Модернизация автогрейдера ДЗ-143

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

                 стр.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….……….... 4

1 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И РАБОТА

АВТОГРЕЙДЕРА ДЗ-143…………………………………………………….. 5

1.1 Назначение автогрейдера ДЗ-143…………………………………... 5

1.2 Состав автогрейдера ДЗ-143……………………………………….... 5

1.3 Установка силовая автогрейдера ДЗ-143……………………….... 9

1.4 Кинематическая схема автогрейдера ДЗ-143…………………… 13

1.5 Гидравлическая схема  автогрейдера ДЗ-143……………………. 14

2 РАБОЧИЙ ЦИКЛ АВТОГРЕЙДЕРА  ДЗ4-3……………………..…...…. 16

3 ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

АВТОГРЕЙДЕРА ДЗ-143…………………………………………………... 18

3.1 Тяговый расчет…………………………………………….………. 19

3.2.Расчет тяговой рамы на прочность…………………………………24

3.3 Расчет производительности автогрейдера…………………….…. 31

4 РАССМОТРЕНИЕ СУЩНОСТИ НАЙДЕННЫХ ПАТЕНТОВ………35

5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

АВТОГРЕЙДЕРА ДЗ-143…………………………………………………... 48

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….... 49

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………..… 50

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Непрерывный рост интенсивности  движения автомобильного транспорта, а так же возрастающая необходимость  в возведении новых промышленных и транспортных объектов, требует  повышения производительности в  строительстве и улучшения эксплуатационных характеристик автомобильных дорог  и прочих насыпей инженерного  назначения. Высокие значения этих показателей для таких сооружений во многом определяются тщательностью  планировочных работ при послойном  их возведении, а так же производительностью  профилирующих машин. От этого зависят  показатели «ровности» одежд и покрытий автомобильных дорог, аэродромов и  верхнего строения железнодорожных  насыпей. Поэтому операция профилирования конструктивных слоёв в общем  технологическом процессе строительства  является достаточно важной и ответственной. Поэтому необходимо стремится к  улучшению конструкций профилирующих  и планирующих машин, в частности  – автогрейдеров.

В данной курсовой работе предлагается усовершенствование конструкцию отвала автогрейдера ДЗ – 143. Модификация отвала заключается в установке на него выдвижных гидро-управляемых боковых секций, позволяющих увеличить длину РО, а, следовательно, и ширину захвата. Повышение производительности автогрейдера за счет сокращения числа проходов по обрабатываемому участку земляного полотна предлагается в различных работах. Увеличение сопротивления резания позволяет использовать мощность двигателя более полно.

 

1 КОНСТРУКТИВНЫЕ  ОСОБЕННОСТИ И РАБОТА АВТОГРЕЙДЕРА  ДЗ-143

 

1.1 Назначение автогрейдера ДЗ-143 [3]

 

Основным назначением автогрейдера ДЗ-143 является профилирование земляного полотна, строительство грунтовых дорог на нулевых отметках или на насыпях, воздвигаемых из грунта кюветов, планировка грунтовых поверхностей. Автогрейдер может быть использован для киркования) грунта и изношенного полотна дорог, а также для перемешивания грунтов с добавками и вяжущими материалами на полотне дороги. Все рабочие операции автогрейдеры осуществляют при продольных проходах машин с помощью основного рабочего оборудования – отвала с различными приспособлениями (уширителем, удлинителем, откосником, кювето-очистителем) и навесного оборудования (бульдозерного отвала, рыхлителя, снегоочистителя, смесителя и пр.)

 

1.2 Состав автогрейдера ДЗ-143 [1,2,3]

 

Автогрейдер ДЗ-143 представляет  собой  самоходную  колесную землеройно-транспортную машину с отвальным рабочим органом.

Рисунок 1.2 – автогрейдер ДЗ-143 вид сбоку

Автогрейдер ДЗ-143  состоит из следующих основных частей:

Длинной и выгнутой в средней части основной рамы 1, служащей для установки на ней всех механизмов автогрейдера и опирающейся сзади на заднюю тележку 10, снабжённую балансирами с ведущими колёсами 8, а спереди на переднюю ось 4 с управляемыми колёсами; двигателя 14, закреплённого сверху рамы над задней тележкой; трансмиссии, передающей вращение от двигателя к ведущим колёсам, гидронасосам и пр.; грейдерного отвала 7, расположенного в пространстве под выгнутой узкой в плане частью рамы, называемой хребтовой балкой, на специальной тяговой раме 6, закреплённого с помощью сферического шарнира на концевой части хребтовой балки над передней осью и двух гидроцилиндров подъёма отвала 2, установленных на кронштейнах с двух сторон хребтовой балки в её самой приподнятой части; кабины 11 с органами и пультом управления и сиденьем машиниста; отвала бульдозера 5, гидроцилиндра 12 для их привода; капота 9 с откидными стенками, закрывающего двигатель; электросистемы сигнализации и освещения13.

