Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2014 в 21:48, курсовая работа
При строительстве лесных дорог средний объем земляных работ на I километр пути составляет в равнинной местности 3000-5000 м3, в холмистой и низкогорной-4000-8000 м3.
Результативное решение проблемы строительства лесных дорог возможно только при условии полной механизации всех дорожно-строительных работ с применением современных машин и совершенных технологий.
Содержание
Большую часть площади нашей страны занимают леса, и поэтому значение лесозаготовительной и лесоперерабатывающей промышленности в экономике России огромно.
В лесозаготовительной промышленности лесным дорогам отведена особая роль, так как они должны обеспечивать круглогодичную вывозку леса и создавать нормальные условия для ведения лесного хозяйства.
Для целей лесной промышленности необходимо строить ежегодно около 7 тыс. км лесных дорог постоянного действия и около 40 тыс. км временных дорог.
При строительстве лесных дорог средний объем земляных работ на I километр пути составляет в равнинной местности 3000-5000 м3, в холмистой и низкогорной-4000-8000 м3.
Результативное решение проблемы строительства лесных дорог возможно только при условии полной механизации всех дорожно-строительных работ с применением современных машин и совершенных технологий.
В настоящих методических указаниях представлена методика расчета и выполнения курсовой работы, включающая в себя задание на курсовую работу, разделы расчета основных параметров рыхлителя. Приводятся необходимые справочные данные и делаются рекомендации.
рыхлитель тяговый расчет производительность
В практике дорожного строительства производству земляных работ предшествуют подготовительные работы: расчистка полосы отвода от леса и кустарника, корчевка пней, уборка валунов и больших камней, засыпка ям, удаление растительного слоя, планировка, рыхление плотных грунтов, прокладка специальных осушительных канав. С этой целью применяется специальное оборудование, как правило, на базе трактора для выполнения данного вида работ.
Трактор Т-170 - гусеничный, промышленный, общего назначения, с гидромеханической или механической трансмиссией. Т-170 - собирательное обозначение семейства промышленных гусеничных тракторов тягового класса 10 общего и специального назначения, предназначенных для эксплуатации во всех климатических зонах. Тракторы Т-170 с этой целью выпускаются во множестве (около 80) различных модификаций и комплектаций.
Применяемый на тракторах Т-170 двигатель Д180 при увеличенной до 180 л. с. мощности и повышенном до 25% запасе крутящего момента повысил эффективность использования землеройных агрегатов. Три ступени мощности модификаций двигателя также способствуют рациональному применению его.
Возможность работы двигателя трактора Т-170 на различных видах топлива (дизельное, керосин, газоконденсат) делают трактор и агрегаты на его базе весьма эффективными в различных регионах. Двигатель в зависимости от условий эксплуатации может комплектоваться различными системами пуска: электростартерной и карбюраторным пусковым двигателем. Предусмотрена возможность комплектации трактора Т-170 предпусковым подогревателем и другими средствами облегчения пуска, что позволяет эксплуатировать двигатель в климатических зонах с температурой воздуха до минус 50°С.
Каркасная кабина трактора Т-170 установлена на виброизолированной платформе, имеет современный дизайн. Большая площадь остекления, удобное расположение органов управления, подрессоренное, регулируемое по весу и росту оператора, сиденье, отопитель калориферного типа, солнцезащитные шторки и др. обеспечивают повышенную комфортность при работе. На изготовленной в травмобезопасном исполнении панели приборов установлены указатели и сигнализаторы, позволяющие оператору контролировать работу всех основных систем трактора. Защитный каркас кабины (ROPS-FOPS) защищает оператора при опрокидывании и от падающих предметов. По заказу потребителя кабина трактора Т-170 может быть оснащена кондиционером.
Трактор Т-170 обладает раздельно-агрегатной гидравлической системой с насосом шестеренного типа. Гидросистема конфигурируется в зависимости от устанавливаемого навесного оборудования. Основной гидронасос шестеренного типа НШ-100 установлен на двигатель и приводится от его шестерен распределения. Полнопоточный фильтр с фильтрующими элементами "Реготмас" имеет тонкость очистки 25 мкм и установлен на трассе слива.
Рыхлители
Рыхлители - являются навесным рабочим оборудованием и предназначены для предварительного рыхления плотных, каменных или мерзлых грунтов для облегчения работы землеройно-транспортных машин. Их применяют также для удаления из грунта корней, остатков пней и камней после работы корчевателя, а также для разрушения старых дорожных покрытий при ремонте автомобильных лесовозных дорог.
