close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Семизельников Роман Сергеевич. Разработка навесного трелевочного оборудования на трактор МТЗ 82.2

код для вставки
АННОТАЦИЯ
Выпускная квалификационная работа предусматривает изучение ряда
вопросов, связанных с исследованием машин и механизмов, в частности универсальных колесных тракторов.
Проект выполняется для универсального колесного трактора МТЗ-82.2.
В качестве единицы, подлежащей более детальному рассмотрению в проекте,
выбрано навесное трелевочное оборудование .
Дипломный проект имеет в своем составе текстовую и графическую
части, а также приложения. Текстовая часть состоит из пяти основных разделов: аналитического, конструкторского, эксплуатационного , раздела безопасности жизнедеятельности и организационно-экономического . В каждом
из них содержатся основные сведения применительно к базовой машине и
навесному трелевочному оборудованию; имеются необходимые рисунки и
таблицы с основными расчетными характеристиками.
В выпускной квалификационной работе производится оценка некоторых аспектов эффективности работы и применения системы стабилизации
движения быстроходной гусеничной машины. Согласно поставленной задаче
было проведено исследование сил, действующих на быстроходную гусеничную машину при ее движении.
Дипломный проект состоит из 8 листов графической части формата A1.
На них изображены аналитический обзор трелевочных машин, общий вид
трактора МТЗ-82.2, общий вид навесного трелевочного оборудования, гидравлическая схема базовой машины и др. Один из листов представляет организационно-экономический раздел. На нем изображены необходимые таблицы с основными технико-экономическими показателями проекта.
Выпускная квалификационная работа имеет объем 88 станиц на которых 14 рисунков, 11 таблиц, 78 формул.
ANNOTATION
Graduation qualification work involves studying a number of issues related
to the research of machines and mechanisms, in particular universal wheeled tractors.
The project is performed for the universal wheel tractor MTZ-82.2. A hinged
skidder was selected as the unit to be considered in more detail in the project.
The diploma project includes text and graphic parts, as well as applications.
The text part consists of five main sections: analytical, design, operational, life
safety and organizational and economic section. Each of them contains basic information in relation to the base machine and hinged skidding equipment; there are
necessary drawings and tables with basic design characteristics.
In the final qualifying work, some aspects of the efficiency of work and the
application of the stabilization system for the movement of a high-speed crawler
are evaluated. According to the task in hand, a study was made of the forces acting
on a high-speed tracked vehicle during its movement.
The diploma project consists of 8 sheets of the graphic part of the A1 format.
They show an analytical overview of skidders, a general view of the MTZ-82.2
tractor, a general view of the mounted skidding equipment, a hydraulic diagram of
the base machine, etc. One of the sheets represents the organizational and economic section. It shows the necessary tables with the main technical and economic indicators of the project.
Graduation qualification work has a volume of 88 pages on which 14 figures, 11 tables, 78 formulas.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 8
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ ............................................................................ 9
1.1 Классификация способов трелевки древесины и трелевочных машин. .. 9
1.2 Типы тракторов, применяемых на трелевке древесины. ........................ 10
1.2 Установка тросовая ЛТН-50 ..................................................................... 14
1.2.1 Лебедка .................................................................................................. 17
1.2.2 Защитно-упорный щит ........................................................................ 19
1.2.3 Рама........................................................................................................ 19
1.3 Навесное трелевочное оборудование для МТЗ 82.2 с гидролебедкой ЛГ
-35........................................................................................................................ 19
1.3.1 Гидравлическая лебедка ...................................................................... 25
1.3.2 Отвал – щит........................................................................................... 26
1.4 Физическая культура на производстве ..................................................... 27
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ ...................................................................... 29
2.1 Определение усилий в грузовом канате и подбор каната ....................... 29
2.2 Расчет гидропривода ................................................................................... 33
2.2.1.Расчет гидроцилиндра подъема навески ........................................... 33
2.2.2 Выбор и расчет гидромотора .............................................................. 35
2.2.3. Расчет насоса ....................................................................................... 40
2.2.4 Конструкция и расчет трубопроводов ............................................... 43
3 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ ................................................................ 48
3.1 Назначение трелевочной техники ............................................................. 48
3.2 Преимущества конструкции навесного трелевочного оборудования. .. 49
3.3Процесс эксплуатации навесного трелевочного оборудования .............. 49
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Семизельников
Провер.
Паничкин А.В.
Реценз.
Н. Контр.
Божанов А.А.
Утверд.
Паничкин А.В.
П
Подпись Дата
Лит.
Разработка навесного
трелевочного оборудования на
трактор МТЗ - 82
Лист
Листов
6
88
ФГБОУ ВО ОГУ,
гр. 51-НТС
88
4 ОХРАНА ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАКТОРА МТЗ – 82.2 С
НАВЕСНЫМ ТРЕЛЕВОЧНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ..................................... 52
4.1 Общие положения ....................................................................................... 52
4.2. Требования безопасности при работе трактора ...................................... 52
4.3. Воздействие вибрации и шума на оператора машины. .......................... 56
4.4 Расчет пружинных амортизаторов и акустический расчет кабины. ...... 57
4.5 Расчёт звукоизоляции кабины трактора ................................................... 64
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ ................................. 69
5.1 Общие сведения о разрабатываемом изделии.......................................... 69
5.2 Конструкторская подготовка производства ............................................. 70
5.2.1 Затраты времени на разработку технического задания ................... 70
5.2.2 Затраты времени на разработку рабочей документации .................. 70
5.2.3 Определение трудоемкости изготовления изделия .......................... 73
5.3 Технологическая подготовка производства ............................................. 74
5.4 Трудоемкость технической подготовки производства ........................... 75
5.5 Расчет затрат на всех стадиях жизненного цикла изделия ..................... 76
5.5.1 Смета затрат на техническую подготовку производства ................. 76
5.5.2 Расчет себестоимости и цены нового изделия .................................. 76
5.5.3 Определение затрат у потребителя оборудования (технологическая
себестоимость машино-часа) ....................................................................... 80
5.6 Технико-экономические показатели проекта........................................... 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................................... 87
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
7
ВВЕДЕНИЕ
Лесозаготовка и транспорт леса является одним из направлений производства. Эта отрасль охватывает широкий круг проблем. Основные проблемы связанны с заготовкой, транспортом, первичной обработкой и переработкой древесины, производством товаров народного потребления и производственного назначения и комплексной переработкой низкокачественной древесины и отходов производства. С другой стороны, сфера деятельности затрагивает проблему воспроизводства лесных ресурсов и экологического состояния леса, то есть с непрерывностью возобновления лесных ресурсов.
Множество полезной растительности может быть реализовано в процессе
рациональной заготовки древесины.
Основной задачей является сохранение качества лесов, и их наиболее
ценного древесного состава, особенно хвойных пород. В процессе планирования развития лесного хозяйства особое внимание обращают на увеличение
полезных природных свойств лесов в интересах народного хозяйства, улучшения окружающей среды.
Лесоэксплуатация является завершающей фазой в лесопользовании.
Грамотное ведение лесоэксплуатации непосредственно сказывается на экономической эффективности предприятия. Развитие лесного хозяйства зависит от экономических потребностей страны, которая в свою очередь зависит
от уровня развития механизации в области лесозаготовки. На основе вышесказанного можно сделать вывод, о тесной связи лесного хозяйства и машиностроительного комплекса.
Лесное хозяйство – это отрасль, формирующая, сохраняющая и регулирующая использование лесных ресурсов, ведущая деятельность в направлении возрастания запасов лесных ресурсов, повышения их качества и правильного территориального размещения.
