Модернизация автогрейдера ДЗ-141

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. Огляд існуючіх конструкцій автогрейдерів

1.1 Історія розвитку грейдерів

1.2 Класифікація автогрейдерів

1.3 Область застосування  та види робіт, що виконуються  автогрейдерами

1.4 Основні постачальники  автогрейдерів на вітчизняний  ринок

1.5 Організація технічного  обслуговування та ремонту автогрейдерів

1.6 Обгрунтування теми  дипломного проекту

РОЗДІЛ 2. Вибір і розрахунок основних параметрів автогрейдера

2.1 Визначення зчіпної  ваги, та максимальної сили тяги  автогрейдера

2.2 Визначення сил тяжіння  автогрейдера

2.3 Визначення потужності  двигуна автогрейдера

2.4 Визначення параметрів  авто грейдерного відвалу

2.5 Визначення годинної  та змінної продуктивності автогрейдера

2.6 Визначення бази та  колії

2.7 Підбір шин на автогрейдер

РОЗДІЛ 3. Розрахунок навантажень, що діють на автогрейдер

3.1 Визначення робочих  опорів

3.2 Розрахунок потрібної  сили тяги автогрейдера

3.3 Визначення необхідно  потужності двигуна машини

РОЗДІЛ 4. Розрахунок на міцність автогрейдера

4.1 Визначення зовнішніх  навантажень, що діють на автогрейдер

4.2 Розрахунок відвала

4.3 Розрахунок тягової  рами

4.4 Розрахунок основної  рами

4.5 Розрахунок ходового  устаткування

РОЗДІЛ 5. Гідравлічний розрахунок

 

РОЗДІЛ 6. Розрахунок техніко-економічних показників автогрейдера

6.1 Витрата робочої рідини  гідросистеми

6.2 Розрахунок індивідуальної норми витрати пального автогрейдера

6.3 Визначення техніко-економічних  показників використання ватогрейдерів

6.3.1 Визначення планової ціни одного машино-години експлуатації техніки

6.3.2 Визначення планових економічних показників техніки за рік роботи

РОЗДІЛ 7. Охорона праці та навколишнього середовища при експлуатації автогрейдера

7.1 Техніка безпеки під час роботи автогрейдера і електрообладнання

7.2 Техніка безпеки при експлуатації грейдерів і автогрейдерів

7.2 Загальні положення по охороні праці для машиніста автогрейдера

7.4 Вимоги безпеки у аварійних ситуаціях

7.5 Вимоги безпеки після  закінчення роботи

Висновок

Список використаної літератури.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

Жодне будівництво, як правило, не обходиться без проведення земляних робіт, які є найбільш трудомісткими в загальному переліку будівельних робіт. Тому одними з перших машин, які знайшли широке застосування в будівництві це землерийні машини, були різні засоби для механізації земляних робіт. Оснащення будівельної організацій на всіх етапах розвитку машинами для земляних робіт в повній мірі визначалося можливостями будівельного і дорожнього будівництва країни.Машини що випускаються промисловістю для земляних робіт за призначенням різні вони підрозділяються на окремі групи машин, які не завжди однакові.

Велика різноманітність машин, представлених в класифікації, обумовлено насамперед різноманіттям земляних робіт різними умовами їх виконання. Слід обмовитися, проте, що на сьогоднішній день в будівництві деякі специфічні види земляних робіт і раніше, пов'язані з великими витратами ручної праці (пристрій водовідводів, планувальні роботи, зміцнення укосів, влаштування переходів, прокладання кабелю і т.д.).

Автогрейдери являють  собою самохідні планувально-профілювальні  машини, основним робочим органом  яких є повноповоротний грейдерні  відвал з ножами, встановленими під  кутом до поздовжньої осі автогрейдера. Відвал розміщений між переднім і  заднім мостами пневмоколісного  ходового устаткування. При русі автогрейдера ножі зрізають грунт і відвал зрушує його в сторону. Автогрейдери застосовують для планування і профілізації доріг, спорудження високих насипів та профільних виїмок, уривки дорожнього корита і розподілу в ньому кам'яного матеріалу, зачистки дна каналів, планування територій, засипання траншей, ровів, канав і ям, а також очищення доріг, будівельних майданчиків, міських магістралей і площ від снігу в зимовий час. Автогрейдери використовуються на грунтах I ... III категорій. При роботі автогрейдер здійснює ряд послідовних проходів: різання грунту, його переміщення, розрівнювання і планування поверхні споруди. Сучасні автогрейдери конструктивно подібні і виконані у вигляді самохідних тривісних машин з повноповоротні грейдерних відвалом, з механічною або гідромеханічної трансмісією і гідравлічною системою управління робочими органами. Вони можуть бути використані для киркування грунту і зношеного полотна автомобільних доріг, а також для перемішування грунтів з добавками і в'язкими матеріалами на полотні дороги. Всі робочі операції автогрейдери здійснюють при поздовжніх проходах машин за допомогою основного робочого обладнання  (. Бульдозерного відвалу, кирковщика, снігоочисника, змішувача і пр) відвала з різними пристосуваннями (уширителями, подовжувачем, откосніком, кюветоочістітелем) і навісного обладнання. Подальший розвиток конструкцій автогрейдерів пов’язаний в першу чергу з удосконаленням: гідромеханічних трансмісій; шарнірно з’єднаних рам, що збільшують маневреність машини; механізмів керування відвалом, що дозволяє робити під навантаженням всі перестановки відвала, включаючи зміни кутів різання та його положень у плані; автоматичних систем керування для одержання якісних поздовжніх і поперечних профілів.

