуванні в смузі значної ширини зрубується, вирівнюється поверхня грунту, викорчовуються пні. Основним збитком навколишньому середовищу при створенні споруджувальної полоси є утворення відкритої ґрунтової поверхні, яка легко піддається ерозії, вивітрюванні, розмиву. Тому розміри споруджувальної лінії повинні зводитися до мінімуму. В цьому слід управлятися принциповим потребам, не легкість технології будівництва повинна домінувати при перекладці трубопроводу, а зменшення шкоди навколишньому середовищу. Слід відмітити, що надмірне збільшення ширини смуги будівництва шкідливо відбивається на умовах експлуатації самого трубопроводу. Зріз ґрунту в межах смуги шкідливо впливає на зміну стійкості схилу. Порушення природної рівноваги стану схилів може привести до утворення в період експлуатації зсувів. Таким чином, основними видами шкідливих дій на навколишнє середовище при влаштуванні будівельної смуги є рубка лісу, зріз ґрунту, порушення шляхів природних потоків, утворення штучних перемичок природних потоків, зниження запасу стійкості схилів.

При роботі на бульдозері машиніст повинен чітко виконувати всі правила техніки безпеки. Ось деякі з них:

При зупинці бульдозера машиністу забороняється виходити з бульдозера, не опустивши відвал на землю.

Під час засипки траншеї не можна допускати висування відвалу за край траншеї, щоб запобігти сховзуванню бульдозера в траншею.

Не дозволяється працювати бульдозеру в глинистих ґрунтах в дощову погоду для запобігання сховзанню і перевертанню машини.

В зимовий період на гусениці бульдозера необхідно встановлювати шипи навпроти поперечного ковзання.

9. Техніка безпеки

До складу підготовчих робіт на будівельному майданчику об'єктів нафтової і газової промисловості входять розчищення територією від лісу, чагарнику, пнів, збирання валунів; планування території з пристроєм водовідводів; будівництво тимчасових під'їзних доріг, тимчасових споруджень (склади, майстерні, гаражі, житлові і санітарно-побутові приміщення).

Роботи з розчищення території від лісу і чагарнику носять специфічні характер і вимагають особливої уваги до питань безпеки. Усі роботи з розчищення території від лісу ведуться за технологічною схемою, затвердженої головним інженером будівельно-монтажної організації. Якщо на ділянці, що підлягає розчищенню від лісу, проходить лінія електропередачі, валку лісу в межах охоронної зони цієї лінії можна робити тільки з дозволу організації електрогосподарства при наявності наряду-допуску, що визначає безпеку робіт. У цьому випадку роботами керує інженерно-технічний працівник (виконроб, майстер).

Перед початком робіт усю територію, що підлягає розчищенню, розбивають на окремі ділянки і встановлюють послідовність робіт на кожній ділянці. В запобіганні нещасливих випадків не дозволяється виконувати валку лісу одночасно на суміжних ділянках.

На ділянках, де ведуться роботи з валкі лісу, не можна знаходитися стороннім обличчям. Ділянку валки обгороджують стовпами зі знаками, що забороняють чи попереджувальними написами, що встановлюють у 50 м від границі ділянки. До початку робіт спилюють дерева, що при випадковому падінні можуть заподіяти травму працюючим. Перш ніж почати спилювати такі дерева, необхідно випробувати їхню стійкість валочною вилкою. Це необхідно для того, щоб не відбулося несподіваного падіння дерева в момент спилювання.

При валці лісу можливий травматизм внаслідок ударів падаючими деревами або гілками. Щоб уникнути травм усі робітники повинні носити каски з м'якою пружинистою підкладкою (типу шолома мотоцикліста).

Валку дерев ведуть в одну сторону з урахуванням ухилу місцевості та напрямку пануючих вітрів..

Усі роботи з розчищення території від лісу і чагарнику виконують машинами. Дерева діаметром до 30-40 см викорчовують бульдозером, корчувальними лебідками і корчувальними машинами, дрібні дерева і чагарники – кущорізами. При цьому робітники повинні знаходитись на відстані не менше 50 м від дерев і натягнутих тросів. При одночасній роботі декількох бульдозерів між ними повинний дотримуватися розрив не менш 50 м.

В окремих випадках прибігають до ручного підрубу і спилюванню дерев. Для цього роблять пропил, потім підруб сокирою (висотою 4—5 см) і приступають до основного пропилу з боку, протилежного падінню дерева.

З метою безпеки необхідно заздалегідь добре підготувати робоче місце (забрати суки, трусок, ретельно ущільнити сніг), передбачити відхід робочого убік перед падінням дерева. Якщо немає впевненості в тім, що дерево буде падати в заданому напрямку, необхідно використовувати валочну вилку.

Перед початком валки необхідно забрати з пропилу пилку і відійти на безпечну відстань у напрямку, протилежному падінню під кутом 45° до намічуваного напрямку падіння хлиста. Валка дерев при силі вітру більш 6 балів, під час дощу і густого тумана (видимість менш 50.м), при граді й ожеледі не дозволяється.

На схилах крутістю до 15° напрямок валки залежить від нахилу дерев, і способу транспортного освоєння лісосіки. На схилах крутістю більш 15° дерева валять тільки вершиною до підошви схилу. На таких схилах робітник повинний працювати обов'язково з помічником. Працювати в цей час нижче по схилі не можна.

На ухилах до 36° дерева рекомендується валити тільки під ухил трактором із застосуванням троса. У цьому випадку один кінець троса закріплюють за дерево на висоті 3—5 м, а з іншої кріплять до трактору. Рухаючись під ухил, трактор валить дерево. Довжина троса повинна бути більше висоти дерева в 1,5—2 рази, але не менш 100 м. Для прискорення робіт при валці дерев діаметром до .30 см дозволяється цим способом одночасно валити кілька дерев. При валці дерев під ухил бульдозером відвал останнього піднімають у найвище положення.

Курсовий проект

КП.ПС – 62.00.000. ПЗ

Група ПС-99-3

Погребний Олександр