Машиностроительный комплекс – объединение отраслей машиностроения обеспечивающих оборудованием все подразделения народного хозяйства, а население – товарами народного потребления.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
8
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1.1 Классификация способов трелевки древесины и трелевочных
машин.
Трелевка - процесс перемещения заготовленной древесины (деревьев,
хлыстов, сортиментов) от места заготовки к месту укладки ее в штабеля или
погрузки на лесовозный транспорт. Если заготовленная древесина доставляется из лесосеки на верхний склад в погруженном положении, такую трелевку обычно называют подвозкой. Возможны различные виды и способы трелевки заготовленной древесины (рисунок 1.1).
Механизированная трелевка древесины, кроме подвесной, производится по трелевочным волокам, прокладываемым по лесосеке.
Трелевочный волок - это временный транспортный путь на лесосеке, по
которому заготовленная древесина доставляется из лесосеки на погрузочный
пункт или верхний склад.
Рисунок 1.1 – Виды и способы трелевки древесины
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
9
Наибольшее применение получила тракторная трелевка древесины. В
большинстве случаев почти вся заготовленная древесина трелюется тракторами.
На трелевке древесины используют различные машины и оборудование: тракторы, валочно-трелевочные машины, канатные трелевочные установки и другое.
Вид
трелевочной
машины
для
конкретных
природно-
производственных условий выбирают, исходя из почвенно-грунтовых условий, рельефа местности и крупности лесонасаждений.
1.2 Типы тракторов, применяемых на трелевке древесины.
Тракторы, применяемые на трелевке древесины, подразделяются на
специализированные и общего назначения. У специализированных тракторов
имеется специальное технологическое оборудование для сбора пачки деревьев, хлыстов или сортиментов и перемещения ее на погрузочный пункт и кабина расположена спереди для улучшения обзорности и упрощения управления трактором. Кроме того, специализированные трелевочные тракторы более приспособлены к лесной среде благодаря специальной конструкции ходовой части. Поэтому они получили широкое применение на трелевке древесины.
По конструкции ходовой части тракторы, применяемые на трелевке
древесины, делятся на гусеничные (рисунок 1.2, а) и колесные (рисунок 1.2, б)
. Причем в последнее время все шире начали применять специализированные
колесные тракторы с шарнирно-сочлененной рамой
(рисунок 1.2 в). Эти
тракторы имеют высокую маневренность и энергонасыщенность, что позволяет им двигаться по волоку на высоких скоростях. Поэтому они более производительны, чем гусеничные тракторы. Однако проходимость колесных
тракторов на лесосеках со слабой несущей способностью грунтов и при глубоком снеге хуже, чем у гусеничных.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
10
Колесные и гусеничные машины различаются между собой лишь типом движителя (ходовым устройством), в остальном они имеют общую классификационную характеристику.
Машины так же различаются по тяговому классу: от 0,2 до 8 класса
Конструкция монтируются на базовое шасси, чаще автомобильного типа, установленные на раме подъемная лебедка с приводом, кабина оператора, также могут устанавливаться опорные гидроцилиндры (аутригеры). Все машины
комплектуются укладчиком каната на барабан лебедки. Ввиду большой канатоемкости барабанов, общей проблемой машин является обеспечение равномерной укладки каната.
Машины для транспортировки и поваленных бревен на лесозаготовках
изображены на рисунке 1.2.
а)
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
11
б)
в)
Рисунок 1.2 – Виды машин для транспортировки и поваленных бревен
на лесозаготовках
а – специализированные трелевочные машины; б – универсальные машины ; в – специализированные вездеходы с манипулятором
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
12
По конструкции технологического оборудования для набора пачки трелевочные тракторы делятся на четыре типа:
1. Трелевочные тракторы, оснащенные канатно-чокерным оборудованием;
2. Трелевочные тракторы, оснащенные гидроманипулятором с клещевым захватом для бесчокерной трелевки деревьев и хлыстов;
3. Трелевочные тракторы, оснащенные пачковым клещевым захватом
для бесчокерной трелевки сформированных пачек деревьев и хлыстов (подборщики-трелевщики пачек);
4. Трелевочные тракторы, оснащенные гидроманипулятором с челюстным захватом для бесчокерной трелевки (подвозки) сортиментов (погрузочно-транспортные машины).
В последнее время в связи с постоянным подорожанием энергоносителей в некоторых зарубежных странах, в частности в Финляндии. Швеции,
начали применять в опытном порядке на трелевке сортиментов минитракторы с прицепным трелевочным оборудованием.
Независимо от типа трелевочного трактора он состоит из базовой машины и навесного или прицепного трелевочного оборудования.
Трелевка древесины тракторами производится по специально подготовленным волокам, расположенным определенным образом на лесосеке. Производительность трелевочных машин во многом зависит от качества трелевочных волоков, которые должны прокладываться с соблюдением определенных требований и в период эксплуатации поддерживаться в надлежащем состоянии.
Процесс трелевки древесины тракторами состоит из следующих основных операций: движения трактора без груза на лесосеку, формирования пачки, движения трактора с грузом на погрузочный пункт (верхний склад), разгрузки пачки и при необходимости выравнивания комлей.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
13
Техника выполнения этих операций для различных типов трелевочных
тракторов зависит от особенностей и кинематики навесного трелевочного
оборудования.
1.2 Установка тросовая ЛТН-50
Установка тросовая ЛТН-50 предназначена для зацепления и транспортировки бревен и хлыстов, используемых при лесозаготовке.
Она применяется для транспортировки поваленных бревен и кустарников, в условиях отсутствия возможности подъезда на необходимое для зацепления расстояния, в умеренном и холодном макроклиматических районах
по ГОСТ 16350 79.
Установка в сборе, смонтированная на шасси МТЗ 82.2, с установленными на шасси:
- рамой;
- щитом;
- механизмом навески;
- лебедкой с механическим приводом от ВОМ;
- верхним и нижним блоком;
- опорами;
- защитными сетками;
Установка (рисунок 1.3) является навесной поэтому имеет собственную
раму 1, которая присоединяется к основной раме трактора через механизм
навески 3 с помощью пальцев. Также на раме 1 установлен щит 2, лебедка 4,
опора 7, защитные сетки 8 и 9. Верхний и нижний блоки 5 и 6 установлены
на щите 2. Рычаг управления муфтой 10 и рычаг управления тормозом 11 установлены непосредственно на лебедке 4.
Задний щит 2 служит для защиты механизмов трактора и установки от
механического воздействия транспортируемого груза, так же используют в
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
14
качестве альтернативы валочной вилке. В транспортном положении щит может служить в качестве бампера.
Рисунок 1.3 – Тросовая установка ЛТН-50
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
15
Механизм навески 3 предназначен для присоединения рамы 1 к основной раме тяговой машины.
Лебедка 4 служит непосредственно для транспортировки бревен или
хлыстов непосредственно от места залегания до заднего щита установки.
Верхний и нижний блоки 5 и 6 используются для увеличения тягового
усилия и увеличения угла захвата груза.
Опоры 7 служат для поддержания установки в положении стоянки.
Защитные сетки 8 и 9 является дополнительным оборудованием для
защиты кабины от негативного воздействия кустарника и крупных суков.
Рычаг управления муфтой 10 предназначен для переключения муфты,
из положения пробуксовки в положения блокировки, и наоборот.
Рычаг 11 служит для блокировки и разблокировки тормозного механизма лебедки.
Привод всех исполнительных механизмов установки – механический.
Кинематическая схема установки показана на рисунке 1.4.
