Проект дорожно-транспортной машины на базе автомобиля КамАЗ-43101

Проект дорожно-транспортной машины на базе автомобиля КамАЗ-43101

РЕФЕРАТ

Красавцев А.Н. Проект дорожно-транспортной машины на базе автомобиля КамАЗ - 43101. Руководитель проекта - доцент кафедры транспортных машин Красильников Ю.Н.

Дипломный проект. Пояснительная записка объемом 8 страниц содержит: 15 рисунков, 11 таблиц, 18 источников, графическая часть выполнена на 7 листах. Ключевые слова: щитоукладчик, гидроманипулятор, захват.

Цель работы - создание щитоукладчика с большой производительностью и расширение его функциональных возможностей.

На основании выполненного обзора литературы предложен вариант щитоукладчика с задним расположением гидроманипулятора и прицепом. Разработана конструкция захвата и выполнен экономический расчёт. Рассчитана производительность и показатели эффективности капитальных вложений. Разработаны мероприятия по охране труда и безопасным методам работы.

Реализация проекта позволит организовать строительство временных лесовозных дорог с почти двукратным увеличением объёмов работ. При сравнении с существующими в России машинами подобного типа проект имеет следующие преимущества: конструкция на базе одного тягача обладает лучшей манёвренностью, особенно на дорогах с колейным покрытием: увеличивается возможность более свободного маневрирования при работе гидроманипулятором на укладке или разборке плит, при установке его в задней части автомобиля: значительно уменьшается требуемый вылет стрелы гидроманипулятора, позволяющий использовать прицеп для перевозки покрытий. Как следствие этого значительное увеличение производительности и возможность использования машины на других работах.

ОГЛАВЛЕНИЕ

РЕФЕРАТ

ВВЕДЕНИЕ

. ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ

.1 Инвентарные покрытия временных дорог

1.2 Краткий обзор существующих конструкций строительных машин для строительства усов

1.2.1 Недостатки существующих дорожных машин

1.3 Патентные исследования

.4 Обоснование дипломного проекта

2. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

.1 Техническая характеристика автомобиля КамАЗ 43101

.2 Выбор манипулятора

.3 Разработка конструкции захвата

2.3.1 Схема и расчёт привода захвата

.3.2 Внутренний диаметр гидроцилиндра

.3.3 Толщина стенки штока

.3.4 Расчёт рычага

2.3.5 Расчет пальца

.4 Разработка кассетного устройства

.4.1 Расчет боковой стойки

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Подготовка и порядок работы разработанной конструкции щитоукладчика на базе автомобиля КАМАЗ-43101

3.1.1 Подготовка к работе

.1.2 Порядок работы

.2 Техническое обслуживание щитоукладчика

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Экономическое обоснование расчёта

.2.1 Расчёт капитальных вложений

.2.2 Расчёт годовых расходов на оплату труда

.2.3 Расчёт производительности

4.2.4 Расчёт экономии по заработной плате

4.2.5 Трудозатраты и фонд оплаты труда на содержание машин и оборудования

.2.6 Расчёт экономии затрат по содержанию дорожно-транспортной машины

4.2.7 Расчёт общей годовой экономии затрат

.2.8 Определение эффективности

4.2.9 Расчёт показателей эффективности капитальных вложений

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Анализ вредных и травмоопасных факторов, возникающих при эксплуатации и ремонте щитоукладчика

5.2 Способы защиты от вредных и опасных факторов

.3 Анализ устойчивости щитоукладчика

.4 Требования безопасности при эксплуатации щитоукладчика

.4.1 Общие требования безопасности

.4.2 Требования безопасности при эксплуатации гидроманипулятора

5.5 Техника безопасности и охрана труда при техническом обслуживании и ремонте щитоукладчика

5.6 Охрана окружающей среды

.6.1 Способы снижения выбросов токсичных веществ

.6.2 Использование щитоукладчика в чрезвычайных ситуациях

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

На сегодня основным видом транспорта является автомобильный, который используется для перевозки большей части сырья и строительных материалов. При постоянно возрастающем грузообороте требуются более совершенные типы дорожных покрытий. В сложных климатических условиях Севера покрытие автомобильных дорог испытывает повышенные нагрузки, что ведёт к их быстрому разрушению. Одной из серьезных причин, влияющих на эффективность лесозаготовок, является их сезонность. Причины сезонности лесозаготовок вытекают из уникальных природных условий нашей страны, в соответствии с которыми лишь 7% лесной территории России позволяют работать в лесу вне зависимости от погодных условий, 36 % являются непроезжими при летних затяжных дождях, 34% - в период сезонных распутиц, и на 28% можно работать только зимой. Известно, что около 50 % годового объема древесины у нас заготавливается в I квартале. При таком режиме работы почти в 2 раза увеличивается потребность в лесозаготовительной технике, в кредитных ресурсах на приобретение топливно-смазочных материалов, выплату заработной платы и другие расходы.

В зависимости от почвенно-грунтовых и метеорологических условий местности, имеющихся дорожно-строительных материалов и технической оснащенности предприятия наибольшее распространение получили следующие виды покрытия на усах: грунтовые, грунтово-улучшенные. деревянно-лежневые, на хворостяной выстилке, с засыпкой хворостяной выстилки гравийным материалом или дренирующим грунтом, с покрытием из железобетонных плит.

При строительстве усов в наиболее неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях местности предприятия должны ориентироваться на сборно-разборные покрытия. Применение их позволит значительно повысить производительность труда на вывозке леса и обеспечить проходимость автопоездов и любое время года.

Выбор типа покрытия обуславливается наличием металла, оборудования для изготовления покрытия, средств механизации для его укладки и разборки при строительстве усов.

1. ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ

.1 Инвентарные покрытия временных дорог

Одной из серьезных причин, влияющих на эффективность лесозаготовок, является их сезонность. (Причины сезонности лесозаготовок вытекают из уникальных природных условий нашей страны, в соответствии с которыми лишь 7 % лесной территории России позволяют работать в лесу вне зависимости от погодных условий. 36 % являются непроезжими при летних затяжных дождях. 34 % - в период сезонных распутиц и на 28 можно работать только зимой). Известно, что около 50 % годового объема древесины у нас заготавливается в I квартале. При таком режиме работы почти в 2 раза увеличивается потребность в лесозаготовительной технике, в кредитных ресурсах на приобретение топливно-смазочных материалов, выплату заработной платы и другие расходы. Важный фактор, способствующий успешной работе лесозаготовительного предприятия - наличие разветвлённой сети временных лесовозных дорог (усов) с надёжными в эксплуатации типами покрытий, без которой невозможна работа лесовозного транспорта. Временные лесовозные дороги (усы), имеющие удельный вес протяжённости 83%, играют важную роль в транспортной сети при освоении лесных массивов.

Временные автомобильные лесовозные дороги (усы). Усы являются наиболее распространенной частью транспортных путей лесозаготовительных предприятий. Ежегодно их строят более 40 тыс. км, половина из них летнего действия. В практике строительства усов различают следующие их конструкции: колейные из железобетонных плит на грунтовом основании; колейные из деревянных щитов на шпальном или грунтовом основании; колейные из деревянных лент; колейные лежневые на шпальном основании; гравийные; грунтовые, улучшенные добавками дренирующих и гравийных материалов; грунтовые и деревогрунтовые; с покрытием из лесосечных отходов; зимние снежные и ледяные. Временные дороги (усы) устраивают однополосными с разъездами.

Временная дорога строится непосредственно в каждую лесосеку осваиваемого массива; без уса невозможна ритмичная работа на всех фазах лесозаготовительного процесса. Именно отсутствие или плохое состояние лесовозных усов является часто одной из причин невыполнения плана вывозки лесозаготовительными предприятиями, особенно в периоды весенних и осенних распутиц.

Основная специфическая особенность лесовозных усов, как одного из видов автомобильных дорог промышленных предприятий, заключается в небольшом сроке их службы (до 1 года, в среднем 2-3 месяца), больших объёмах строительства (1 км. уса на 8 тыс. м³ вывозимой древесины) и небольшом протяжении отдельных усов (до 2 км). Эти особенности предъявляют к лесовозным усам трудноувязываемые между собой требования: с одной стороны, обеспечение эксплуатационной надёжности, усугубляемой применением лесовозных поездов всё большей грузоподъёмности и с другой стороны - уменьшение стоимости и трудоёмкости их строительства и обеспечение высоких темпов прокладки.

Широко применяемые в настоящее время типы лесовозных усов (грунтовые, деревянно-лежневые и др.) не отвечают этим требованиям, особенно при современном уровне развития лесозаготовительного производства.

Лесовозные усы с деревянно-лежневым покрытием

Обладают необходимой эксплуатационной надёжностью, но имеют высокую стоимость и трудоёмкость, мало поддаются механизации и требуют большого расхода древесины (600-800 м³ на 1 км). При этом темпы строительства их из-за преобладания ручного труда низкие, что затрудняет оперативность перевода бригад и мастерских участков с одной лесосеки на другую.

Грунтовые усы

При небольшой стоимости и трудоёмкости строительства, становятся непроезжими при неблагоприятных погодных условиях. Не обеспечивают эксплуатационной надёжности усов и покрытия на хворостяной подушке, применение которых оправдывает себя только на сухих участках и в благоприятные периоды года.

Временные дороги со сборно-разборным покрытием

Наиболее прогрессивными, экономичными, надежными в эксплуатации являются временные дороги со сборно-разборным покрытием. Такие покрытия могут быть использованы многократно при переходе из одной лесосеки в другую.

В настоящее время три типа покрытия сборно-разборного типа - железобетонные плиты, гибкие деревянные ленты ЛД-5 и деревянные щиты с металлическим креплением ЛВ-11, приняты и рекомендованы к серийному изготовлению в лесной промышленности, так как они обеспечивают пропуск автопоездов в любое время года. Основная особенность таких покрытий заключается в возможности многократного использования элементов покрытия за счет перекладки их с одного уса на другой. Эта особенность позволяет использовать для строительства усов дорогие и материалоёмкие покрытия, т. к. все затраты на их изготовление распределяются между усами, что в конечном результате приводит к снижению их стоимости, трудоемкости и материалоёмкости, по сравнению с усами, имеющими капитальные покрытия неразборного типа (например, деревянно-лежневое). При этом обеспечивается требуемые эксплуатационные качества лесовозных усов и повышается степень механизации работ как по изготовлению покрытия, так и по его укладке. Кроме того, для изготовления элементов покрытия используется местный материал-древесина. На основании вышесказанного можно сделать вывод в том, что сборно-разборные покрытия в наибольшей мере удовлетворяют специфическим требованиям, предъявляемым лесозаготовительным производством к усам, т.к. дают возможность обеспечивать их эксплуатационную надёжность при наименьших затратах и высоких темпах строительства.