Рыхлитель это сменное навесное оборудование к гусеничному трактору или мощному колесному трактору. Рыхлители обычно выполняют на базе той же машины, что и бульдозеры. Иногда на одну и ту же базовую машину трактор навешивают как бульдозерный отвал, так и рыхлительное оборудование. Тогда такая машина называется бульдозер-рыхлитель. Рыхлительное оборудование во многих случаях навешивается также на тягачи и автогрейдеры. Конструктивные отличия рыхлителей определяются тяговым классом и ходовым устройством базового трактора, назначением рыхлителя, видом его навесного устройства и способом установки, числом зубьев и способом их крепления. Различают рыхлители на базе тракторов класса 3, 4, 10, 15, 25 и 35 тс (ГОСТ 7425-71). Тяговый класс трактора является основным параметром, определяющим величину максимального заглубления зубьев в грунт, число зубьев, ширину режущей кромки наконечника, наименьшее расстояние от нижней точки рабочей балки до опорной поверхности, расстояние от наконечника до оси ведущей звездочки трактора, а также ресурс рыхлителей до первого капитального ремонта.
Рыхлитель состоит из рамы, тяги, балки, зубьев с наконечниками, гидроцилиндров, буферного устройства и флюгеров. Сварная рама коробчатого сечения является нижним звеном четырехзвенника рыхлителя, а сварная тяга - его верхним звеном. Балка также является звеном, на котором крепятся флюгеры с тремя зубьями, имеющими сменные наконечники.
Рабочим оборудованием рыхлителя является зуб, состоящий из стойки с посадочным хвостовиком, наконечника, защитной накладки и элементов крепления - стопоров. В ряде случаев для повышения производительности при рыхлении пластичномерзлых грунтов и трещиноватых скальных пород на зубьях устанавливают уширители. Помимо рыхлителей на строительной площадке могут понадобиться экскаваторы.
Рисунок 1 - Рабочий орган рыхлителя: 1 - стойка; 2 - защитная накладка; 3 - элементы крепления; 4 - наконечник
Стойка является несущим, наиболее нагруженным элементом зуба, на котором крепятся его детали. При разработке плотных связных и слабых трещиноватых скальных грунтов и при большом заглублении наконечника рыхлителя стойки частично участвуют в разрушении грунта, производя дополнительное рыхление. Для современных рыхлителей характерны в основном стойки трех типов: изогнутые, прямые и с незначительным изгибом. Рыхление стойками изогнутой формы осуществляется с меньшими усилиями, чем прямыми, однако при рыхлении средних и крепких трещиноватых скальных пород и мерзлых грунтов выломленные глыбы могут заклиниваться между стойкой и рамой рыхлителя, что ведет к значительному повышению сопротивления рыхлению. Иногда применяют стойки с незначительным изгибом. Как показали исследования, они наиболее эффективны при разработке скальных грунтов средней крепости.
Стойка 1 является несущим, наиболее нагруженным элементом зуба, на котором крепятся его детали 3. Для современных рыхлителей характерны в основном стойки трех типов: изогнутые, прямые и с незначительным изгибом. Рыхление стойками изогнутой формы осуществляется с меньшими усилиями, чем прямыми.
Однако при рыхлении изогнутыми стойками средних и тяжелых трещиноватых скальных и мерзлых грунтов выломленные глыбы могут заклиниваться между стойкой и рамой рыхлителя, что ведет к значительному повышению сопротивления грунта рыхлению. Стойки с незначительным изгибом наиболее эффективны при разработке скальных грунтов средней прочности. Для предотвращения износа передней рабочей грани стойки используются съемные износостойкие стальные пластины - защитные накладки, установленные на рабочей поверхности стойки.
Наконечники 4 являются сменной частью зуба, обеспечивающей непосредственное отделение грунта от массива и его разрушение. В ряде случаев для повышения производительности при рыхлении пластично-мерзлых грунтов и трещиноватых скальных пород на зубьях устанавливают уширители. Конструктивно уширители выполняют либо в виде расширяющихся в стороны от режущей кромки зуба клиновидных пластин, жестко или шарнирно смонтированных на стойке зуба, либо в виде двух стержней, выступающих по бокам стойки. У рыхлителя ДП-9С зубья закреплены в литых флюгерах, которые в свою очередь, при помощи вертикальной оси закреплены в рабочей балке.
Рыхлительное оборудование в однозубом и многозубом исполнениях (рисунок 1) состоит из унифицированных опорных кронштейнов, нижней тяги, гидроцилиндров подъема-опускания и регулировки угла рыхления. Рабочая балка однозубой модификации имеет одно центральное отверстие для установки зуба увеличенного, наибольшего заглубления. В зубе предусмотрены четыре отверстия с шагом 0,23 м, что допускает регулировку максимального заглубления зуба в широких пределах. Перестановка стойки в одно из отверстий производится с использованием механизма, управляемого из кабины машиниста. Литые защитные накладки зуба унифицированы для обеих модификаций рыхлительного оборудования.