Привод установки осуществляется от двигателя базовой машины через
соответствующие коробки отбора мощности при помощи кардана установки,
подключаемого к валу отбора мощности трактора.
Кардан шарнирного типа получает вращение от вала коробки отбора
мощности, установленной на базовой машине.
Фрикционная муфта получая вращение кардана шарнирного типа передает вращение к редуктору установки.
Редуктор уменьшая частоту вращения, но увеличивая крутящий момент передает вращение к цилиндрической паре.
Цилиндрическая пара изменяя передаточное число, вращает барабан
лебедки.
Барабан лебедки в процессе вращения навивает канат на барабан, который выполняет основную функцию установки ЛТН-50, транспортирует груз
к заднему щиту установки, для дальнейшей транспортировки к месту складирования или погрузки.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
16
Верхний блок вращается за счет движения троса, частично выполняя
функцию тросоукладчика.
Ленточный тормоз приводится в действие рычагом, и служит для фиксирования барабана, в процессе движения трактора.
Рисунок 1.4 – Кинематическая схема ЛТН-50:
1 – редуктор; 2,6 – цилиндрическая передача; 3 – барабан лебедки;
4 – верхний блок; 5 – ленточный тормоз; 7 – коробка отбора мощности;
8 – кардан; 9 – фрикционная муфта
1.2.1 Лебедка
Лебедка (рисунок 1.4) смонтирована на раме 1. Вал отбора мощности
трактора осуществляет вращение барабана 3 лебедки через кардан, фрикционную муфту 4, одноступенчатый редуктор 5, и цилиндрическую пару.
Барабан лебедки сварной конструкции. С одной стороны барабан цапфой установлен на опору 9 со сферическим роликоподшипником, с другой –
через цилиндрическую пару связан с ведомым валом редуктора.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
17
Рисунок 1.5 – Механическая лебедка:
1 – вилка включения барабана; 2 – трос; 3 – редуктор; 4 – барабан;
5 – карданный вал; 6 – ленточный тормоз; 7 – регулировочная гайка;
8 – червячное колесо; 9 – червяк редуктора; 10 – регулировочные прокладки;
11 – барабан тормоза.
К реборде барабана со стороны цапфы крепится шкив 11 ленточного
тормоза. Управление тормозом осуществляется рычагом расположенным в
задней части установки.
Лебедка не снабжена автоматическим укладчиком каната. Поэтому эту
функцию частично выполняет верхний ролик 4 который вращается под действием силы трения троса о поверхность ролика, а так же поворачивается в
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
18
вертикальной плоскости в зависимости от угла зацепления груза относительно плоскости щита установки ЛТН-50 (на рисунке не показаны).
Управление лебедкой осуществляется с помощью рычага также расположенного в задней части установки с левой стороны.
1.2.2 Защитно-упорный щит
Защитно-упорный щит является сварной конструкцией и состоит из
листов и металлического уголка. Данная конструкция служит для защиты
механизмов установки, таких как лебедка, редуктор, муфта, рычаги управления, от механических повреждений, в процессе движения бревен или хлыстов. Также защитно-упорный щит выполняет функцию захватного оборудования, которая обеспечивает поднятие части бревна или хлыста с поверхности земли, для дальнейшей транспортировки.
Управление защитно-упорного щита осуществляется из кабины путем
изменения направления движения гидроцилиндра, расположенного на базовой машине МТЗ 82.2. Благодаря наличию штатной гидросистемы базовой
машины.
1.2.3 Рама
Рама является сварной конструкцией и состоит из листового металла и
металлического уголка. Конструкция служит для закрепления механизмов
установки, таких как защитно-упорный щит, лебедка, редуктор, муфта, а
также рама выполняет роль несущей конструкции установки.
1.3 Навесное трелевочное оборудование для МТЗ 82.2 с
гидролебедкой ЛГ -35
Навесное трелевочное оборудование предназначено для трелевки древесины и других грузов, а также эвакуации автомобилей слетевших с дорожного полотна или застрявших в условиях бездорожья. Осуществляются дан-
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
19
ные операции при помощи гидролебедки ЛГ – 35 ранее не применявшейся
для данных видов работ и на данной базовой машине.
Рисунок 1.6 – Навесное трелевочное оборудование с гидравлической
лебедкой
Предлагаемая конструкция состоит из следующих элементов:
Оригинальные элементы:
1. Продольные тяги;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
20
2. Отвал – щит коробчатого типа, сварной конструкции с ребрами жесткости являющимися одновременно зацепными проушинами отвала;
3. Направляющая труба троса сварного типа ;
4. Площадка крепления лебедки ЛГ – 35
5. Пальцы крепления отвала
6. Палец буксировочный;
Покупные изделия:
1. Лебедка ЛГ – 35 с планетарным редуктором;
2. Гидромотор 310.3.112.01.06
3. Гидронасос 310.3.112.03.06
4. Распределитель Badestnost 02Р120-1А1А8 GKZ1
5. Рукава низкого давления РУКАВ Б-2 МБС Н/В ДУ38 ГОСТ 5398-76
и высокого давления 4SP 25 ГОСТ 25452 – 90.
Продольные тяги 1 обеспечивают крепление, отвала, лебедки и сопутствующих с ней агрегатов. Отличительной особенностью является профиль
большего сечения, чем у элементов штатной конструкции базовой машины.
Данный профиль был выбран для обеспечения сопротивления изгибающему
моменту, образуемому весом отвала и лебедки.
Задний отвал – щит 2 коробчатого типа в отличии от аналога может
воспринимать значительно большие нагрузки. Поэтому отвал-щит не только
служит для защиты механизмов трактора и навесного оборудования от механического воздействия транспортируемого груза, но может использоваться,
как для расчистки дорог от снежных завалов, деревьев и других преград, так
и для корчевания пней малого диаметра. В транспортном положении щит
может служить в качестве бампера.
Направляющая труба 3 обеспечивает альтернативу тросоукладчику, в
связи с упрощением, снижением массы и стоимости конструкции.
Площадка крепления лебедки 4 используется для увеличения площади
опоры лебедки и закрепления рамы лебедки ЛГ – 35 в шести точках, так же
за счет площадки увеличивается жесткость конструкции.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
21
Пальцы крепления отвала 5 применяются для присоединения отвала 2
к продольным тягам 1, при этом остается возможность регулировки угла наклона отвала.
Палец буксировочный 6 используют для зацепа троса лебедки при использовании блока, а также для зацепа прицепов, что является сохранением
одной из функций базовой машины при использовании навесного оборудования.
Гидравлическая лебедка 7 является непосредственно главным рабочим
органом всей навески. Она выполняет функции транспортировщика бревен
или хлыстов непосредственно от места залегания до задней части базовой
машины.
Гидромотор 8 является приводным механизмом лебедки, который через
планетарный редуктор вращает барабан и обеспечивает необходимое тяговое
усилие.
Гидронасос 9 преобразует механическую энергию вращения ВОМ базовой машины, в энергию потока жидкости (масла МГЕ – 46), устанавливается в связи с недостаточной мощностью насоса базовой машины НШ 32.2.
Распределитель 10 управляет потоком жидкости нагнетаемой насосом,
соединяя гидролинии, между собой. Обеспечивает реверсирование вращения
барабана. Устанавливается в связи с большим расходом жидкости потребляемой гидромотором, а также для удобства работы машиниста, и простоты
обслуживания.
Рукава низкого и высокого давления 11 являются магистралью движения потока жидкости используются для связи элементов 8, 9 и 10.