Для покрытия лесовозных усов изготавливается несколько типов деревянных щитов (таблица 1.1). Отличительными признаками является длина, способ соединения брусьев, устройство стыков и т.д.

Таблица 1.1 - Характеристики щитовых покрытий

Щиты ЛВ-11

Изготовляют на лесозаготовительных предприятиях, металлическое крепление для них поставляют механические заводы.

Укладку и разборку колесопроводов из деревянных щитов выполняют с помощью специального щитоукладчика или автокрана, перевозку - лесовозными автомобилями. Каждый щит изготавливается из деревянных двухкантных брусьев толщиной 0,19 м и длиной 6,0 м, на концы которых надеты металлические наголовники корытообразного профиля. Оголовники изготавливают из листовой стати толщиной 5 мм. На концы оголовников приварены косынки, которые имеют отверстия для монтажа щитов и крепления оголовников посредством штырей или стяжкой шпильки с деревянными брусьями. Оголовники препятствуют деформации щита в поперечном направлении и предохраняют от разрушения концы брусьев, а боковые косынки, увеличивая жесткость столовника, дают возможность сплотить брусья в щите. Скрепление брусьев в щите осуществляется тремя шпильками М20 (одна в центре и две по краям). К торцам щитов на оголовниках приварены скобы для шарнирного соединения щитов между собой в колесопровод. Скобы имеют разную длину. Отверстия под пальцы в них расположены на разном расстоянии от оголовника, что позволяет при сочетании скоб разной длины укладывать щиты на прямых и кривых участках дороги с сохранением шарнирного соединения между ними. На прямых участках соединяют длинную скобу с короткой, а на кривых - короткую с короткой и длинную с длинной. В зависимости от грунтовых и гидрологических условий местности рекомендуются следующие типы усов:

Рисунок 1 - Тип I

Тип I - на периодически увлажняемых минеральных грунтах, не допускающих многократного прохода поездов, щиты укладывают на земляное полотно или спланированное грунтовое основание. При подготовке основания на дорожной полосе шириной 5 м убирают валежник, валят деревья с корнями, производят планировку.

Рисунок 2 - Тип II

Тип II - На переувлажненных минеральных грунтах. В данном случае на дорожной полосе спиливают пни заподлицо с землей или валят деревья с корнями и укладывают поперечные лаги с расстояниями между ними не более 1,5 м.

Рисунок 3 - Тип III

Тип III - На сырых и заболоченных местах и нормально увлажненных болотах с плотным торфом глубиной до 2 м помимо шпал, основание укрепляют продольными лагами с расстоянием между ними 0,9 м и поверх них поперечные лаги.

Рисунок 4 - Тип IV

Тип IV - на периодически увлажняемых болотах с мощностью торфа до 2 м. не допускающих проход тракторов с нормальными гусеницами. Основание устраивается в виде клетки из поперечных и продольных лаг.

Ленточное покрытие ЛД - 5

Оно представляет собой две гибкие ленты (рисунок 5), уложенные в колесопроводы. Каждая лента собирается из отдельных звеньев (щитов), соединенных между собой шарнирно. Ленты связываются в колесопроводы через 14 щитов соединительным щитом, который обеспечивает устойчивость покрытия и фиксирует межколейное расстояние. Основные звенья (щиты) размером 120x700x1100 м собирают из четырехкантных брусьев сечением 0,12x160х1100 м. Брусья в щит соединяют двумя металлическими хомутами, к концам которых приваривают кронштейны с отверстиями под палец для шарнирного соединения щитов в ленту. В ленте щиты (брусья) располагаются перпендикулярно к оси колёсопровода. т.е. движение лесовозного транспорта происходит перпендикулярно к волокнам древесины. Соединительный щит собирают из брусьев размерами 120x160x3000 мм.

Хомуты изготавливают из полосовой стали размером 6x80 мм. При сборке ленты кронштейны двух соседних щитов соединяют металлическим пальцем, который шплинтуют стальной проволокой. Брусья выпиливают из хвойной или лиственной древесины, воздушно-сухого состояния, без гнили и трещин.

Ленточное покрытие собирают на специальной строительной площадке. Основным оборудованием являются: гидравлический запрессовочный станок; рольганг для сборки щитов в ленты и грузоподъемный механизм для укладки готовых лент в штабель.

Рисунок 5 - Ленточное покрытие ЛД-5

Ленточное покрытие ИЛП-2

Белорусским политехническим институтом разработано ленточное покрытие ИЛП-2. Покрытие представляет собой два колёсопровода из гибких лент. Каждая линия собирается из четырёхкантных брусьев длиной 2 метра, соединённые между собой металлическими шпильками. Образуется силовая, относительно гибкая лента, которую можно собирать в «гармошку».

Покрытие ИДП-6К

Учёными Санкт-Петербургской лесотехнической академии предложено и испытано в производственных условиях покрытие ИДП-6К, оно представляет собой щиты длиной 6 метров. Основным несущим элементом является металлический каркас из швеллеров, в который закладываются короткие бруски, расположенные поперёк колеи. Недостатком данного покрытия является большой расход металлопроката (65 тонн на 1 километр покрытия).

Покрытиям ИЛП-2 и ИДП-6К необходимы дополнительные испытания и проверки в производственных условиях.

Ленточное покрытие БТИ им. С. М. Кирова

Представляет собой ленту, состоящую из отдельных элементов (брусьев) длиной до 2 м, сечением 140х140мм. Брусья изготовляются из здоровой древесины хвойных или лиственных пород. Наличие гнили, расколов и сплошных трещин не допускается. Брусья в ленте размещены в семь рядов и смещены относительно друг друга на половину длины. Сборные элементы соединены шпильками M 18. Такое соединение брусьев позволяет получить гибкую ленту, не имеющую стыковых соединений. Крайние элементы покрытия могут быть изготовлены из круглого леса диаметром 160-180 мм. В местах установки шпилек в брусьях сделаны затески для предохранения колес автопоезда от повреждении при сходе их с колеи.

Сборно-разборное покрытие из нагельных щитов

Предназначено для строительства временных веток и усов лесовозных автомобильных дорог в тяжёлых грунтово-гидрологических условиях и рассчитано под движение транспорта с нагрузкой на ось до 9 тонн. Основным конструктивным элементом покрытия являются деревянные нагельные щиты размером 6,0 х 0,96 - 1,08 х 0,2 м, показанные на рисунке 6, которые соединяются между собой в колесо проводах специальными стыковыми металлическими закладными деталями. На усах небольшой протяжённости или кратковременного действия допускается укладывать щиты в колёсопроводы без стыковых деталей.

Нагельные щиты изготавливают из двух-, трех- или четырехкантных брусьев на специализированной сверлильно-запрессовочной линии ЛВ-111. Брусья скрепляют через 1 м деревянными нагелями восьмиугольного сечения с диаметром описанной окружности 80 мм. Диаметр отверстий под нагели 75 мм, просверливаются поперёк щита так, чтобы нейтральная ось щита совпадала с центром отверстия. Нагеля запрессовываются в отверстия с усилием до 10 тонн. Для изготовления нагельных щитов рекомендуется использовать двухкантный брус толщиной 20 см. В отдельных случаях можно применить трёх- и четырёхкантный брус. Нагельное крепление, обеспечивая прочное соединение брусьев, исключает применение металлических креплений и относительно легко механизируется.

Как показывает практика, для строительства лесовозных усов наиболее приемлемы нагельные щиты (рисунок 6) трапециидальной и прямоугольной формы (вариант А), а в отдельных случаях и щиты с угловой (вариант Б и В) или уступчатой (вариант Г) формой плоскости стыка. Щиты прямоугольной формы могут укладываться на прямых и кривых участках усов с радиусом более 200 метров, а щиты трапециидальной формы и с угловой плоскостью стыка - как на прямых, так и на кривых с радиусом 30, 90,150 метров и т.д. при длине щитов 6 метров.

.2 Краткий обзор существующих конструкций дорожных машин для строительства усов

Постоянно растущий объём временных лесовозных дорог (усов) предопределяет развитие техники для производства подобных работ - машин-укладчиков.

Щитоукладчик КС-2

Разработанный Коми Гипрониилеспромом, представляет собой крановую установку грузоподъёмностью 1 т, смонтированную на трелёвочном тракторе ТДТ-55.

Рисунок 6 - Исполнения нагельных щитов

Щитоукладчик имеет приспособление для перевозки двух щитов. Вместо крюка к крановой установке подвешен специальный полуавтоматический захват, облегчающий процесс зацепки и отцепки щитов. Учитывая неперспективность принципа работы, заложенного в конструкцию щитоукладчика КС-2, была изготовлена только небольшая партия машин в экспериментальных мастерских института.

Более перспективными являются щитоукладчики манипуляторного типа, позволяющие значительно повысить производительность труда за счёт исключения операций строповки и отцепки щитов. Практически укладку и разборку покрытия может выполнять один оператор щитоукладчика, в то время как при укладке щитов автокраном численность звена должна быть не менее 3-4 человек. Кроме того, щитоукладчиком манипуляторного типа можно подвозить и раскладывать шпалы, подшпальники и продольные лаги, что в значительной степени сокращает долю тяжёлого ручного труда при строительстве лесовозных усов.

Кран-щитоукладчик

В Белозёрском леспромхозе комбината «Череповецлес» для укладки в покрытие используется кран-щитоукладчик, смонтированный на базе

автомобиля МАЗ.

На задней части установлен кран-погрузчик типа ПГ-05 или ПЭ-03. Автомобиль имеет удлинённую раму, на которой между кабиной и погрузчиком укладывают щиты длиной не более 4,5 м. Кран имеет гидравлическое управление. За один рейс щитоукладчик может перевозить 10-12 щитов. При укладке покрытия щитоукладчик подъезжает задним ходом к месту укладки и устанавливается на аутригеры. Крановщик закрепляет щит, приподнимает его и плавным движением стрелы опускает на место укладки. После укладки двух щитов (по одному на колёсопровод) щитоукладчик передвигается на длину щита. Не доезжая до конца щита на расстояние 0,5 м, щитоукладчик останавливается, и цикл укладки повторяется.