З метою підвищення поперечної стійкості на похилих поверхнях  на автогрейдерах передбачений нахил  передніх коліс, здійснюваний за допомогою  спеціально механізму. Завдяки нахилу передні колеса завжди займають вертикальне  положення на ухилах, і тому машина більш стійка проти поперечного  перекидання

.На автогрейдері застосована гідромеханічна трансмісія, в якій замість муфти зчеплення встановлений гідротрансформатор, що дозволяє автоматично в широких межах змінювати крутний момент на колесах і їх швидкість в залежності від виникає на колесах опору. Це спрощує механічну частину трансмісії, покращує умови праці машиніста, тягові властивості автогрейдера і його прохідність, знижує динамічні навантаження в трансмісії. Застосування гідротрансформатора підвищує продуктивність автогрейдера, особливо при важких режимах роботи, хоча кілька здорожує конструкцію автогрейдер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1

Огляд існуючих конструкцій  автогрейдерів

1. Історія розвитку грейдерів

Перший грейдер зробив Роберт Фултон в 1795 році, але застосовувати  його за призначенням стали в Америці тільки в другій половині дев'ятнадцятого століття. Свою назву автогрейдери отримали від англійського слова Grade, що в перекладі на українську - вирівнювати 

Примітно, що перший грейдер  не мав ні двигуна, ні кабіни як такої. Грубо кажучи, це був сталевий віз з відвалом і керуючими механізмами. Управління відвалом здійснювалося за допомогою понижуючих редукторів і великих кованих коліс - одне для повороту і друге для підйому та опускання. В ті часи грейдери були причіпними, тобто чіплялися в основному за кіньми, пізніше за тракторами. Саме тому при будівництві доріг в Америці перевага віддавалася претендентам який вміє поводитися з кіньми.

Перші дорожні грейдери з  двигунами з'явилися в США тільки в 20-х роках дев'ятнадцятого століття, грейдери стали самохідними, тобто  вони стали автогрейдерами. Хоча причіпні використовувалися ще довго, та й зараз можна знайти робочі примірники. Разом з двигуном грейдер отримали колеса з шинами, замість звичних на той час ободів з металу і коліс зі спицями як у возів.

Потім з'явилися приводи  від двигуна до редукторів, керуючих відвалом. Цей крок привів до значного ускладнення і збільшення ціни на автогрейдери, але і їх виробництво збільшилося в рази. І тільки в 60-х роках з'явилося ще одне нововведення - весь цей час компанії-розробники займалися впровадженням гідравліки в механізми. Новинка не обійшла і автогрейдер - насос-гідроциліндр став невід'ємною його частиною. У наступні роки не було кардинальних змін, тільки вдосконалення - поліпшення і модернізація.

Автогрейдери, мають об'ємний  гідравлічний привід регулювання положення  відвалу, можуть оснащуватися автоматичними  системами нівелювання, застосування яких полегшує роботу оператора і  дозволяє домогтися необхідних параметрів профільованої поверхні за менше  число проходів грейдера, що підвищує техніко-економічні показники машини.

Найбільший з коли-небудь створених в світі грейдерів - Acco Grader італійської компанії Umberto Acco Company.

Був випущений в єдиному  екземплярі. Спочатку "рекордсмена" побудували для експорту в Лівію. Однак через діяли в той  час обмежень на торгівлю з Лівією машину так і не доставили замовнику. У підсумку, вона до цих пір працює в Італії.

Важить Acco Grader 160 тонн, має  два двигуни Caterpillar, сумарна потужність яких становить 1700 к.с. Мотор на 1000 к.с. знаходився в задній частині машини, на 700 к.с. - В передній.