В отличие от аналога, навесное трелевочное оборудование имеет гидравлический привод исполнительных элементов. Гидравлическая схема МТЗ
82.2 с дополнительным оборудованием 8, 9, 10 показана на рисунке 1.7.
Вращение передается от силовой установки базовой машины, при помощи вала отбора мощности ВОМ.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
22
Гидронасос установленный на заднем мосту трактора при помощи переходника типа вал-вал, закачивает жидкость по всасывающему трубопроводу, и нагнетает ее в распределитель, через рукав высокого давления.
Распределитель задает направление движения жидкости, тем самым
определяя размотку или намотку троса на барабан.
Гидромотор преобразует энергию жидкости в механическую энергию
вращения.
Планетарный редуктор лебедки изменяя передаточное число, вращает
барабан лебедки.
Барабан лебедки в процессе вращения навивает канат на барабан, который выполняет основную функцию, транспортирует груз к базовой машине,
для дальнейшей транспортировки к месту складирования или погрузки.
Ленточный тормоз приводится в действие пружиной, которая начинает
движение только когда распределитель находится в нейстральном положении, так как исчезает воздействие жидкости на поршень. Служит для фиксирования барабана, в процессе движения трактора.
Рисунок 1.7 – Общая гидросхема трактора МТЗ 82.2 с дополнительными элементами для работы навески
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
23
а
в
б
г
Рисунок 1.8 – Гидросхемы навесного трелевочного оборудования:
а – навивка каната в положении ПУСК; б – навивка каната в РАБОТА;
в – размотка каната в положении ПУСК; г – размотка каната в положении
РАБОТА.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
24
1.3.1 Гидравлическая лебедка
Лебедка (рисунок 1.9) смонтирована на площадке 4. Вал отбора мощности трактора осуществляет вращение лебедки через переходную муфту,
гидронасос 8, распределитель 10, гидромотор 9, планетарный редуктор.
Рисунок 1.9 – Гидравлическая лебедка:
1 – Гидромотор серии 310; 2 – планетарный редуктор; 3 – крышка подшипника; 4 – тормозной барабан; 5 – крепление каната; 6 – барабан;
Барабан лебедки сварной конструкции. С правой стороны барабан установлен на опору со сферическим роликоподшипником, а с левой – через
цилиндрическую пару связан с ведущим валом гидромотора.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
25
К оси барабана со стороны тормозной барабан 4 ленточного тормоза.
Управление тормозом осуществляется гидравлическим цилиндром с пружиной в штоковой полости.
Управление лебедкой осуществляется при помощи рычага распределителя расположенного в задней части кабины с правой стороны.
1.3.2 Отвал – щит
Задний отвал – щит 2 коробчатого типа в отличии от аналога может
воспринимать большие нагрузки. Данная конструкция служит для защиты
механизмов и может воспринимать большие нагрузки. Поэтому отвал-щит
не только служит для защиты механизмов трактора и навесного оборудования от механического воздействия транспортируемого груза, но может использоваться, как для расчистки дорог от снежных завалов, деревьев и других преград, так и для корчевания пней малого диаметра. Управление защитно-упорного щита осуществляется из кабины путем изменения направления
движения гидроцилиндра, расположенного на базовой машине МТЗ 82.2.
Благодаря наличию штатной гидросистемы базовой машины.
Преимущества конструкции :
1. Большее тяговое усилие, чем у аналогичных моделей;
2. Реверсирование вращения барабана;
3. Бесступенчатое регулирование скорости;
4. Большое быстродействие и наибольшая механическая и скоростная
жесткость.
5. Защита системы от перегрузок;
6. Лучшая устойчивость за счет большей массы
7. Управление осуществляемое из кабины оператора;
Недостатки конструкции:
1. Установка дополнительного оборудования на базовую машину;
2. Повышение снаряженной массы базовой машины.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
26
1.4 Физическая культура на производстве
Во время рабочего процесса производственная физическая культура
реализуется в основном через производственную гимнастику, которая в ряде
случаев может включать в себя гимнастические упражнения, а также другие
средства физической культуры.
С целью обеспечения эффективности выполнения некоторых профессиональных видов работ для специалистов предприятия могут быть организованы занятия по профессионально-прикладной физической подготовке
Производственная гимнастика является комплексом специальных упражнений, который выполняется в течение производственного процесса, с
целью повышение общей и профессиональной работоспособности коллектива предприятия, а также с целью профилактики и восстановления.
Производственная гимнастика может иметь несколько видов:
1) вводная гимнастика;
2) физкультурная пауза;
3) физкультурная минутка;
4) микропауза активного отдыха.
При создании комплекса упражнений для каждого конкретного работника необходимо учесть следующие факторы:
1) рабочую позу работника, положение его туловища;
2) основные рабочие движения работника, которые могут быть быстрыми или медленными, однообразными или разнообразными;
3) характер трудовой деятельности, который учитывает нагрузку на органы чувств, сложность и интенсивность мыслительных процессов, психическую, эмоциональную и нервно-мышечную нагрузку, необходимую точность
и повторяемость движений;
4) санитарно-гигиеническое состояние рабочих мест, на которых проводится комплекс занятий;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
27
5) возможные отклонения в здоровье, требующие индивидуального
подхода при составлении комплексов упражнений производственной физической культуры.
Вводная гимнастика проводится в начале рабочего дня и состоит из 5-8
общеразвивающих и специальных упражнений, продолжительность которых
составляет 5-7 мин. Главная задача такой гимнастики заключается в том,
чтобы активизировать физиологические процессы в тех органах и системах
организма, которые играют ведущую роль при выполнении конкретной работы. Это дает возможность легче войти в рабочий ритм, повысить эффективность труда в начале рабочего дня и снизить отрицательное воздействие резкой нагрузки при включении человека в работу.
Физкультурная пауза проводится с целью обеспечения срочного активного отдыха, который может предупредить утомление работника, минимизировать снижение работоспособности в течение рабочего дня. Комплекс состоит из 7-8 упражнений, повторяемых несколько раз в течение 5-10 мин.
При благоприятных условиях физкультурная пауза может быть выполнена непосредственно на рабочем месте работника. В тех случаях, если это
невозможно из-за особенностей производственного процесса (непрерывный
производственный процесс, отсутствия должных санитарно-гигиенических
условий), выполнение физкультурной паузы невозможно.
Физкультурная минутка является разновидностью малых форм активного отдыха. Она является индивидуализированным видом кратковременной
физкультурной паузы, и проводится с целью локального воздействия на конкретную группу мышц. Физкультурная минутка включает в себя 2-3 упражнения и проводится в течение 1-2 минуты в ходе производственного процесса. Физкультурная минутка может проводиться работником в индивидуальном порядке непосредственно на рабочем месте. Их можно выполнять в любых условиях, в том числе таких, при которых не допускается проведение
физкультурной паузы.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
28
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1 Определение усилий в грузовом канате и подбор каната
Усилие в ветви каната, наматываемого на барабан определяется по
формуле:
где
Q – максимально возможный вес груза;
– кратность полиспаста;
– общий КПД канатно-блочной системы.
Общий КПД системы определим по формуле:
где
– КПД полиспаста;
– КПД одного блока;
n – число отклоняющих блоков канатоблочной системы.
Величина КПД полиспаста при сбегании каната с неподвижного
блока вычисляется по формуле:
=
где
;
(2.3)
– число блоков полиспаста.