Щитоукладчик манипуляторного типа ЛД-17

На базе бесчокерного трелёвочного трактора ТБ-1, разработанный ЦНИИМЭ ещё в 1973 году и рекомендованный в производство. За один рейс перевозит 4-6 щитов, имеет ограниченный угол поворота стрелы и при разборке или укладке щитов должен двигаться рядом с покрытием.

Щитоукладчик ЛД-17 создан институтом КирНИИЛП на базе трелевочного бесчокерного трактора ТБ-1. Для того предусмотрено небольшое переоборудование трактора. Вместо коника на ТБ-1 устанавливают самоопрокидывающуюся кассету для укладки в нее четырех-пяти щитов, транспортировки и разгрузки их. К рукояти стрелы гидроманипулятора вместо клещевого захвата крепят грейферный захват.

Строительство нового уса с одновременной разборкой старого рекомендуется осуществлять комплектом машин в составе двух щитоукладчиков ЛД-17 и специально приспособленного для этой цели автомобиля с роспуском.

Кроме снятия щитов из старых покрытий и укладки на новое место щи-тоукладчик позволяет механизировать наиболее тяжелые операции - подъем и замену щитов, рихтовку колесопровода, подачу и укладку шпал и лежней основания. Эти же операции он может выполнять на дорогах с колейным покрытием из железобетонных плит.

Позже был разработан и рекомендован к применению при строительстве щитоукладчик на базе бесчокерного трелёвочного трактора ЛП-18. При разработке одной из важных задач была возможность при небольших работах по разоборудованию использовать ЛП-18 по прямому назначению на трелёвке леса. Связано это с тем, что он используется (как щитоукладчик) только в летний период, тогда как зимой он простаивает. Поэтому зимой работа на трелёвке позволяет более эффективно использовать производственные фонды предприятий и снизить затраты на строительстве лесовозных лесов за счёт уменьшения стоимости машино-смены щитоукладчика. Эта задача была решена - переоборудование щитоукладчика в трелёвочную машину занимает всего 30 минут.

Для использования ЛП-18 в качестве шитоукладчика проведено следующее переоборудование:

изменён угол вылета манипулятора за счёт установки дополнительного опорного узла гидроцилиндра поворота;

поставлены съёмные удлинители челюстей захвата и удлинены тяги, соединяющие челюсти с гидроцилиндром;

на трелёвочный щит установлена съемная кассета для перевозки четырёх нагельных щитов.

Укладчик УЛП-1

Вологодским ПКТБ разработан специальный укладчик УЛП-1 для съёма, укладки и транспортировки ленточных покрытий ЛД-5. Укладчик смонтирован на базе лесовозного автомобиля МАЗ-509 и состоит из платформы, укреплённой на раме автомобиля, двух ведомых барабанов с цепями, которые могут управляться независимо один от другого. На цепях крепится траверса. Привод ведущих барабанов производится от раздаточной коробки автомобиля.

Устройство покрытия с помощью УЛП-1 производится следующим образом. Предварительно на строительном дворе щиты покрытий ЛД-5 собирают в ленты длиной по 20-25 м, которые укладывают одну от другой на расстоянии 0,8м. Укладчик въезжает на ленты и останавливается так, чтобы сзади автомобиля остались концы лент длиной 4-5м. Затем концы лент прикрепляют к основной траверсе тяговой цепи и при включении барабанов ленты натягивают на тяговые цепи. По мере наматывания автомобиль продвигается вперёд. С помощью укладчика покрытие может быстро доставляться на значительные расстояния. При укладке концы лент освобождают, включают барабаны и начинают укладку ленты. Автомобиль двигается по укладываемым лентам задним ходом.

Щитоукладчик ДМ-16

СКВ ШЛО совместно с ЦНИИН разработан и выпускается щитоукладчик ДМ-16 для укладки и разборки колейных покрытий временных дорог. Машина предусмотрена для работы с деревянными щитами типа ЛВ-11 .Состоит из базовой машины ЛП-18А и смонтированной сзади грузовой площадки. Площадка имеет открывающиеся задние стойки и специальный захват с принудительным поворотом относительно вертикальной оси, также установлен гидроцилиндр для разгрузки щитов. Щитоукладчик грузит на себя щиты из штабеля или непосредственно с автомобиля, транспортирует их к месту установки и укладывает на подготовленное основание дороги.

Плитоукладчик ДМ-19

СевНИИП разработал плитоукладчик ДМ-19, предназначенный для перевозки и укладки колейных покрытий из 3-х и 6-ти метровых железобетонных плит и деревянных щитов, а также для перевозки сортиментов длиной 6-8 метров и других длинномерных грузов. Плитоукладчик представляет собой автопоезд, состоящий из автомобиля МАЗ-509А с гидроманипулятором и прицепа.

Плитоукладчик ДУП-2М

Для укладки, снятия и транспортировки железобетонных плит шириной до 1 метра и длиной до 3,6метра, в комплект которого входит одноименный прицеп, автомобиль МАЗ-509, укладочный кран и генератор мощности со щитом управления. Укладочный кран представляет собой ферму с кран-балкой, по которой ходит грузовая тележка.

.2.1 Недостатки существующих дорожных машин

Испытания плитоукладчика ДМ-19 в условиях производственной эксплуатации показали, что в существующую конструкцию машины на основании эксплуатационных испытаний рекомендуется внести ряд изменений.

Необходимо доработать систему поворота прицепа для движения задним ходом по колейным покрытиям, изменить конструкцию опорных стоек стрелы, установленных как на платформе тягача, так и на конике тягача. Стойка на платформе не должна быть помехой для гидроманипулятора при работе плитоукладчика без прицепа на укладке или разборке в заданной зоне машины. Стойка должна обеспечивать в обычном транспортном положении опору стрелы.

Для уменьшения давления на грунт под опоры устанавливаются деревянные прокладки, которые перевозят в специальных карманах на платформе автомобиля. Ширину следует увеличить на 5 сантиметров в связи с неизбежной деформацией прокладок и их загрязнением, что затрудняет их укладку в транспортировочное положение и извлечение обратно.

1.3 Патентные исследования

Поиск патентных и научно-информационных материалов проводился за 1990 - 2010 годы. В результате патентных исследований были установлены ведущие зарубежные фирмы, выпускающие машины и оборудование, укомплектованные грузоподъёмными средствами, а также выявлены основные направления и тенденции в конструировании транспортно - укладочных машин. Значительное количество отобранной информации отображают направления совершенствования автопоездов. С одной стороны - это разработка принципиально новых подвесок, с другой - усовершенствование сцепных устройств, улучшающих управление автомобилем.

Анализ патентно-информационных материалов позволяет сделать заключение о том, что поиск конструкторских решений ведётся в двух направлениях. Первое направление создание универсальных транспортно-укладочных машин. Второе - создание специализированных транспортных машин и укладчиков с ограниченными транспортными функциями.

Перспективным предполагается создание машины, сочетающее в себе как первое, так и второе направление по конструированию машины подобного типа, работающей как транспортно - укладочная, так и просто как укладочная с ограниченным транспортированием.

На данном этапе развития лесного комплекса представляется целесообразным создание щитоукладчика на базе автомобиля, оборудованного гидроманипулятором.

.4 Обоснование дипломного проекта

В перспективе, если ограничить область применения плитоукладчика только с плитами или щитами длиной до 6 метров, то будет предпочтительна схема машины без прицепа, с установкой грузоподъёмного механизма в задней части платформы. Прицеп может использоваться для транспортировки покрытий по магистралям и веткам, где это возможно с точки зрения безопасности движения автопоезда. В данной компоновке, перед движением по усу прицеп остаётся, а автомобиль движется к месту строительства, где производит укладку покрытия и возвращается обратно, после чего производится перегрузка плит с прицепа на машину и процесс повторяется. Разборка уса производится аналогичным способом с использованием одного автомобиля и перегрузкой покрытия на прицеп.

Проработка такого проекта целесообразна по следующим причинам: конструкция на базе одного тягача обладает лучшей манёвренностью, особенно на дорогах с колейным покрытием; увеличивается возможность более свободного маневрирования при работе гидроманипулятором на укладке или разборке плит, при установке его в задней части автомобиля; значительно уменьшается требуемый вылет стрелы гидроманипулятора. Последнее обстоятельство позволяет манипулировать с плитами, имеющими значительную массу. Нужными характеристиками обладает гидроманипулятор «СФ-65С», который, имеет возможность на вылете стрелы в 3 метра укладывать (поднимать) железобетонные плиты длиной до 6 метров и массой до 2 тонн.

Выбор базовой машины производился исходя из размеров и массы груза. По размерам базы и грузоподъёмности подходит автомобиль КамАЗ - 43101. В качестве грузоподъёмного механизма применяется гидроманипулятор «СФ -65С».

Вариант щитоукладчика на базе автомобиля КамАЗ - 43101 имеет грузоподъёмность в восемь железобетонных трёхметровых плит или как вариант - четыре плиты длиной шесть метров, либо десять деревянных щитов.

Автомобиль во время эксплуатации может использоваться с прицепом. Положительным моментом является то, что автомобиль КамАЗ - 43101 полноприводный и это позволяет использовать его в труднодоступных местах.

Разработка дорожной машины на базе автомобиля КамАЗ - 43101 посвящён данный дипломный проект.

2. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

.1 Техническая характеристика автомобиля КамАЗ - 43101

Рисунок 7 - Габаритные размеры автомобиля КамАЗ - 43101

Грузовой автомобиль с колёсной формулой 6x6, с односкатными шинами. Первый экземпляр 6-тонной серии КАМАЗ - 4310 с колесной формулой 6x6 был выпущен Камским автозаводом в 1983 году. Поначалу автомобиль предназначался для армии и оснащался лебедкой, системой регулирования давления воздуха в шинах и двумя топливными баками.

В 1989 году на смену КамАЗ - 4310 пришёл модернизированный КамАЗ - 43101. От своего предшественника новый автомобиль, в основном, отличался 220-сильным двигателем модели КамАЗ - 740.10-20. при 2600 об/мин, развивающий максимальную скорость 85 км/ч. Часть узлов и механизмов была доработана: технологически усилены рессоры, рулевые тяги, полуоси, шестерни коробок и т.п. Была установлена штампованная зашита картера двигателя. Грузоподьёмность КамАЗ - 43101 не изменилась и составила 6 т. Кузов автомобиля представляет собой металлическую платформу с откидными задним

и боковыми бортами и деревянным полом. Платформа оснащена каркасом и тентом; по заказу устанавливаются надставные боковые решетчатые борта с откидными боковыми и средней съемной скамейками для перевозки 30 человек. Трехместная кабина откидывается вперед гидравлическим подъемником. Предусмотрена шумо- и термоизоляция, независимый отопитель, гидроусилитель рулевого управления, а также подрессоренное регулируемое по длине и наклону спинки сиденье водителя. По заказу кабина оборудуется спальным местом.