Рисунок 2 - Рыхлительное оборудование: б - рыхлительное оборудование; 4 - опорный кронштейн; 5 - гидроцилиндр подъема-опускания рыхлителя; 6 - гидроцилиндр изменения угла рыхления; 7 - рабочая балка; 8 - буферное устройство; 9 - зуб; 10 - защитная накладка; 11 - наконечник; 12 - механизм перестановки стойки зуба; 13 - нижняя тяга
Установка рабочих органов рыхлителя в рабочее и транспортное положения осуществляется гидроцилиндрами, приводимыми от гидросистемы трактора.
Рисунок 3 - Гидроцилиндр подъема и опускания рыхлителя: 7-кольцо защитное; 2-кольцо; 3-клапан; 4-корпус; 5-крышка; 6-комплект уплотнении; 7-чистик; 8-скребок; 9-болт; 10-втулка; 11-шток; 12-регулировочная шайба; 13-подшипник; 14-стопорное кольцо;
Гидросистема рыхлителя присоединяется к гидросистеме трактора, состоит из двух гидроцилиндров подъема-опускания, гидроцилиндра изменения вылета зуба и гидролиний (трубы, рукава, соединения) и предназначена для управления рабочим органом рыхлителя. Гидроцилиндры рыхлителя и изменения вылета зуба двухстороннего действия, поршневые, с односторонним штоком. Рабочая балка - звено рыхлительного оборудования для крепления зуба.
Рисунок 4 - Общий вид рыхлителя; 1 - зуб рыхлителя, 2 - рама рыхлителя, 3 - базовая машина
Работа рыхлителя заключается в рыхлении грунта перед работой бульдозером. При этом на наиболее распространенных площадках (до 50 м), как правило, используют челночную технологию, когда рыхление совершается на переднем ходу, затем на заднем ходу проводится откат и снова начинается рыхление, т.е. рабочий цикл рыхлителя аналогичен рабочему циклу бульдозера.
Менее распространена технология, при которой рыхление совершается постоянно на переднем ходу с разворотами или при движении по периметру площадки. Дистанции рабочих ходов при этом эквивалентны дистанциям бульдозера. Для рыхления, особенно при заглублении рыхлителя в грунт, необходимо большое усилие заглубления, с этой целью желательно рабочее оборудование максимально приблизить к центру тяжести агрегата. Это целесообразно также для уменьшения перемещения центра тяжести при навешивании различных видов оборудования. Для выполнения этого требования стремятся ликвидировать свисание узлов трактора за обвод гусениц, а рыхлитель крепить непосредственно на стенке заднего моста трактора.
Рисунок 5 - Рабочий цикл рыхлителя;
Рабочий цикл рыхлителя начинается с момента движения вперед (1) заглубленного в грунт зуба. Рабочим ходом (II) считается операция рыхления дна траншеи или котлована от начала до конца. При остановке (III) включают задний ход и выглубляют рыхлитель. Движение машины назад называют холостым ходом (IV). Затем следует остановка для переключения передач и заглубления рабочего органа (V). При рыхлении рабочий цикл повторяют по параллельно смещенной траектории. Часто рыхление совмещают с уборкой отделенного от земляного массива грунта бульдозером.
В этом случае после окончания рыхления разрабатывают грунт бульдозером по рассмотренному циклу (операции VI, VII, VIII, IX, X), причем в зависимости от глубины разрыхленного слоя может быть целесообразна уборка материала не одним, а несколькими рабочими циклами бульдозера. Так образуется рабочий цикл рыхлителя.
Для работы в разнообразных климатических зонах были спроектированы гусеничные тракторы тягового класса 10, которые получили название Т-170, отличающую всю их модельную линейку. Применять эти тракторы можно в разных сферах, во многом благодаря тому, что было выпущено около 80 его моделей разных модификаций и комплектаций.
Знаменитый трактор Т-170 выпускается машиностроительной компанией, расположенной в СНГ и ставшей одной из наиболее крупных и масштабных. Там же выпускаются двигатели к этим тракторам, а опытные работники, в том числе и прекрасные инженеры, готовы решить задачи конструирования, испытания и запуска в серийное производство новой техники.
Рисунок 6 - Габаритные размеры базовой машины
Основные характеристики трактора Т-170
Таблица 1 - Технические характеристики трактора Т-170 (Т170)
Тип трансмиссии |
M |
Объем отвала, м |
- |
Максимальная глубина рыхления, мм |
- |
Габаритные размеры длина ширина высота |
4600 2480 3180 |
Колея, мм |
1880 |
База, мм |
2517 |
Масса конструкционная, кг |
15000 |
Двигатель |
Д180.111-1 (Д-160.11) |
Мощность двигателя, эксплуатационная, кВт (л. с.) |
125 (170) |
Удельный расход топлива, г/кВт*ч (г/л. с. ч.) |
218 (160) |
Удельное давление на грунт, МПа |
0,076 |