Разрывное усилие в канате определим по формуле:
;
где
(2.4)
– коэффициент запаса прочности каната, определяется по таблице 2.2
Таблица 2.1 – Коэффициент запаса прочности каната
Режим работы кра-
на
Стреловые
и
nк
строительные краны
Легкий
Dб ≥ 16 dк
5
Средний
Dб ≥ 18 dк
5,5
Тяжелый
Dб ≥ 20 dк
6
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
29
По разрывному усилию, пользуясь таблицей 2.1, определим соответствующий канат. Для канатов грузоподъемных машин рекомендуется применять
проволоку
с
временным
= 1600…2000 МПа. При
сопротивлением
разрыву
< 1600 МПа требуется нежелательное уве-
личение диаметра каната, а, следовательно, увеличение диаметра барабана и блоков. При
>1600 повышается жесткость каната и уменьшается
срок его службы вследствие снижения сопротивления усталости проволок каната.
Определим диаметр каната при
= 2000 МПа и
=
где
= 19 :
;
(2.5)
– разрывное усилие каната;
– временное сопротивления разрыву каната.
Длина каната, подлежащего навивке на барабан, с учетом длины трех
запасных витков и двух дополнительных витков для разгрузки мест крепления каната определяется по формуле:
;
(2.6)
где R – радиус зацепления груза груза.
Рабочая длина барабана вычисляется по формуле:
=
где
;
(2.7)
m – число слоев навивки каната на барабан.
Максимальный диаметр навивки каната на барабан (диаметр навив-
ки по последнему слою) определим по формуле:
;
(2.8)
Средний диаметр навивки каната на барабан (диаметр навивки по
среднему слою) определим по формуле:
;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
(2.9)
Лист
30
При многослойной навивке (m >1) барабаны имеют реборды для
предотвращения сползания каната. Тогда диаметр барабана по ребордам
будет определяться по формуле:
;
(2.10)
Принимаем максимально возможный вес груза Q = 70000 Н, выбираем
одинарный двукратный полиспаст кратность которого
блока
= 2, КПД одного
= 0,96…0,98.
Канатоблочная система гидравлической навески НГ-20 имеет 1 блок
полиспаста. Примем КПД каждого блока
= 0,97.
Подставим данные значения в формулу (2.3):
=
= 0,97;
Полученные значения подставим в формулу (2.2):
= 0,97;
Определим усилие в ветви каната по формуле (2.1):
S=
= 36082,5 Н
Разрывное усилие в канате определим по формуле (2.4):
Таблица 2.2 – Коэффициент запаса прочности каната
Режим работы лебедки
Стреловые
и
nк
строительные краны
Легкий
Dб ≥ 16 dк
5
Средний
Dб ≥ 18 dк
5,5
Тяжелый
Dб ≥ 20 dк
6
Правильно выбранный тип стального каната, конструкции и свойств
элементов каната, учитывая определенные условия эксплуатации, в целом
определяет долговечность работы каната.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
31
Подставим известные данные в формулу (2.5):
= 0,0119 м = 11,9 мм.
=
ГОСТ 2688-80 «Канаты стальные. Сортамент» предусматривает толщину каната
= 12 мм.
Канат ГОСТ 2688 12 Г ВК Н Р 1770 (180) ПП А1 двойной свивки
(трос) типа ЛК – Р конструкции 6х19(1+6+6/6)+1 с органическим сердечником. Канаты данного типа характеризуются средним количеством проволок в
прядках, в результате чего обладают относительно хорошей гибкостью. Также используются при воздействии интенсивных знакопеременных нагрузок,
при ведении работ на открытом воздухе.
Стальной трос ГОСТ 2688-80 (рисунок 2.1) применяется для различных отраслей промышленности таких как: металлургия, нефтеперерабатывающая, нефтедобывающая, горнодобывающая, машиностроение, а так же
используется в судовых кранах, автокранах, башенных кранах, лебедках, в
изготовлении строп. Диаметр каната ГОСТ 2688-80 варьируется от 3,6 до 56
мм.
Рисунок 2.1 – Канат стальной ГОСТ 2688-80
Определим длину каната, подлежащего навивке на барабан, с учетом
длины трех запасных витков и двух дополнительных витков для разгрузки
мест крепления каната по формуле (2.6):
м;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
32
Рабочая длина барабана вычисляется по формуле (2.7):
м;
где
m – число слоев навивки каната на барабан.
Максимальный диаметр навивки каната на барабан (диаметр навивки по последнему слою) определим по формуле (2.8):
м;
Средний диаметр навивки каната на барабан (диаметр навивки по
среднему слою) определим по формуле (2.9):
м;
При многослойной навивке (m >1) барабаны имеют реборды для
предотвращения сползания каната.
2.2 Расчет гидропривода
2.2.1.Расчет гидроцилиндра подъема навески
Так как на базовой машине МТЗ 82.2 заводом производителем установлен гидроцилиндр подъема /опускания навески Ц – 100х200 – 3 выполним
его проверочный расчет при условии, что вес навесного оборудования
Fт = 690 кг = 6768,9 H ;
Таблица 2.3 - Технические характеристики гидроцилиндра подъема навесного оборудования тракторов МТЗ, ЮМЗ Ц–100х200–3
Параметр
Значение
1
2
Давление номинальное, МПа
16
Давление максимальное, МПа
20
Диаметр цилиндра, мм
100
Диаметр штока, мм
40
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
33
Продолжение таблицы 2.3
1
2
Ход поршня, мм
200
Скорость номинальная, м/с
0,15
Скорость максимальная, м/с
1,00
Гидромеханический КПД
0,94
Площадь поршневой полости гидроцилиндра:
где
D – площадь поршня гидроцилиндра, м
d – площадь штока гидроцилинра, м
Подставив в формулу (2.12) численные значения, получим:
м2
Максимальное усилие втягивания гидроцилиндра:
где
– площадь штоковой полости гидроцилиндра, м2;
– номинальное давление, Па.
Подставив в формулу (2.13) численные значения, получим:
H
Определение расхода рабочей жидкости для гидроцилиндров с одно-
сторонним штоком при подаче рабочей жидкости в поршневую полость:
(2.14)
л/мин
Подставив в формулу (2.14) численные значения, получим:
л/мин
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
34
при подаче рабочей жидкости в штоковую полость:
л/мин
(2.15)
Подставив в формулу (2.15) численные значения, получим:
где
n – скорость поршня 0,15 м/с;
ш – скорость штока 0,15 м/с;
D – внутренний диаметр цилиндра 100 мм;
d – диаметр штока 40 мм;
v – объемный КПД гидроцилиндра, для любых гидроцилиндров v =1.
Определение полного КПД гидропривода:
(2.16)
Подставив в формулу (2.16) численные значения, получим:
Определение мощности гидроцилиндра:
Вт
(2.17)
Подставив в формулу (2.17) численные значения, получим:
Вт
кВт
2.2.2 Выбор и расчет гидромотора
Назначение:
Гидромотор предназначен для преобразования энергии потока рабочей
жидкости, развиваемой насосом, в энергию вращения выходного вала, приводя в движение исполнительный механизм машины.
Классификация:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
35
В гидроприводе строительных и дорожных машин наибольшее распространение получили шестеренные и аксиально-поршневые гидромоторы, реже – пластинчатые и радиально – поршневые.
Гидромоторы подразделяют на высокомоментные и низкомоментные.
К высокомоментным относятся тихоходные (nоб = 0 – 7 об/с) гидромоторы,
передающие большие крутящие моменты Мкр =500 – 100000 Нм. К низкомоментным гидромоторам относятся быстроходные (nоб =8 – 50 об/с) гидромоторы предназначенные для создания наибольших крутящих моментов
Мкр = 10 – 600 Нм.
Подбор гидромотора производится по крутящему моменту и номинальному давлению , при частоте вращения вала.