На автомобиль ставится пятиступенчатая коробка передач с синхронизаторами на II, III, IV и V передачах, раздаточная коробка с двухступенчатым редуктором и цилиндрическим блокируемым межосевым дифференциалом планетарного типа, распределяющим крутящий момент между постоянно включенным передним мостом и мостами задней тележки в отношении 1:2. Грузовик оборудуется дисковыми колесами; шинами с регулируемым давлением воздуха; передней подвеской на полуэллиптических рессорах, с амортизаторами и задними скользящими концами рессор; балансирной задней подвеской на полуэллиптических рессорах, с реактивными штангами и скользящими концами рессор. Машина снабжена лебедкой барабанного типа, с червячным редуктором и ленточным тормозом. Трос выдается вперед и назад, его рабочая длина троса при выдаче вперед 74,5 - 76,5 м, при выдаче назад 81,5 - 83,5 м.

Автомобиль-тягач мод. 43101 (рисунок 2.1) предназначен для перевозки различных грузов, людей и буксирования прицепов по дорогам, допускающим осевую нагрузку 60 кН (6 тс), а также по грунтовым дорогам и пересеченной местности. Техническая характеристика автомобиля приведена в таблице 2.1.

Автомобиль предназначен для эксплуатации с прицепом, имеющим тягово-сцепное устройство по ГОСТ 2349 - 75 и полную массу в соответствии с технической характеристикой автомобиля.

Таблица 2.1 - Техническая характеристика автомобиля КАМАЗ - 43101

2.2 Выбор манипулятора

Рисунок 8 - Габаритные размеры гидроманипулятора СФ - 65С

В качестве грузоподъёмного механизма принимаем гидроманипулятор СФ - 65С. Грузоподъемность при максимальном вылете стрелы (7100 мм) 900 кг и максимум грузоподъемности в 2 тонны на рабочем плече в 3 метра. Установка такого манипулятора даёт возможность использовать его на укладке, как шестиметровых щитов, так и железобетонных плит длиной 3 и 6 метров. Масса без ротатора и грейфера составляет 1700 кг, а масса рабочего органа с механизмом поворота 248 кг. Манипулятор СФ-65С может быть оборудован кабиной оператора. Кабина стационарно крепится к стойке, либо может быть установлена на отдельное подъемное устройство, приводимое в движение от гидросистемы манипулятора. Оборудована кабина стеклоочистителем, обдувом стекла, лампочкой освещения, кронштейнами для крепления фар. Утепление внутри произведено теплоизоляционной обшивкой.

Так же манипулятор может осуществлять погрузку-разгрузку пакетов, контейнеров, материалов при соответствующем оснащении его дополнительным оборудованием.

Гидроманипулятор СФ - 65С является базовым автомобильным вариантом СФ - 65 с аутригерами для обеспечения устойчивости. При производстве этого популярного гидроманипулятора использованы конструкторские разработки и технологии финского гиганта Fiskars. Гидроманипулятор СФ - 65С разработан специально для обеспечения тяжелых работ с бревнами на лесозаготовках, поэтому в этой разработке был учтен опыт эксплуатации гидроманипуляторов в России и в скандинавских странах.

Рисунок 9 - Составные части гидроманипулятора СФ - 65С

Гидроманипулятор представляет собой подъемный механизм, обеспечивающий перемещение груза по кратчайшим траекториям в пределах зоны действия. В основании 1 (рис. 2.3), которое является опорной базой всего гидроманипулятора, расположено устройство поворота стойки. К верхней части стойки шарнирно крепится стрела 3. Подъем и опускание стрелы осуществляются гидроцилиндром 10. Стрела в свою очередь шарнирно сочленена с рукоятью 4, привод которой осуществляется гидроцилиндром 11 через рычажно-шарнирный механизм. В корпусе рукояти смонтирован удлинитель 5, перемещение которого производится гидроцилиндром 12. На конце удлинителя через подвеску шарнирно крепится грейфер 28 с ротатором 27. Расположение шарниров подвески во взаимно перпендикулярных плоскостях обеспечивает при работе манипулятора возможность отклонения грейфера от вертикали в любой из этих плоскостей. Пульт управления расположен непосредственно на стойке и включает в себя стеллаж с трапами, сиденье оператора 7, рычаги и педали управления. Гидроманипулятор снабжен двумя аутригерами 6, которые закреплены на основании. Во время погрузки они опускаются вниз, и гидроманипулятор устанавливается в горизонтальное положение. Управление аутригерами осуществляется распределителем 16, расположенным на балке основания. Гидроманипулятор имеет одноконтурную гидравлическую систему, работающую от одного гидравлического насоса. При помощи трехходового крана 17 рабочая жидкость подается либо на гидрораспределитель аутригеров, либо на гидрораспределители управления гидроманипулятором 15.

.3 Разработка конструкции захвата

Схема захватного устройства - двухрычажная с гидроманипулятором двухстороннего действия.

Максимальный вес поднимаемого щита - 2000 кг; Давление жидкости в гидросистеме - 17 МПа; Расход масла - 80 л/мин; Мощность - 20 кВт; Частота вращения вала - 1500 мин ^-1;

Материал захватного устройства - сталь марки 15 ХСНД; Толщина листовой стали захватных рычагов - 8 мм.

.3.1 Схема и расчёт привода захвата

После выбора типа захвата разрабатываем в выбранном масштабе компоновочно-кинематическую схему захвата, которая позволяет определить геометрические размеры основных конструктивных элементов и даёт представление о работоспособности проектируемого захвата.

Схема захватного устройства, изображённая на рисунке 2.2, по принципу обжатия щита подачей жидкости в бесштоковую полость. Масштаб 1:4. Расчётная схема необходима для определения нагрузок, действующих на рычаг.

Плечи действия сил l и L, а также угол ζ, замеряем на масштабно-компоновочной схеме захвата.

1 = 0,124м; L = 0,416м; ζ=18°.

Рисунок 10 - Расчётная схема захватного устройства

По методу кинетостатики (принцип Даламбера) запишем:

Σх_i = х₀ - F_тр - F_y = 0; (2.1)

Σy_i = y₀ - N_A = 0; (2.2)

ΣM₀ = F_y l cosζ - F_тр L- M_ин = 0, (2.3)

где F_тр - сила трения скольжения стали по бетону;

М_ин - главный момент инерции сил.

М_ин = J_o∙Е_о, (2.4)

Na = Nb = 0,5G, (2.5)

где G - вес плиты;

J_o - момент инерции рычага;

Е_о - угловое ускорение поворота рычага.

G = mg, (2.6)

где m - масса плиты, m = 2000 кг;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с².

G = 2000 ∙ 9,81 = 19620 Н.

Считаем рычаг сплошным однородным стержнем, тогда:

J_о = m_pL²/3, (2.7)

где m_p - масса рычага, m_p = 52 кг;

J_о = 52∙0,416²/3 = 2,9 кг∙м²

Считаем поворот рычага равноускоренным, Е = const. Тогда, по известным формулам механики:

ω = ω₀ + Е t, (2.8)

φ = ω₀ t +  (2.9)

 (2.10)

где φ - угол поворота рычага,

t - время поворота рычага, t = 8 с;

 (2.11)

 (2.12)

где f - коэффициент трения стали по бетону, f = 0,8;

 (2.13)

По полученным формулам рассчитываем значение усилия гидроцилиндра:

 (2.14)

 (2.15)

 (2.16)

2.3.2 Внутренний диаметр гидроцилиндра

 (2.17)

где d_шт - диаметр штока, мм;

d_вн - внутренний диаметр гидроцилиндра, мм.

 (2.18)

где Р - давление в гидросистеме, Р = 17МПа;

Р₀ - давление подпора, Р₀ = 0,7 МПа.

 (2.19)

Рисунок 11 - Сечение гидроцилиндра

 (2.20)

 (2.21)

Принимаем d_вн = 170мм.

Соответственно: d_шт = 0,6 ∙ 170 = 102 мм, принимаем d_шт = 102 мм.

Расчет стенки штока ведем по допускаемому напряжению на растяжение:

 (2.22)

где [σ_р] - допускаемое нормальное напряжение на растяжение,

[σ_р] = 220 МПа.

Получаем квадратное уравнение:

 (2.23)

 (2.24)

Принимаем толщину стенки штока δ = 7 мм.

Рисунок 12 - Сечение штока

.3.4 Расчет рукояти манипулятора

Рукоять манипулятора изготавливается из листовой стали марки 09г2с.

Расчет рычага ведем по допускаемым нормальным напряжениям на изгиб:

 (2.25)

где [σ_и] - допускаемое нормальное напряжение на изгиб, [σ_и] = 80МПа;

М_и - изгибающий момент, Н∙м;

W_х - момент сопротивления сечения зуба, м³.

Из конструктивных соображений принимаем:

В = 0,12 м;

δ = 0,008 м.

Определяем высоту Н:

 (2.26)

 (2.27)

Рисунок 12 - Сечение рукояти манипулятора

 (2.28)

 (2.29)

 (2.30)

Принимаем Н = 224 мм.

.3.5 Расчет пальца

Выбираем материал для изготовления пальца - сталь 08 (ГОСТ 1050 - 88)

Изгибающий момент, действующий на палец в горизонтальной плоскости равен:

 (2.31)

Изгибающий момент, действующий на палец в вертикальной плоскости равен:

 (2.32)

Суммарный изгибающий момент, действующий на палец равен:

 (2.33)

 (2.34)

где [σ_И] - допускаемое нормальное напряжение на изгиб, для стали 08 (ГОСТ 1050 - 88) [σ_И] = 98МПа;

М_И - изгибающий момент, Н∙м;

W_х - момент сопротивления сечения зуба, м³.

 (2.35)

 (2.36)

Принимаем диаметр пальца d = 65 мм.

Произведем проверочный расчет пальца на срез:

 (2.37)

где F - усилие, прилагаемое к пальцу, Н

d - диаметр пальца, м

[τ_ср] - допускаемое нормальное напряжение на срез, для стали 08 ГОСТ 1050 - 88 [τ_ср] = 24 МПа,

 (2.38)

Условие соблюдено.

.4 Разработка кассетного устройства

Для расположения щитов на автомобиле необходима система стоек: две передних боковых, две задних боковых и две разделительные стойки.

Боковые стойки удерживают пакет щитов, разделительные - для удобства захвата щитов, так как они укладываются в два раза.