 

 

1.2 Класифікація автогрейдерів

Автогрейдери на даний  момент можна класифікувати за:

1. Конструктивною масою,
2. Типом трансмісії,
3. Колісною схемою,
4. Типом бортових передач,
5. По потужності двигуна.

За Конструктивною масою поділяються на:

• Важкі автогрейдери

Самим значним, беззаперечно, вважається автогрейдер важкий, який має масу 13-17 тонн, виконується звичайно в повноприводному виконанні, з  шістьма провідними колесами. Нерідко  задня пара коліс виконується  повертається. Такі моделі зазвичай використовують для будівництва автотрас і прокладки проселков через цілину. Також є надважкі моделі автогрейдерів, що досягають вагою 25 тонн. Природно, чим машина важче, тим вона продуктивніша, правда, маневреність і спектр застосування таких грейдерів істотно знижується, оскільки при невеликому обсязі робіт, їх використати нерентабельно через високий споживання палива. Варто зауважити, важкі машини майже не використовують для очищення снігу, хіба тільки на промислових об'єктах і в районах, де товща снігу такої висоти, що й не всяка гусенична техніка впорається.

 

Мал 3. Тяжкий автогрейдер

• Середні автогрейдери

Найбільш затребуваним в  дорожніх роботах є автогрейдер  середній, який має масу від 10 до 13 тонн. Такі машини є найбільш універсальними, їх широко застосовують не лише для  дорожніх робіт, але і при будівництві. Дані грейдери можуть мати різну кількість  осей і різну колісну формулу, наприклад, нерідко зустрічаються  моделі тільки з задньої парою  ведучих коліс. Сучасні грейдери середньої тяжкості володіють хорошою  рентабельністю, однак, старі моделі вітчизняного виробництва мають вельми велика витрата палива і є дорогими в експлуатації. Варто пам'ятати, що при проектуванні вітчизняних моделей не замислювалися про економію пального, в основному, намагалися перерахувати стільки така машина може заощадити людської праці. Так от, середній грейдер замінює порядку 500-700 робітників. Але купувати краще сучасну техніку, незважаючи на те, що старі радянські машини можна знайти в непоганому стані.

 

 

Мал 4. автогрейдер среднього класа.

 

• Легкі автогрейдери

Автогрейдер легкий використовується практично повсюдно, володіє дешевими експлуатаційними характеристиками, відмінною  маневреністю і може служити для  широкого кола робіт. Часто такі машини купують підприємці, що мають ферми  або заводи в глибинці - машина і  дорогу вирівняє, і сніг почистить, та й загрузала техніку таким  грейдером дуже зручно витягати. Природно, для будівництва автотрас такі машини годяться мало, хоча на підхваті вони практично  завжди використовуються: зробити з'їзд  з дороги, невелику насип, розрівняти залишився гравій після проходу  важкого грейдера і т.д.

Легкий автогрейдер, як правило, використовується для підтримання  грунтових доріг в належному  стані. Маса легкого автогрейдера не перевищує 9 тонн. Легкий грейдер в  зимовий період можна використовувати  в якості снігоочисної техніки. Якщо використовувати для очищення вулиць більш важкі грейдери, то можна  зіпсувати дорожнє покриття, використовуються для утримання й ремонту доріг, для облаштування прибудинкових  територій, при невеликих обсягах  робіт і в обмежених умовах. Легкі автогрейдери часто

виконують двухосними.

Звичайно, при всіх своїх  перевагах, грейдери використовуються в основному тільки в дорожньому будівництві і при очищенні доріг. Застосовувати їх на інших роботах  невигідно, хоча на багато моделей можна  навісити досить великий список додаткового  устаткування. Зате в дорожньому будівництві  рівних грейдеру немає, а враховуючи, що дороги безперервно ремонтуються, і дорожня мережа в Росії розвивається, дана техніка є досить затребуваною і, безсумнівно, буде розвиватися. До речі, великою популярністю користуються грейдери імпортного виробництва, які, незважаючи на високу початкову ціну, мають більш високу надійність і  термін служби.

 

Мал 5. Вид легкого автогрейдера.

 

 

У зв'язку з швидким розвитком, у класифікацію грейдерів по вазі можна включити ще два класи:

Мінігрейдери - машини, які використовуються для планування маленьких територій, наприклад тротуарів, а також усередині будівель.

Надважкі  автогрейдери - застосовуються в основному для гірничодобувної галузі і випускаються дуже дрібними партіями або під замовлення.

Конструктивно всі два  типи автогрейдерів між собою  практично нічим не відрізняються. Вони відрізняються між собою  тільки потужністю і масою.