В соответствии с конструкцией рассчитываемого узла, для выполнения
необходимых задач и экономико-технических предположений выбираем аксиально - поршневой не регулируемый гидромотор:
Расчет необходимого крутящего момента для вращения барабана лебедки:
Hм
где
(2.18)
– тяговое усилие лебедки ; 35000 Н
– радиус качения (барабана) ; 0,18 м
– КПД трансмиссии ; 0,8 – 0,85
– передаточное отношение редуктора лебедки; 29,9
Подставив в формулу (2.18) численные значения, получим:
Hм
С учетом потерь в редукторе лебедки принимаем механический КПД
(2.19)
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
36
Подставив в формулу (2.19) численные значения, получим:
Hм
По маскимально необходимому крутящему моменту и номинальному
давлению выбираем аксиально-поршневой гидромотор 310.3.112.01.06
Таблица 2.4 – Основные параметры гидромотора 310.3.112.01.06:
Параметр
Значение
Типоразмер
112
Рабочий объем Vg , см3/об
112
Частота вращения вала n, об/мин
- номинальная nnom
1200
- максимальная nmax
3000
Давление на входе P, МПа
- номинальное Pnom
20
- максимальное рабочее Pmax
30
Давление дренажа максимальное, МПа
0,2
Крутящий момент эффективный T, Нм
- номинальный Mnom (при Pnom)
338,7
- максимальный Mmax (при Pmax)
592,7
Коэффициент полезного действия
0,95
Масса, кг
23
В связи с тем, что возможности показатели гидромотора при работе в
номинальном режиме, выше необходимых значений, выполним расчет максимально необходимой частоты вращения:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
37
где
– номинальный крутящий момент; 338,7 Hм
– номинальная частота вращения; 1200 об/мин
– необходимый крутящий момент; 263,6 Hм
Подставив в формулу
численные при номинальной частоте зна-
чения, получим:
об/мин
Действительный расход рабочей жидкости гидромотором:
где
– рабочий объем гидромотора; 112 см3
– номинальная частота вращения; 1000 об/мин
– необходимая частота вращения; 930 об/мин
Подставив в формулу
численные при номинальной частоте зна-
чения, получим:
при максимальной частоте вращения ВОМ, получим:
Зная необходимый крутящий момент, находим перепад давления в гидромоторе:
где
M – крутящий момент при тяговом усилии 35 кH ; 263,6 Hм
– рабочий объем гидромотора ; 112 см3 = 0,000112 м3
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
38
– механический КПД гидромотора ; 0,85 – 0,95
Подставив в формулу (2.22) численные значения, получим:
Потребляемая гидромотором мощность:
– рабочий объем гидромотора ; 112 см3 = 0,000112 м3
где
– расход рабочей жидкости гидромотором при необходимой частоте;
Подставив в формулу
численные значения, получим:
Фактический крутящий момент с учетом КПД:
(2.24)
где
– крутящий момент развиваемый гидромотором; Нм
– механический КПД гидромотора.
Подставив в формулу (2.24) численные значения, получим:
Отдаваемая гидромотором мощность:
где
Mф – крутящий момент при тяговом усилии 35 кH.
– частота вращения.
Подставив в формулу (2.25) численные значения, получим:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
39
Эффективный КПД гидромотора:
Номинальная мощность гидромотора:
Так как, гидросистема базовой машины МТЗ 82.2 загружена базовыми
гидроцилиндрами поэтому возможностей штатного насоса шестеренного типа не хватит для обеспечения расхода необходимого конструкцией гидролебедки. Поэтому целесообразно установить в гидросистему трактора дополнительный насос, аксиально – поршневого типа.
2.2.3. Расчет насоса
Для определения подачи насоса находят сначала его мощность, как
сумму мощностей всех одновременно работающих гидродвигателей.
Мощность насоса:
кВт
где
(2.28)
= 1,1 – 1,3 – коэффициент запаса по скорости;
= 1,1 – 1,2 – коэффициент по усилию;
– суммарная мощность всех одновременно работающих гидро-
двигателей.
Подставив в формулу (2.28) численные значения, получим:
кВт
Необходимая подача насоса:
Подставив в формулу
численные значения, получим:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
40
В связи с рассчитанной необходимой мощностью и подачей, подбираем
гидронасос, обеспечивающий данный расход.
Выбираем насос аксиально–поршевого типа 310.3.112.03.06 (таблица
2.5)
Таблица 2.5 – Техническая характеристика насоса 310.3.112.03.06
Параметр
Значение
Типоразмер
112
Рабочий объем Vg , см3/об
112
Частота вращения вала n, об/мин
- номинальная nnom
1200
- максимальная nmax
3000
Расход жидкости (подача) Q, л/мин
- номинальный Q nom
134,40
- максимальный Q max
224,00
Давление нагнетания P, МПа
-номинальное Pnom
20
- максимальное рабочее P max
35
Гидромеханический КПД
0,95
Полный КПД
0,91
Поскольку ВОМ трактора МТЗ 82.2 имеет максимальную частоту вращения 1000 об/мин, рассчитаем подачу при данной частоте:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
41
где
– рабочий объем гидромотора; 112 см3
– номинальная частота вращения; 1000 об/мин
Подставив в формулу
Так как
численные значения, получим:
данный насос может обеспечить потребность гид-
ромотора.
Крутящий момент на валу насоса:
Подставив в формулу
численные значения, получим:
В связи с тем, что силовая установка ММЗ – 243 имеет максимальный
крутящий
момент 298
Hм,
а
передаточное отношение
ВОМ
при
максимальной частоте вращения 2,1из этого следует:
(2.32)
где
– максимальный крутящий момент ММЗ – 243;
– передаточное отношение ВОМ при максимальной частоте ;
Подставив в формулу (2.32) численные значения, получим:
Hм
Так как
можно сделать вывод, что силовая установка
МТЗ 82.2 способна обеспечить необходимую частоту вращения гидронасоса.
Потребляемая мощность гидронасосом:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
42
Подставив в формулу
численные значения, получим:
кВт
Отдаваемая насосом мощность:
Подставив в формулу
численные значения, получим:
КПД насоса при максимальной частоте ВОМ:
Подставив в формулу
численные значения, получим:
2.2.4 Конструкция и расчет трубопроводов
В процессе проектирования гидролиний необходимо учитывать требования прочности, потери давления на преодоление гидравлических сопротивлений, отсутствие утечек рабочей жидкости, исключение образования завоздушивания трубопроводов.
Гидролинии разделяют на: всасывающие, напорные, сливные, управления и дренажные, в которых масло подается к насосу, и от насоса в маслобак,
а также к устройствам управления и на слив в виде внутренних утечек из
гидроагрегатов.
При изготовлении гидравлических трубопроводов, малых диаметров
(менее 13 мм) используют медные трубы, реже из алюминиевого сплава и
полимерных материалов, а также резинотканевые рукава, которые проще в
изготовлении и в обслуживании.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
43
Для производства гидравлических линий низкого давления применяют
трубы из холоднокатаной полосовой стали, которая скручивается в трубу,
сваривается и калибруется. Для трубопроводов высокого давления применяют холоднотянутые трубы из высококачественной стали.
Трубопроводы, рассчитанные на номинальное давление 16 МПа и выше, используются соединения с врезающимся кольцом.
Выполнить расчет и проектирование гидравлических трубопроводов –
это, значит, выбрать тип, материал трубопровода и найти основные его размеры:
для жестких трубопроводов – условный проход d, мм; наружный диаметр dн, мм; толщину стенки S, мм;
для рукавов – условный проход d, мм; число металлических оплеток
(тип) и группу.