.4.1 Расчет боковой стойки

Назначаем материал стойки - сталь 10 ГОСТ 1050 - 88. Схема нагружения стойки и эпюра изгибающего момента показана на рисунке 2.6

Рисунок 13 - Схема нагружения стойки и эпюра изгибающего момента

 (2.38)

где М_И - изгибающий момент, Н∙м;

Q - сила, действующая на стойку, Q = 50000 Н;

l - плечо действующей силы, l = 0,6 м.

Выбираем сечение стойки коробчатое, сталь 15ХСНД.

Соотношение сторон

Рисунок 14 - Сечение стойки

Исходя из значений изгибающего момента М_И = 30000 Н∙м и допускаемого напряжения на изгиб для стали 10 [σ] = 80∙10⁶ Па, находим моменты сопротивления относительно оси W_ц

 (2.39)

Для коробчатого сечения W_ц находим:

 (2.40)

Для данного сечения момент сопротивления W_Ц находим:

Применяем В = 10,4 см, Н = 15,6 см, тогда:

Сравнивая W_Ц и W_Ц’ делаем заключение, что данное сечение удовлетворяет условиям прочности.

Находим напряжение на изгиб для данного сечения стойки:

Условие прочности соблюдено.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

щитоукладчик гидроманипулятор прицеп производительность

3.1 Подготовка и порядок работы щитоукладчика

Разработанная машина предназначена для погрузки, транспортировки и укладки щитовых (плитовых) покрытий. Движение щитоукладчика осуществляется по дорогам с гравийным покрытием. Щитоукладчик рассчитан на эксплуатацию при температурах окружающего воздуха от + 40°С до - 40°С и относительной влажности воздуха до 80%.

3.1.1 Подготовка к работе

Принять меры безопасности до начала работы

Проверить до начала работы:

.1 крепление манипулятора к базовой машине;

.2 крепление шарнирных соединений всех звеньев манипулятора, крепежных деталей, соединений труб, рукавов, штоков и уплотнений штоков гидроцилиндров;

.3 наличие смазки во всех шарнирных соединениях;

.4 количество рабочей жидкости в маслобаке и смазывающей в корпусе основания, пользуясь указателями уровня;

.5 отсутствие консервации на плунжерах гидрораспределителей и штоках гидроцилиндров, при обнаружении смыть скипидаром или другим соответствующим растворителем;

.6 нейтральное положение рукояток и педалей управления. Рукоятки и педали должны возвращаться в нейтральное положение при снятии нагрузки;

.7 наличие аварийных клапанов на гидроцилиндрах стрелы и рукояти, гидрозамков на гидроцилиндрах аутригеров.

.8 При обнаружении неисправностей принять меры к их устранению. Запрещается работать на неисправном манипуляторе.

Перед погрузочно-разгрузочными работами:

. Подготовить к работе базовую машину, в состав которой входит манипулятор, в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

. подготовить манипулятор к работе в следующей последовательности:

включить насос и отрегулировать обороты двигателя, соответствующие номинальному расходу. При низких температурах окружающей среды рабочую жидкость прогреть на холостом ходу при низких оборотах двигателя. Перед включением насоса допускается подогрев гидробака и трубопроводов горячим воздухом или паром при температуре его не более +75 С.

. опустить и зафиксировать аутригеры.

. повернуть рукоять трехходового клапана в положение, при котором рабочая жидкость поступает на гидрораспределитель аутригеров, опустить аутригеры и установить манипулятор так, чтобы машина и манипулятор не подвергались излишним нагрузкам; аутригеры должны опираться на твердый грунт, при необходимости пользоваться подкладками.

. опустить и зафиксировать сиденье в рабочем положении.

. изучить направление включения рычагов и педалей управления согласно табличке, расположенной на стреле манипулятора. После установки или ремонта включения должны быть осторожными, так как возможный воздух в гидроцилиндрах может вызвать неуправляемые движения. Удаление воздуха из гидроцилиндров осуществляется путем перемещения каждого звена манипулятора в крайние положения 5 раз без груза.

.1.2 Порядок работы щитоукладчика

Работы по укладке плит и щитов рекомендуется проводить в следующей последовательности:

. Для повышения устойчивости погрузка щитов начинается с автомобиля, при этом первый щит укладывается на сторону, противоположную зоне работы гидрокрана в режиме подъёма щита со штабеля.

. Поворот стрелы гидрокрана с зажатым в захвате щитом необходимо выполнять при минимально возможном вылете стрелы. При работе манипулятора с зажатым в захвате грузом не рекомендуется включать другие золотники гидроманипулятора, для исключения возможности перегрузки коробки отбора мощности автомобиля.

. При транспортировке щитов они должны быть надёжно закреплены при помощи тросов и ручных лебёдок.

. Для переворачивания щитов щитоукладчик оборудован специальными стропилами. Для крепления стропов на захвате имеется крюк.

5. В период управления гидроманипулятором оператор должен следить за работой коробки отбора мощности, насосов и двигателя автомобиля, исправность которых проверяется на слух на отсутствие посторонних шумов, стуков и вибрации. Кроме того, периодически работа двигателя автомобиля должна контролироваться по показаниям приборов.

6. Водитель должен следить за правильной укладкой и развесовкой груза по осям автомобиля и прицепа.

Автопоезд с грузом двигается к месту разгрузки, останавливается, оставляет прицеп с плитами продолжает движение задним ходом до места установки дорожного покрытия. Автомобиль останавливается, устанавливается на аутригеры и после этого устанавливаются плиты (щиты) на дорогу. Разгруженный КамАЗ двигается к месту стоянки прицепа, перегружает с него плиты на себя плиты и вновь двигается задним ходом к месту установки и операция повторяется.

3.2 Техническое обслуживание ходовой части и технологического оборудования щитоукладчика на базе автомобиля КамАЗ-43101.

При осмотре рамы щитоукладчика проверяют, нет ли видимого искажения её геометрической формы, трещин и погнутостей в лонжеронах и поперечинах, ослабление заклёпочных соединений. Выявляют также целостность кронштейнов рессор и подрессорников, корпусов рычажных амортизаторов или кронштейнов крепления телескопических амортизаторов. Если при осмотре будет обнаружена заметная деформация рамы, то проверяют степень искажения её геометрической формы. После снятия кабины и платформы очищают раму от грязи, измеряют ширину рамы спереди и сзади. Погнутость рамы может быть установлена измерением диагоналей между поперечинами рамы на отдельных её участках. Разница в ширине рамы и длине диагоналей на отдельном участке рамы между двумя поперечинами должна быть не более установленной величины для каждой марки автомобиля. Во избежание появления коррозии поверхность рамы необходимо своевременно подкрашивать. Ослабление заклёпок выявляют лёгким простукиванием лонжеронов рамы, при котором они издают характерный дребезжащий звук.

При осмотре рессор и подрессорников выявляют, имеются ли поломки или трещины листов. Листы не должны иметь продольного смещения, которое может произойти в результате среза центрального болта. Прогиб правой и левой рессор должен быть одинаковым. Проверяя надёжность крепления пальцев у рессор, имеющих накладные уши, обращают особое внимание на затяжку гаек стремянок, крепящих накладные уши. Гайки должны быть затянуты до сжатия пружинных шайб. Гайки стремянок крепления рессор следует затягивать равномерно сначала обе передние, а затем обе задние (но ходу автомобиля).

Упругость рессоры проверяют по стреле прогиба в свободном состоянии. Автомобиль должен быть правильно укомплектован шинами, которые Должны соответствовать размеру обода и грузоподъемности автомобиля.

Устанавливать на колёса одной оси шины, ранее находившиеся в эксплуатации, следует с одинаковым рисунком и одинаковой степенью износа протектора.

Технологическое оборудование перед началом работы проверяют на наличие трещин, погнутостей, отсоединение сварных швов.

Виды технического обслуживания грузоподъёмных устройств аналогичны видам технического обслуживания базовых автомобилей и подразделяются на:

ежедневное техническое обслуживание;

первое техническое обслуживание;

второе техническое обслуживание;

сезонное техническое обслуживание.

Опыт эксплуатации транспортных средств с грузоподъёмными устройствами показывает, что работоспособность и надёжность грузоподъёмных устройств зависит от качества и своевременной замены рабочей жидкости в гидросистеме. Так, смену рабочей жидкости в гидравлической системе грузоподъёмных устройств проводят при втором техническом обслуживании или через 400-450 ч работы гидропривода. При применении заменителей основных марок рабочей жидкости в гидросистеме сроки их замены сокращаются в 2-3 раза. Во всех случаях при замене рабочей жидкости необходимо промывать гидросистему, а заменённую жидкость сдавать на регенерацию.

Помимо замены рабочей жидкости в гидравлической системе грузоподъёмных устройств, необходимо смазывать основные узлы и механизмы этих устройств в соответствии с картами их смазывания.

Ниже приведены наиболее характерные критерии предельного состояния грузоподъёмных устройств:

грузоподъёмное устройство - предельный износ сборочных единиц, при котором становится небезопасной эксплуатация грузоподъёмного устройства;

редукторы всех типов, в том числе коробки отбора мощности-трещины на корпусе любого размера, трещины и сколы зубчатых колёс, выкрашивание зубьев более чем на 50%, износ их по толщине более 10%;

гидронасос - предельный износ сборочных единиц, объёмный КПД ниже 0.8;

стрела, направляющие - деформация металлоконструкций, трещины любого размера, выходящие на плоскость разъёмов и посадочные поверхности;

рама, аутригеры - деформация рамы более чем 3 мм на один метр длины, любые трещины в сварных швах;

гидроцилиндр - трещины на корпусе, продольные риски на штоке, каплеобразование рабочей жидкости на штоке;

металлические трубопроводы - вмятины более ¼ диаметра, трещины любой длины, срыв или смятие ниток резьбы;

рукава гидросистемы - отслаивание оболочки рукава, скручивание рукавов, местное увеличение диаметра рукавов, повреждения в зоне обжатия.

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Экономическое обоснование расчета

В настоящее время при строительстве дорог, укладка и разборка щитов производится с помощью автокрана. Транспортировка щитов осуществляется автомобилями. Кроме этого способа устройство временных дорог осуществляется разработанными в СевНИИП плитоукладчиком ДМ - 19 на базе автомобиля МАЗ -509 с гидроманипулятором.

Разработанный в данном дипломном проекте щитоукладчик призван увеличить производительность труда и тем самым ускорить производство временного дорожного полотна.