 При такой компоновке  создаётся полезная нагрузка  на ведущие колёса и, кроме  того, из кабины машиниста открывается  достаточно хороший обзор по  ходу машины и на всю зону  расположения отвала, что позволяет  машинисту автогрейдера непосредственно  наблюдать за самим процессом  обработки грунта на дороге  при любых положениях отвала  в пространстве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.1 – техническая характеристика автогрейдера ДЗ-143

Класс	140
Эксплуатационная масса, кг	13500
Двигатель	Д-260.2
Мощность, кВт (л. с.)	95,6 (130)
Коробка передач	гидромеханическая
Число передач: вперед/назад	4/2
Максимальная скорость, км/ч	42
Колесная схема	1х2х3
Радиус поворота, м	12,5
Тип рамы	жесткая
Размер шин, дюйм	14,00-20
изготовитель	«Брянский завод дорожных машин»
Грейдерный отвал
длина, мм	3740
высота, мм	620
угол резанья, град	30-70
угол наклона, град	0-90
угол захвата, град	полноповоротный
заглубление, мм	250
боковой вынос, мм	800
Бульдозерный отвал
длина, мм	2475
высота, мм	840

 

 

 

 

 

 

 К конструктивным особенностям  автогрейдера можно отнести изогнутую форму основной рамы, в изгибе которой расположен отвал (рис.1.3.а) устанавливающийся с различными углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а так же балансирную заднюю подвеску для лучшего вписывания в неровности и увеличения сцепления колес с поверхностью (рис.1.3.б). С целью повышения поперечной устойчивости на наклонных поверхностях на автогрейдере предусмотрен наклон передних колёс, осуществляемый с помощью специального механизма (рис.1.3.в). Благодаря наклону передние колёса всегда занимают вертикальное положение на уклонах,  поэтому машина более устойчива к поперечному опрокидыванию.

а)

 

 

 

 

б)                                                               в)                                  

                                                                 

               

 

 

 

 

Рисунок 1.3 – конструктивные особенности автогрейдера

           а) - схема основной рамы;  б) - схема балансирной подвески;                                            в) - схема работы механизма наклона передних колес

 

 Благодаря размещению рабочего органа отвала приблизительно посередине колесной базы и балансирной подвеске задних колес вертикальные перемещения режущей кромки при преодолении колесами неровностей существенно меньше высоты неровностей, что обеспечивает после каждого прохода автогрейдера выравнивание поверхности грунта (рис.1.4).

 

 

Рисунок  1.4 - схема работы автогрейдера

 

 

1.3 Установка силовая [4]

 

В качестве силовой установки на автогрейдер ДЗ-143 установлен дизельный двигатель Д-260.2. Двигатель рассчитан на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от -45 до +40 °С. Конструкция двигателя рассчитана на длительную работу без капитального ремонта при условии соблюдения правил эксплуатации, хранения и своевременного технического обслуживания.

        

        

       1 - форсунка;                                                                               2 - головка цилиндров;                                             3 - стартер;                                                         4 - маховик;                                                         5 - картер масляный;                                                         6 - пробка;      7 - блок цилиндров;        8 - фильтр топливный              тонкой очистки;            9 - топливный насос                       высокого давления;                                                                            10 -топливный  насос;   11 - турбокомпрессор;  12 - вентилятор;              13 - генератор;    14 - фильтр масляный            центробежный;             15-фильтр очистки           масла;                                                  16-фильтр грубой               очистки топлива;                                                                                     17-масломерный щуп;    18-заливная горловина

 

 

 

Рисунок 1.5 - общий вид двигателя Д-260. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.2 - основные параметры и характеристики двигателя Д-260.2