Гидравлическая линия гидропривода разделяется на три типа:
Всасывающая – между насосом и гидробаком;
Напорная – между насосом и гидродвигателем;
Сливная – между гидродвигателем и гидробаком;
Дренажная – непосредственно от корпуса гидромотора в гидробак.
Для гидролиний каждого из участков необходимо провести свое проектирование по зависимости:
где
– допустимая скорость течения рабочей жидкости, м/с
В напорной линии – 3 – 6 м/с;
Во всасывающей – 0,5 – 1,6 м/с;
В сливной 1,4 – 2,2 м/с.
– наибольший возможный расход рабочей жидкости, л/мин
Расход жидкости во всасывающей и напорной гидролиниях равен по-
даче насоса.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
44
Так как гидролебедка приводится в действие одним гидромотором, из
этого следует, что расход жидкости будет равен максимально возможному
расходу насоса приданном типе привода.
Подставив в формулу
численные значения, получим:
Для трубопроводов гидропривода лебедки:
Так как давление во всасывающей магистрали не превышает 0,5 МПа
выбираем: РУКАВ Б-2 МБС Н/В ДУ38 ГОСТ 5398-76 гофрированный
напорно-всасывающий для перекачки топлив, масел на нефтяной основе.
Рукав содержит металлическую спираль и текстильные усиление.
Технические характеристики напорно-всасывающего шланга:
1. Условный проход 38 мм
2. Длина - 4 м, 6 м, 10 м
3. Производство Россия
В связи с тем, что давление в напорной магистрали не превышает 20
МПа выбираем:
Рукав высокого давления 4SP 25 – с четырьмя металлическими навивками EN 856 – 4 SP ГОСТ 25452 – 90, DIN 20023, ISO 3862 – 1
Технические характеристики напорно-всасывающего шланга:
1. Условный проход 25,2 мм
2. Длина - 4 м, 6 м, 10 м
3. Производство Россия
Поскольку гидромотор привода лебедки является реверсивным,
проэтому
напорная
и
сливная
магистраль
гидромотора
являются
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
45
переменными, соответственно для гидролиний от
распределителя к
гидромотру испрользуем рукав высокого давления 4SP 25
Так как давление создается нагрузкой, а единственная нагрузка в сливной это сопротивление гидравлического фильтра не превышает 0,5 МПа выбираем: РУКАВ Б-2 МБС Н/В ДУ38 ГОСТ 5398-76
Полученные значения условных проходов округляются до стандартных
значений:
Для трубопроводов гидропривода лебедки:
мм;
мм;
мм;
Уточненные значения скорости течения рабочей жидкости:
Подставив в формулу
численные значения, получим:
Для трубопроводов гидроцилиндра горизонтирования:
При условии возможных механических повреждений толщина стенок
РВД и резиновых трубопроводов должна быть не менее 2 мм.
Тип и группа рукавов высокого давления определяется в зависимости
от величины и давления рабочей жидкости в трубопроводе. Для подходящего
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
46
типоразмера рукава максимальное давление должно быть не менее рабочего
давления в трубопроводе.
Таблица 2.6 – Параметры трубопроводов
Маркировка
Максимальное
Рабочее
Разрывное
гидравлического давление в гид-
давление
давление,
ролинии, МПа
РВД , МПа
МПа
не более 0,5
0,3 – 0,5
1,5
не более 20
28
112
не более 0,5
0,3 – 0,5
1,5
трубопровода
Всасывающий
трубопровод
Напорный
трубопровод
Сливной трубопровод
РУКАВ Б-2
МБС Н/В ДУ38
ГОСТ 5398-76
РВД 4SP 25
ГОСТ 25452 –
90
РУКАВ Б-2
МБС Н/В ДУ38
ГОСТ 5398-76
С учетом данных приведенных в таблице 2.10 можно сделать вывод о
корректном выборе материала для гидролиний гидравлической схемы гидролебедки.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
47
3 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ
3.1 Назначение трелевочной техники
Трелевочная машина - это машина, используемая при заготовке леса. В
лесозаготовительных работах эксплуатируется достаточно большое количество техники, для облегчения рабочего процесса и снижения человеческих
нагрузок.
В процессе строительных работ наступает момент, когда начинается
использование трелевочной машины, которая непосредственно занимается
перемещением заготовленной древесины на место складирования.
Трелевочная машина помимо своих основных функций, выполняет
следующие виды работ: выравнивание концов бревен торчащих из штабелей,
готовых к отправке; перемещение бревна в поперечном положении, для обработки сучкорезами, трелевочная машина вытаскивает бревна, для их дальнейшей транспортировки.
Трелевочная машина обладает превосходной производительностью, в
зависимости от модели и модификации эта техника способна к стягиванию в
штабель бревен объемом до пятидесяти кубических метров в рабочую смену
(8 часов).
Машина может исправно функционировать в большом диапазоне температур, от минус сорока до плюс сорока градусов. Это означает, что использование данной техники круглогодичное. Нередко оборудуется отвалом.
Отвал используется для, расчистки площадки от валежника и других преград.
Управление всеми манипуляциями и операциями по лесозаготовке,
производится оператором. Все установки рабочие операции производятся
посредством управления рычагами. Весь ход работы трелевочной машины
отслеживается оператором, поскольку кабина устроена таким образом, что
просматривается вид вокруг машины со всех сторон. Само сидение управ-
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
48
ляющего оператора, имеет функцию полного оборота вокруг своей оси, что
позволяет отслеживать весь ход работы.
3.2 Преимущества конструкции навесного трелевочного
оборудования.
Трелевка бревен и хлыстов производится трелевочной машиной:
Работа тяжелых трелевочных машин, на малосвязных грунтах имеет
ряд недостатков. Тяжелые гусеничные машины из–за высокой массы и больших габаритов, являются маломаневренными и имеют относительно большое
удельное давление, так как используются гусеницы малой ширины.
Трелевочная машина на базе трактора МТЗ 82.2 обладает высокой маневренностью, и относительно небольшой массой, что позволяет машине
беспрепятственно перемещаться в лесном массиве. Но поскольку движитель
трактора является пневмоколесным, то имеется недостаточная сила тяги по
сцеплению, в результате при зацепе груза, возникает процесс буксования.
Поэтому для базовой машины было разработано навесное трелевочное
оборудование, оснащенное гидроприводом.
3.3Процесс эксплуатации навесного трелевочного оборудования
При использовании данной конструкции появляется возможность, зацепа груза, без перемещения всей машины к месту залегания. Это дает возможность выбора площадки стоянки с наиболее твердым основанием.
После выбора площадки, начинается процесс закрепления машины на
площадке, по средствам врезания отвала в почву и затормаживания ведущих
колес. Далее идет этап размотки каната с чокерами по местам залегания хлыстов или бревен, по порядку от самого ближнего к самому дальнему рисунок 3.1.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
49
Рисунок 3.1 – Схема трелевки навесным оборудованием
В последующем чокеровщик производит зацепление чокером (рисунок 3.2), каждого среза бревна или хлыста (рисунок 3.3), затем он отходит в
безопасную зону не менее 15 метров от крайнего зацепа, в целях безопасности.
Рисунков 3.2 – Чокер
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
50
Рисунок 3.3 – Зацепление чокером
Следующий этап заключается в трелевке бревен по волоку, для этого
машинист переключает распределитель в положение навивки каната на барабан. В результате чего происходит движение бревен и хлыстов в последовательности от самого дальнего от базовой машины к самому ближнему.
После того, как пачка бревен достигла заднего отвала машины, производится оценка возможности дальнейшего перемещения.