.2.1 Расчет капитальных вложений

 (4.1)

где С_ав - стоимость автомобиля КамАЗ 43101, C_ав = 1800000 руб.;

С_гм - стоимость гидроманипулятора, С_гм = 850000 руб.;

С_уст - стоимость установки транспортировки, С_уст = 23000 руб.;

С_пр - прочие расходы (составляют 10%).

, руб (4.2)

руб

руб

4.2.2 Расчет расходов на оплату труда

 руб (4.3)

 руб (4.4)

где ТС_ч - часовая тарифная ставка,

ПМ - прожиточный минимум в 2012 году, ПМ = 7916 руб.;

К_от - отраслевой коэффициент, К_от = 1,4;

К_тс - коэффициент тарифной ставки, К_тс = 1,8;

Д_мес - среднегодовое число рабочих дней;

Т_см - продолжительность рабочей смены, Т_см = 8 часов;

К_пр - коэффициент премий, К_пр = 1,2;

К_рр - районный коэффициент, К_рр = 1,7;

К_доп - коэффициент дополнительной заработной платы, К_доп = 1,2;

дн (4.5)

где Д_р - число рабочих дней в году Д_р = 249 дн.

дн (4.6)

где Д_г - дней в году, Д_г = 365дн.;

Д_вых - выходные и праздничные дни в году, Д_вых = 62дн.;

Д_отп - дни отпуска, Д_отп = 50дн.;

Д_ув - пропуски по уважительным причинам, Д_ув = 4дн.

.2.3 Расчет производительности

Сменная производительность

 шт/смену (4.7)

где Т - продолжительность рабочей смены, Т = 492 мин;

t_пз - подготовительно - заключительное время, t_пз = 30 мин;

К_и - коэффициент использования рабочего времени, К_и = 0,85;

n_пл - количество плит, перевозимых за один рейс: 6 плит для базового варианта, 10 плит для внедряемого варианта;

L - расстояние транспортировки плит, L = 30 км.;

V_г , V_п - среднетехнические скорости движения машины с грузом и без груза, V_г = 30 км/ч, V_п = 45 км/ч.;

t_п - нормативное время на погрузку одной плиты, t_п = 0,33 маш-ч.;

t_ц - нормативное время на укладку одной плиты, t_ц = 0,88 маш-ч.

Расчет базового варианта:

Длину плиты принимаем 6 метров, таким образом получаем 82,2 метр в смену соответственно.

Расчет внедряемого варианта

,8 метров в смену соответственно

Годовая производительность:

 п.м (4.8)

где Д_р - число рабочих дней в году, Д_р = 249 дней;

К_см - коэффициент сменности, К_см = 1;

К_тг - коэффициент технической готовности, К_тг = 0,8;

К_и - коэффициент использования рабочего времени, К_и = 0,85.

Расчет для базовой машины:

Расчет для внедряемой машины:

.2.4 Расчет затрат по заработной плате

Определение удельных расходов по заработной плате с отчислениями на социальные нужды:

Отчисления на социальные нужды (ЕСН) составляет 30%, таким образом:

руб

руб

, руб/м (4.9)

для базовой машины:

для внедряемой машины:

Определение экономии по расходам на оплату труда:

 руб/м (4.10)

Определение годовой экономии по расходам на оплату труда:

 руб (4.11)

Таблица 4.1 - Экономия затрат по заработной плате

.2.5 Трудозатраты и фонд оплаты труда на содержание машин и оборудования

Работы по содержанию техники включают подвозку топливо - смазочных материалов, подогрев воды, заправку машин. Трудозатраты планируются на основе нормативов на машино - смену

 чел-дн (4.12)

где ТЗ - трудозатраты по определенному виду работ, чел-дн.;

МС_р - число машино - смен в работе;

Н_тз - норматив трудозатрат, чел-дн/маш-см;

Число машино - смен в работе определяется:

 маш/смена (4.13)

где МС_ор - число машино - смен на основных работах;

МС_пр - число машино - смен на прочих работах.

 маш/смена (4.14)

где П_год - годовая производительность, п.м;

П_см - сменная производительность, п.м/см.

 маш/смена (4.15)

Для базовой машины:

Для внедряемой машины:

Дневная тарифная ставка:

 руб (4.16)

где К _от - отраслевой коэффициент;

Д_мес - число рабочих дней в месяце;

К_т - тарифный коэффициент (определяется по действующей в области тарифной сетке).

Таблица 4.2 Тарифная сетка

Тарифный фонд

, руб (4.17)

Для перехода к фонду оплаты труда применяется К_пер = 2,5, учитывающий премии, доплаты, районный коэффициент, северную надбавку, дополнительную заработную плату.

руб (4.18)

Результаты всех расчетов сведены в таблицу 4.3

Таблица 4.3 Расчет трудозатрат и фонда оплаты труда на содержание машин и оборудования

.2.6 Расчет экономии затрат по содержанию дорожно - транспортной машины

Определение потребности в топливо - смазочных материалах:

 (4.19)

где П_тсм - потребность в топливо - смазочных материалах, т;

- норма расхода топливо - смазочных материалах за смену, л/ч;

Д_р - число дней работы в году.

Расход топлива для базового и внедряемого вариантов составляет 17 и 15 литров в час. Расход остальных топливо - смазочных материалов принимаем в процентах от расхода топлива. Процентное отношение приведена в таблице 4.4.

По рыночной цене [17]:

топливо дизельное - 29,5руб/л.

гидравлическое масло - 41 руб/л.

трансмиссионное масло - 40 руб/л.

смазка «Литол-24» - 65 руб/л.

Моторное масло - 73 руб/л.

Таблица 4.4 - Потребность в топливо - смазочных материалах

Таблица 4.5 - Годовая стоимость и затраты на топливо - смазочные материалы

Стоимость топливо - смазочных материалов на одну машино-смену:

 руб. (4.20)

Для базовой машины:

 руб.

Для внедряемой машины:

 руб.

Амортизационные отчисления

 руб. (4.21)

где С - стоимость машин, базовой машины С_б = 1612000 руб, внедряемой машины С_вн = 2673000 руб;

Н_а - норма амортизационных отчислений.

 (4.22)

где Т_п - срок службы техники, Т_п = 5 лет

для базовой машины:

для внедряемой машины:

Расходы на техническое обслуживание и ремонт рассчитываем в процентах от стоимости машин, которые составляют 7 %.

Таблица 4.6 - Расчет расходов на ТО и ремонт

Таблица 4.7 - Расчет экономии затрат по содержанию машины

.2.7 Расчет общей годовой экономии затрат

руб (4.23)

.2.8 Определение эффективности

 руб (4.24)

где КВ - капитальные вложения, КВ =  руб.

 руб.

Годовой экономический эффект

 руб (4.25)

где Н_пр - величина налога на прибыль, ставка налога 18%

 руб (4.26)

руб

руб.

4.2.9 Расчет показателей эффективности капитальных вложений

Норму дисконта Е, приняли исходя из рентабельности производства 10% в год.

Коэффициент дисконтирования α_t , определяемый для постоянной нормы дисконта Е как:

 (4.27)

где t - номер шага расчета ( t = 0,1,2,3...,Т);

Т - горизонт расчета.

Чистый дисконтированный доход:

 (4.28)

где К_t - сумма капиталообразующих инвестиций,

- чистая прибыль и амортизация.

Таблица 4.8 - Расчет показателей экономической эффективности с учетом фактора времени

Определение срока окупаемости капитальных вложений с учетом дисконтирования

года.

Вывод: В результате расчетов, проведенных в экономической части дипломного проекта было выяснено, что производительность спроектированной дорожно-транспортной машины в 1,7 раза больше исходного варианта. Годовая экономия составила 1206243,7 рублей.

Срок окупаемости был рассчитан с учетом фактора времени и составил 3,9 года работы дорожно-транспортной машины.

Таким образом, модернизация дорожно-транспортной машины на базе КамАЗ - 43101 является экономически обоснованной.

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Анализ вредных и травмо-опасных факторов, возникающих при эксплуатации и ремонте щитоукладчика

По природе действия все опасные и вредные производственные факторы подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

Неблагоприятными при работе и эксплуатации щитоукладчика являются в основном физические факторы, к которым относятся:

повышенный уровень шума, вибрации;

движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования, перемещающиеся изделия, заготовки, материалы;

повышенная или пониженная температура, влажность, подвижность воздуха рабочей зоны.

.2 Способы защиты от вредных и опасных факторов

Основные направления борьбы с шумом следующие:

снижение шума в источнике его возникновения, то есть разработка шумобезопасной техники;

снижение шума на пути его распространения, то есть применение средств коллективной защиты от шума - звукоизоляции, звукопоглощения, виброизоляции, демпфирования, глушителей шума;

проведение организационно-технических мероприятий по защите от шума.

Для борьбы с аэродинамическими шумами, которые являются главной Доставляющей шума двигателей внутреннего сгорания, применяются в основном звукоизоляция источника и установка специального глушителя. Индивидуальные средства защиты применяются в тех случаях, когда по техническим или экономическим причинам нельзя уменьшить шум до доступного уровня.

Применяют противошумные наушники ПАС - 80, ВЦНИИОТ - 2М, ВЦНИИОТ -А1, ВЦНИИОТ - 4А, противошумные шлемы, вкладыши-бируши.

Вибрация - это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела по сравнению с той, какую оно имеет при статическом состоянии. Основными причинами вибрации являются неуравновешенные силы колеблющихся или вращающихся частей машины: несбалансированность, большие зазоры в сочленениях, неравномерный износ узлов машины, механизмов, неправильная центровка осей агрегатов при переходе вращения с помощью соединительной муфты, применение масел, не отвечающих условиями работы оборудования, неудовлетворительное состояние подшипников, а также другие причины, вызванные местными условиями эксплуатации оборудования.

Под действием вибрации снижается острота зрения, температурная чувствительность, нарушается равновесие таких основных нервных процессов, как возбуждение и торможение. В связи с этим у человека появляется раздражительность, головные боли, ухудшается внимание, память, сон, увеличивается вероятность заболевания неврозами, гипертонией, желудочными болезнями и т.д. Кроме того, возможно отрицательное воздействие вибрации на кости и суставы.