Наименование параметров	Единица измерения	Значения
Тип дизеля		Четырехтактный дизель с турбонаддувом
Способ смесеобразования		Непосредственный впрыск топлива
Число цилиндров	шт.	6
Расположение цилиндров		Вертикальное, рядное
Рабочий объем цилиндров	л	7.12
Порядок работы цилиндров		1-5-3-6-2-4
Направление вращения коленчатого вала (со стороны вентилятора)		по часовой стрелке
Диаметр цилиндра	мм	110
Ход поршня	мм	125
Степень сжатия (расчетная)		15 + 1
Допустимые углы наклона при работе: продольный, поперечный	град.	20, 20
Мощность номинальная	кВт	95.6
Мощность эксплуатационная	кВт	90,4
Номинальная частота вращения	мин-1	2100
Минимальная устойчивая частота вращения холостого хода	мин-1	800±50
Максимальная частота вращения холостого хода, ограничиваемая регулятором	мин-1	2275
Частота вращения при максимальном значении крутящего момента	мин-1	1400
Максимальный крутящий момент	Нм	500
Удельный расход топлива при номинальной мощности	г/кВтч	226
Удельный расход топлива при эксплуатационной мощности	г/кВтч	233
Давление масла в главной магистрали при: номинальной частоте вращения                                минимальной частоте вращения	МПа	0.28...0.45                   0.1
Масса, не заправленного горючесмазочными материалами и охлаждающей жидкостью	кг	650

Рисунок 1.6. Продольный разрез двигателя Д-260.2

 

1 - масляный картер; 2 - масляный  насос; 3 - демпфер; 4 - шкив коленчатого  вала; 5 - ремень вентилятора; 6 - крышка  распределения; 7 - шкив натяжной; 8 - форсунка для охлаждения поршня; 9 - вентилятор; 10 - водяной насос; 11 - корпус термостатов; 12 - шатун; 13 - поршень; 14 - гильза цилиндров; 15 -колпак; 16 крышка  головки цилиндров; 17 - головка цилиндров; 18 - блок цилиндров; 19 - задний лист; 20 - маховик; 21 - коленчатый вал; 22 - маслоприемник; 23 - распределительный вал

 

 

 

 

1.4 Кинематическая схема автогрейдера ДЗ-143

 

 

Рисунок 1.7. Кинематическая схема автогрейдера ДЗ-143

 

I – двигатель Д-260.2; II – шкив привода вентилятора; III – стартер двигателя; IV – привод маховика; V – насос; VI – вал карданный верхний; VII – гидротрансформатор; VIII – коробка гидромеханическая;  IX,XI – муфта фрикционная дисковая; X – муфта зубчатая; XII – вал карданный нижний; XIII – колесо с шиной; XIV – тормоз стояночный; XV- тормоз колесный; XVI – балансир; XVII – передача главная; XVIII – муфта сцепления.

 

 

 

 

1.5 Гидравлическая схема автогрейдера ДЗ-143

Рис. 1.8. Схема гидравлического управления автогрейдером:

1 – масляный бак, 2 –  насос, 3 – фильтр с предохранительным  клапаном, 4 – секционные золотниковые  распределители, 5 – левый цилиндр  подъема отвала, 6 – гидродвигатель  поворотного круга, 7 – цилиндры  подъема бульдозера и рыхлителя, 8 – цилиндр механизма наклона  передних колес, 9 – гидроусилитель  рулевого управления, 10 – цилиндр  механизма выноса тяговой рамы, 11 – цилиндр передвижения отвала  относительно кронштейнов поворотного  круга, 12 – правый цилиндр подъема  отвала.

 

Для привода всех механизмов применяются гидроцилиндры, а для  механизма поворота отвала – гидродвигатели вращательного действия, в основном аксиально-плунжерного типа, Система  выполняется по раздельно-агрегатной схеме с использованием стандартных  насосов и секционных техпозиционных золотниковых распределителей. Характерная  схема гидравлического управления приведена на рис. 5.

 

Рис. 1.9. Схема следящей системы управления рулевого управления:

1 – рулевое колесо, 2 –  червяк рулевого вала, 3 – рычаг, 4 – распределитель, 5 – гидроцилиндры.

 

Управляемые колеса поворачиваются при помощи рычажной системы, связанной  с трапецией поворота колес. Трапеция состоит из кронштейнов поворотных цапф, связанных поперечной тягой, и  обеспечивает поворот правого и  левого управляемых колес на углы, соответствующие радиусу поворота.