Неблагоприятные климатические условия - температура, влажность, скорость движения воздуха, нарушают теплообменные процессы между человеком и внешней средой, приводят к перенапряжению функций терморегуляции. Работы на открытом воздухе характерны для лесозаготовительной отрасли. При неблагоприятных значениях параметров метеоусловий возможности терморегуляции организма человека могут быть исчерпаны и его тепловое самочувствие ухудшается. Выявление и учет опасных и вредных производственных факторов являются одной из основных задач совершенствования организации производственного процесса. Причем, разработка и реализация мероприятий, направленных на снижение вредного и опасного воздействия производственной среды на человека, зачастую имеет не только социальное, но и экономическое значение, выступает фактором роста производительности труда большое значение имеет также снижение заболеваемости и смертности среди работников как факторы сокращения непроизводственных потерь рабочего времени и затрат на оплату неотработанного времени.

.3 Анализ устойчивости щитоукладчика

Способность машины осуществлять заданную работу без опрокидывания называется устойчивостью. Различают поперечную и продольную устойчивость. Этот параметр является одним из важнейших критериев оценки совершенства компоновки машины. Связано это с тем, что условия работы весьма специфические, дороги в основном не оборудованы и проходят в местностях со сложным рельефом, а также работа на подъемах и спусках. Всё это может привести к временной (вывешивании передней или задней осей) и полной потере управляемости, то есть опрокидыванию, что приводит к авариям и несчастным случаям. Поэтому при проектировании специальных машин необходимо уделить большое внимание на их устойчивость.

Для оценки устойчивости машины используется коэффициент устоичивости, влияние которого определяется различными соотношениями между восстанавливающими и опрокидывающими моментами.

Согласно методике ростехнадзора для оценки устойчивости машины с манипулятором: коэффициент грузовой устойчивости К₁ и коэффициент собственной устойчивости К₂ определяется по следующим формулам:

 (5.1)

 (5.2)

где М_восст - восстанавливающий момент, Н∙м;

М_опрок опрокидывающий момент без учета действий груза, Н∙м;

М_гр - момент, создаваемый рабочим грузом, Н∙м.

.3.1 Определение продольной устойчивости при максимальном вылете манипулятора

Исходные данные для расчетов:

Вес автомобиля G_т = 85788 Н;

Вес стрелы манипулятора G_с = 11200 Н;

Вес рукоятки манипулятора G_р = 4800 Н;

Вес захвата G_з = 1800 Н;

Распределение веса снаряженного автомобиля на дорогу:

передняя ось G_пер = 42330 Н;

задняя ось G_тел = 43458 Н;

вес груза G_гр = 9000 Н.

 (5.3)

 (5.4)

 (5.5)

 (5.6)

Рисунок 14 - Расчетная схема для определения коэффициента устойчивости при продольном положении манипулятора

.3.2 Определение поперечной устойчивости при максимальном вылете манипулятора

Рисунок 15 - Расчетная схема для определения коэффициента устойчивости при поперечном положении манипулятора

В условиях ГОСТ 12.3009 -76 (СТ СЭВ 5318 - 81) указано, что коэффициент грузовой устойчивости грузоподъёмных машин должен быть не менее 1,15 в нашем случае это условие выполняется

.3.3 Определение поперечной устойчивости при транспортном положении манипулятора

Статическая устойчивость щитоукладчика с грузом определяется углом δ_мах:

 (5.7)

где В - ширина колеи, м;

 - высота центра тяжести, м;

От воздействия дорожных неровностей подрессоренные массы получают дополнительный возмущающий момент, в результате действия которого устойчивость автомобиля снижается без учёта жесткости на угол δ_{дин т}:

 (5.8)

где Е - количество осей

G_n - подрессоренная масса щитоукладчика, G_n = 6000 кг.;

G_р - жесткость рессоры одной стороны автомобиля, G_р = 690 кг/см;

В₁ - рессорная база, В₁ = 122 см;

γ - степень качения поперечных колебаний автомобиля, γ = 0,2;

Н_п - расстояние от центра тяжести подрессоренной части автомобиля до оси крена, Н_п = 74 см;

 (5.9)

где h - высота периодически встречающихся неровностей, h = 10 см.

Таким образом продольный уклон в динамике при периодически встречающихся неровностях, высотой до 10 см, составит:

 (5.10)

Предельная скорость на повороте, при которой произойдет опрокидывание, определяется по формуле:

 (5.11)

где V - определенная скорость, при которой произойдет опрокидывание на повороте;

В - ширина колеи, В = 202,5 см;

R - радиус кривой поворота, при расчете принимаем R = 20,30,60,100 м;

 - высота центра тяжести,  = 126 см.

Результаты расчета предельных скоростей на поворотах при соответствующем радиусе кривизны сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Зависимость скорости щитоукладчика на поворотах от радиуса поворота

.4 Требования безопасности при эксплуатации щитоукладчика

.4.1 Общие требования безопасности

Для обеспечения соблюдения правил техники безопасности при работе щитоукладчика необходимо руководствоваться общими правилами по охране труда и техники безопасности при работе на автотранспорте, а также правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных механизмов.

К управлению щитоукладчиком допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие право управлять автомобилями с прицепами, получившие разрешение по работе на гидроманипуляторе, прошедшие необходимые инструктажи по технике безопасности, стажировку и медицинское освидетельствование о пригодности к работе на манипуляторе.

.4.2 Требования безопасности при эксплуатации гидроманипулятора

Все грузоподъёмные механизмы перед пуском в эксплуатацию проходят первичное, периодическое и внеочередное техническое освидетельствование с обязательной записью в соответствующий журнал.

Лица, ответственные за безопасное производство работ по перемещению грузов, не должны допускать к обслуживанию кранов необученных (неаттестованных) рабочих. Перед началом работы в виде инструктажа указывается масса, габаритные размеры груза, а также порядок выполнения работы. В процессе работы необходимо следить за выполнением оператором инструкций по технике безопасности, а при необходимости, приостановив работу, инструктировать их по безопасным методам труда, обращая особое внимание на недопустимость перегрузок гидроманипулятора, правильность установки щитоукладчика, строповки грузов и соблюдение личной безопасности.

Операции укладке щитов необходимо выполнять в строгом соответствии инструкциям, разработанным на данном предприятии, где должны быть учтены все особенности - почвенно-грунтовые и метеорологические условия местности.

В большинстве случаев используется следующая очерёдность операций по укладке щитов:

. Погрузка щитоукладчика для повышения устойчивости начинается с погрузки щитов на автомобиль, при этом первый щит укладывается на сторону, противоположную зоне работы манипулятора в режиме подъёма щита на штабеля. Щиты укладываются поочерёдно на каждую из сторон. Между щитами укладываются деревянные прокладки.

. Поворот стрелы гидроманипулятора с грузом рекомендуется проводить при минимально возможном вылете. При работе гидроманипулятора с зажатым в захвате щитом не рекомендуется во избежание перегрузки коробки отбора мощности включать другие золотники гидрораспределителей.

. Запрещено нахождение людей под поднятым грузом или стрелой крана.

. В случае недостаточной видимости поднимаемого или опускаемого груза оператор должен подчиняться сигналам стропальщика-сигнальщика.

. При транспортировке щиты должны быть надёжно закреплены на автомобиле при помощи тросов и ручных лебёдок, чтобы исключить возможность их самопроизвольного перемещения или падения.

. Для переворачивания щитов щитоукладчик оборудован специальными

стропами с крюком для крепления.

. Во время управления гидроманипулятором оператор должен следить за работой коробки отбора мощности, насосов и двигателей, исправность которых проверяется на слух (отсутствие посторонних шумов, вибрации, стуков и т.д.). Работа двигателя должна периодически контролироваться по приборам.

. Водитель должен следить за правильной укладкой и распределением груза по каткам автомобиля.

. По окончании работы гидроманипулятора в обязательном порядке необходимо отключить насос от трансмиссии автомобиля.

. Перед использованием манипулятора при отрицательных температурах воздуха, масло в гидросистеме должно быть прогрето путем работы насосов в холостом режиме.

. Запрещается регулировка клапанов гидросистемы.

. Запрещена работ без оформления наряда-допуска вблизи линий электропередач.

. Запрещена работа щитоукладчика при неустановленных аутригерах.

. При установке аутригеров на грунт необходимо под опоры устанавливать специальные щитки.

. Запрещается подтаскивать щиты по грунту при помощи стропов.

.5 Техника безопасности и охрана труда при техническом обслуживании и ремонте щитоукладчика

Техническое обслуживание и ремонт автомобилей должны производиться в соответствии с «Правилами технической эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта». Данные работы производятся только в предназначенных для этого местах (на постах), оборудованных устройствами, необходимыми для выполнения установленных работ, а также оснащенные подъёмно-транспортными механизмами, приборами, приспособлениями и инструментом согласно табеля оборудования постов.

Рабочие обеспечиваются комплектами необходимых исправных инструментов и приспособлений, соответствующих характеру выполняемой работы. Неисправный инструмент должен быть изъят из употребления.

Автомобили, направляемые на посты технического обслуживания или ремонта, должны быть очищены от грязи и вымыты.

При выполнении работ по техническому обслуживанию машины её следует надежно застопорить стояночным тормозом и выключить привод рабочих органов. Запрещается производить работы под машиной, установленной только на одни домкраты, в этом случае обязательно использование различных подставок (козелков), рассчитанных и проверенных на данную нагрузку. Места установки домкратов обозначаются на опорно-ходовой части автомобиля буквами «ДК» Чтобы избежать самопроизвольного откатывания автомобиля при подъеме его домкратом, необходимо устанавливать под колёса противооткатные башмаки шиномонтажные работы должны производиться на специальном стенде. Сварочные работы выполняются на расстоянии не менее 5 метров от автомобиля при условии отсутствия топлива в баках и их пропарке.

При необходимости сварки непосредственно на автомобиле производиться соединение с массой кабелем, сечение и изоляция которого не меньше чем у основного, аккумуляторная батарея в этих случаях отключается. Заправка автомобиля эксплуатационными жидкостями и обслуживание аккумуляторных батарей производится по «Правилам обращения с электролитом, низкозамерзающими жидкостями и этилированным бензином». Для тушения воспламенившегося топлива используется огнетушитель, несмёрзшийся песок, а также брезент и войлок.

В закрытых производственных пролётах эксплуатационных баз, где проводят техническое обслуживание машин, вывешиваются планы эвакуации персонала на случай пожара, правила техники безопасности и информационные таблички с предупреждающими надписями. Полы покрывают слоем бетона, а в местах проведения работ с нефтепродуктами - устанавливают деревянные щиты. Выходные двери и ворота производственных помещений эксплуатационных баз должны открываться наружу и иметь тамбуры для предотвращения сквозняков. Размеры ворот должны превышать высоту и ширину автомобилей соответственно на 200 и 600 мм. Смотровые ямы устраивают шириной 0,9 - 1,1 м и глубиной 1,2 -1,4 м, с освещёнными местами для инструмента. Канавы освещают по периметру и устанавливают стационарные лестницы с двух длинных сторон. Полы и стены смотровых канав облицовывают керамическими плитками.

Демонтированные сборочные единицы устанавливают на подставки и козлы, испытанные на данную нагрузку. Шиномонтажные операции производятся только после выпуска из камер воздуха. Неисправности гидрооборудования устраняют при остановленных насосах и гидромоторах, также производится снятие давления в трубопроводах. При мойке автомобиля под большим давлением струи, избегать положения, при котором частица грязи могут попасть в лицо. Сборочные единицы очищают сжатым воздухом, пользуясь защитными очками. Промасленный обтирочный материал складывают в закрываемый металлический ящик.

Зимой для заливки горячей воды в систему охлаждения используют металлические вёдра с насадкой. Запрещено применение самодельных ведер. При использовании пара для подогрева двигателей необходимо соблюдать повышенные меры предосторожности, так как температура его высока и есть вероятность получения термического ожога. Шланг с паром, вставив в горловину радиатора закрепляют, чтобы предупредить его выпадение. Запрещается подогрев одежды направленной струёй пара.

Масло в картере двигателя и рабочая жидкость в гидрооборудовании при работе машины, находятся в горячем состоянии, поэтому отработанную неостывшую жидкость сливают осторожно, без расплёскивания, в специальные ёмкости. Перед пуском машины убирают с её сборочных единиц инструменты, приспособления и другие предметы, после этого машинист даёт предупредительный сигнал и производит пуск.

По истечении срока службы (ресурса до полного списания), а также в случаях аварийного состояния машины на основании оценки предельного состояния сборочных единиц производится списание машины. Составляется соответствующий акт, который утверждается руководителем предприятия и машина снимается с балансового учёта.

.6 Охрана окружающей среды

Под охраной природы подразумевается совокупность мероприятий по рациональному использованию, воспроизводству и охране природных ресурсов с предотвращением загрязнения и разрушения окружающей природной среды.

К природным ресурсам относят атмосферный воздух, воду, почву полезные ископаемые, растительность и животный мир. Цель охраны природной среды - обеспечение благоприятных условий для существования человека, развития хозяйства и науки, культуры всех народов, населяющих нашу планету.

Значительный урон состоянию окружающей среды наносит автомобильный транспорт лесных предприятий. На его долю приходится наибольшее количество выбросов в атмосферу. Дорожно-строительные машины также относятся к числу источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду.

Виды загрязнения окружающей среды различны и многообразны:

выбросы в атмосферу выхлопных газов;

поступление в воду и попадание в почву отходов от мойки машин и нефтепродуктов при их заправке и смазке;

значительное загрязнение мест эксплуатации;

повышение шума при работе машин.

Древесина доставляется потребителям в основном наземными и водными видами транспорта, активно воздействующими на окружающую среду (почву, воду, атмосферу) и создающими шумовое загрязнение. К сожалению, это воздействие негативное. Особый вред наносится почве и растительному слою при трелевке (волочении) тракторами хлыстов или деревьев в полуподвешенном положении. При этом деревья и гусеницы тракторов повреждают не только подрост, но и верхний слой почвы. Строительство густой лесовозной дорожной сети (магистралей, веток и усов) надолго отнимает у леса продуктивную функцию и способствует образованию целых "пылевых облаков".

Для двигателей машин количество загрязняющих веществ, выделяемых в атмосферу, прямо пропорционально расходу топлива. Поэтому экономия топлива одновременно означает снижение выброса токсичных веществ в атмосферу.

Нельзя допускать работу неисправного двигателя, у которого завышены показатели по выбросам выхлопных газов (ГОСТ 121005 - 88).Также недопустима работа двигателя с образованием задымлённости рабочей зоны, запылённости её отработанным воздухом из пневмосистемы, подача без надобности звуковых сигналов, работа с негерметичной системой выпуска отработавших газов, мойка и заправка машин у водоёмов и рек, выбрасывание на почву и в водоёмы отработанных и обтирочных материалов, сброс нечистот с рабочей зоны и территории эксплуатационных баз в реки и водоёмы, без предварительного прохождения через очистные сооружения, попадание топливо-смазочных материалов и рабочей жидкости на почву.

.6.1 Способы снижения выбросов токсичных веществ

В отработавших газах наиболее вредными и токсичными являются: окись углерода, окись азота, двуокись серы, тетраэтилсвинец. Они вызывают удушье, отравление, нарушение деятельности сердца, мозга, а при больших дозах может наступить смерть.

Независимо от существующего различного мнения относительно степени вредности отработавших газов, во всем мире в целях охраны здоровья человека проводятся серьезные мероприятия, направленные на ограничение загрязнения воздуха автомобилями.

Вредность отработавших газов двигателей можно уменьшить путем предупреждения образования токсичных компонентов или посредством их нейтрализации. Устанавливать на двигатели дополнительные устройства для уменьшения токсичности отработавших газов следует при крайней необходимости и только в случае, если исчерпаны все возможности достижения отработавших газов путем конструктивных доработок и регулировок двигателя.

В настоящее время применяются различные способы уменьшения концентрации токсичных компонентов перед выбросом отработавших газов из камеры сгорания. С этой целью изменяют конструкцию и регулировку двигателей, что позволяет создать условия, необходимые для полного сгорания в широком диапазоне режимов работы двигателя. Это достигается совершенствованием процессов смесеобразования в системе питания. Обычно с этой целью для питания двигателей применяются бедные смеси. При этом наблюдается увеличение окислов азота, которое можно избежать уменьшением угла опережения зажигания. При работе двигателя на неустановившихся режимах можно значительно уменьшить выделение углеводородов применяя дополнительный подогрев воздуха горячей охлаждающей жидкостью или отработавшими газами.

Уменьшение содержания оксида азота в отработавших газах достигается путём ограничения максимальных температур сгорания и уменьшения количества подаваемого топлива или одновременно обоими способами. Подобные результаты можно получить установкой более позднего зажигания, обогащения или значительному обеднению смеси, а также посредством направления отработавших газов обратно в цилиндры двигателя. Выделение токсичных соединений свинца и серы можно уменьшить только путем уменьшения их содержания в топливе.

.6.2 Использование щитоукладчика в чрезвычайных ситуациях

Щитоукладчик может использоваться во многих форс - мажорных ситуациях, стихийных бедствиях:

перевозка различных грузов на платформе автомобиля

разбор завалов при помощи гидроманипулятора

буксирование других автотранспортных средств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проект полноприводной дорожно-транспортной машины на базе автомобиля КамАЗ-43101 с гидроманипулятором СФ-65С заключает в себе цель совершенствования автомобиля. Следствием является повышение главных качественных характеристик, как увеличение производительности и увеличение экономической выгоды.

Для расчёта приведены базовые данные автомобиля КамАЗ-43101 и по ним выполнена компоновка автомобиля гидроманипулятором. Экономическая оценка показала эффективность внедрения модернизированной трансмиссии для нового транспортного средства, экономические параметры её эксплуатации и срок окупаемости.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.      Смогунов, Н.С. Технология и оборудование лесопромышленных предприятий [Текст]: учебное пособие / Н.С. Смогунов, Н.Д. Гребенников - Воронеж: Изд-во ВГУЛ987.-256с.

2.      Гороховский, К.Ф. Машины и оборудование лесосечных и лесоскладских работ [Текст]: учебное пособие для вузов / К.Ф. Гороховский, Н.В. Лившиц - М.: «Экология», 1991. -528с.

4.      Ануфриев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х томах / _В. И. Ануфриев Т.З. - 5-е издание, переработанное и доп. - М, машиностроение, 1980.- 557 с.

5.      Клименко, Н.Ф. Лесозаготовительные машины. Часть 1. Трелевочные трактора [Текст]: справочные материалы / Н.Ф. Клименко, В. И. Мигунов, П. Д. Каргополов, Архангельск: Изд-во АГТУ, 2003. - 27с.

6.      Шелгунов, Ю.В. Машины и оборудование лесозаготовок, лесосплава и лесного хозяйства [Текст]: учебник для вузов / Ю.В. Шелгунов, Г.М. Кутуков, Г.П. Ильин. -М.: Лесн. промышленность, 1982. -520с.

7.      Трелевочный трактор ТДТ - 55 [Текст]: инструкция по эксплуатации / Отв. редактор Н.П. Магировский.- Карельское книжное издательство, Петрозаводск, 1968.- 168с.

8.      Дуров А.В. Тяговые машины. Тяговые качества лесотранспортных машин: метод. указания к курсовому проектированию. - Архангельск: РИО АЛТИ,1984. - 40 с.

9.      Перевязкин Ю.Д. Валы, подшипники, муфты: метод. Указания к курсовому проектированию. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1982. - 36 с.

10.    Казакевич П.Н. Организация и планирование ТО и ремонта лесозаготовительной техники. Определение затрат на её содержание: метод. указания к курсовому проектированию. - Архангельск: РИО АЛТИ,1990. - 45 с.

11.    Бачин, В.А. Расчет редукторов: методические указания к курсовому проектированию по деталям машин / В.А. Бачин, - Архангельск: РИО АЛТИ, 1982. -36с.

12.    Скороходов, Е.А. Общетехнический справочник: 2-е изд., перераб. / Е.А. Скороходов, -М.: Машиностроение, 1982, - 415 с.

13.    Грифф, М.И., Заневан Р.А., Трофименков В.Ф. Автотранспортные средства с грузоподъемными устройствами для перевозки грузов в контейнерах и пакетах / М.И. Грифф, Р.А. Заневан, В.Ф. Трофименков - М.: Транспорт. 1989 - 159с.

14.    Жигалов, А.М. Теория автомобиля: методические указания к выполнению курсовой работы / А.М.Жигалов. - Архангельск.: РИО АЛТИ, 1979 - 36с.

15.    Зайчик, М.И. Проектирование и расчет специальных лесных машин / М.И. Зайчик, С.Ф. Орлов. - М.: лесная промышленность. 1985 - 208с.

16.    Осипов, П.Б. Гидропривод машин лесной промышленности и лесного хозяйства / П.Б. Осипов, В.С. Муратов. - Москва: Лесная промышленность 1984г. - 240с.

17.    <http://www.metaprom.ru/companies/?id=24578>

18.    Ярунов А.С. Экономическое обоснование проектных решений / А.С. Ярунов, М.Д. Каргополов - Архангельск.: АГТУ 2004 - 115с.