Чаще всего используются два варианта движения:
Первый вариант. Отцепляются лишние стволы, оставшиеся два или три
в зависимости от полноты дерева, длины сортимента, а также условий движения машины с грузом транспортируются по средству движения базовой
машины. Последние операции повторяются, до полного перемещения пачки
бревен в штабель.
При отсутствии возможностей проведения операций по первому варианту есть альтернативный вариант перемещения пачки бревен.
Второй вариант. Распределитель переводится в положение размотки, в
это же время поднимается задний отвал и базовая машина начинает движение, к новому месту закрепления, для дальнейшего перемещения пачки при
помощи навесного трелевочного оборудования. Допускается не ограниченное количество перемещений по волоку и погрузочной площадке, до полного
перемещения пачки в штабель.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
51
4 ОХРАНА ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАКТОРА МТЗ –
82.2 С НАВЕСНЫМ ТРЕЛЕВОЧНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ.
4.1 Общие положения
Безопасность эксплуатации тракторов и навесных механизмов обеспечивается благодаря строгому выполнению требований безопасности, обусловленные особенностями использования технологического оборудования
машин для лесозаготовительных работ, устанавливаемых ГОСТ Р ИСО 808299. Базовые машины (тракторы), применяемые на лесосеках, должны соответствовать действующим стандартам безопасности.
В соответствии с ГОСТ Р ИСО 8082-99 все части спецоборудования
должны быть изготовлены с расчётом, чтобы исключалась возможность их
случайного выхода из строя, ведущего за собой аварии или несчастные случаи. Поднимающиеся и опрокидывающиеся части спецоборудования должны
быть оснащены упорами для их фиксации в поднятом положении и (или)
устройствами, исключающими их самопроизвольное опрокидывание и резкое
опускание.
При расположении органов управления, должна учитываться невозможность воздействия на них одновременно, или в неустановленной очередности. Чтобы в следствии это не привело к повреждению оборудования или
другой нештатной ситуации. Блокировка не должна распространяться на органы управления, служащие для остановки оборудования или любого его
элемента.
4.2. Требования безопасности при работе трактора
4.2.1. Присутствие в кабине пассажира при работе трактора категорически запрещается. (При оборудовании трактора унифицированной кабиной
присутствие пассажира допустимо при установке дополнительного сиденья).
4.2.2. Не допускайте работу на тракторе с неисправными контрольноизмерительными приборами.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
52
4.2.3. Не допускайте дымления дизеля и значительного падения частоты вращения от перегрузки.
4.2.4. При аварии или чрезмерном увеличении частоты вращения коленчатого вала дизеля немедленно выключите подачу топлива и потяните на
себя рукоятку аварийной остановки дизеля.
4.2.5. Независимый привод заднего ВОМ включайте только при неработающем дизеле, синхронный привод — при выключенной муфте сцепления.
4.2.6. При работе трактора без использования заднего ВОМ поводок
включения привода и рычаг управления установите соответственно в нейтральное и выключенное положение.
4.2.7. Запрещается пользоваться задней навеской при установленном
буксирном устройстве. Для предохранения от самопроизвольного отсоединения сельхозмашины зафиксируйте собачку автосцепки СА-1А пружинным
шплинтом.
4.2.8. После отсоединения машин с приводом от ВОМ снимите карданный привод и закройте хвостовик ВОМ защитным колпаком.
4.2.9. Запрещается опускать орудия установкой рычага распределителя
или рукоятки регулятора в положение "принудительное опускание".
4.2.10. Перед запуском дизеля рычаг КП установите в крайнее левое
положение. Во время запуска не должно быть людей под трактором, спереди
и сзади него, а также между трактором и соединенной с ним машиной.
4.2.11. Перед началом движения убедитесь в выключении стояночнозапасного тормоза, дайте сигнал и плавно начните движение. На транспортных работах пользуйтесь привязными ремнями (поставляются по заказу).
4.2.12. При сцепке с трактором и навеске на него сельхозмашин и орудий прицепщик должен находиться на безопасном расстоянии до полной остановки. Сцепку (навеску) следует начинать только после сигнала оператора.
4.2.13. Передачи включайте при полностью выключенной муфте сцепления и малой частоте вращения коленчатого вала дизеля.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
53
4.2.14. При появлении неисправности немедленно остановите трактор и
устраните неисправность.
4.2.15. При агрегатировании трактора с сельхозмашинами и орудиями
дополнительно выполняйте требования безопасности по эксплуатации этих
машин.
4.2.16. При переездах с орудиями, поднятыми в транспортное положение, пользуйтесь механизмом фиксации задней навески.
4.2.17. Опускайте навесную машину в рабочее положение только после
выполнения поворота агрегата и поднимайте ее до начала поворота.
ВНИМАНИЕ! Во избежание поломок заднего навесного устройства, не
производите поворот тракторного агрегата с заглубленным в почву орудием.
4.2.18. При работе тракторных агрегатов колонной интервал между ними должен быть не менее 30 м.
4.2.19. При работе на тракторе Беларусь 82 Р перед выездом в чек, залитый водой, предварительно переведите упор тяги управления раздаточной
коробкой в положение "принудительное включение ПВМ" для безопасного
спуска по откосу.
4.2.20. Работу трактора в темное время суток производите при включенных исправных приборах освещения.
4.2.21. Очистку, смазку, регулировку и ремонт производите только при
остановленном дизеле и выключенном ВОМ.
4.2.22. При необходимости покинуть рабочее место остановите трактор, переведите рычаг КП в нейтраль, затормозите трактор стояночнозапасным тормозом при сблокированных педалях тормозов.
4.2.23. Допускается работа трактора поперек склона с крутизной до 9°
только в дневное время со скоростью не более 10 км/ч на колее не менее 1800
мм.
4.2.24. При работе и проезде тракторного агрегата в зоне ЛЭП расстояние от наивысшей точки агрегата до проводов должно быть не менее расстояния, указанного в таблице 4.1.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
54
Таблица 4.1 – Минимальные расстояния до линий электропередач
Напряжение линии, до кВ
11
20-25
110
Расстояние по горизонтали, м
1,5
2
4
6
9
Расстояние по вертикали, м
1
2
3
4
6
154-220 330-500
4.2.25. Не допускайте работу с тяжелыми машинами без передних балластных грузов.
4.2.26. При включенном синхронном приводе ВОМ движение трактора
допускается со скоростью не более 8 км/ч.
4.2.27. Во время работы машинист обязан:
перед выполнением рабочей операции дать сигнал предупреждения;
подтягивать груз, убедившись, что груз хорошо закреплен и на траектории его движения нет людей;
во время перерыва в работе трос не должен находиться в натянутом состоянии, а должен быть ослаблен, желательно находиться на поверхности
земли.
при возникновении неисправностей в механизмах, гидросистеме, приборах безопасности остановить процесс движения груза, ослабить трос и
прекратить работу.
4.2.28. Во время работы трактора машинисту запрещается:
подтягивать груз по земле при плохо закрепленном зацепном устройстве, или нахождении людей в зоне движения груза;
отрывать примерзший, заваленный или закрепленный груз при недостаточном для нахождения в неподвижном состоянии упоре;
перемещать грузы при помощи нестандартных или поврежденных грузозахватных устройств;
поднимать грузы в контейнерах, бункерах, ящиках, футлярах, заполненных выше нормы;
отключать ограничители и тормоза;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
55
регулировать, смазывать и ремонтировать работающие механизмы.
4.3. Воздействие вибрации и шума на оператора машины.
Вибрация обладает высокой биологической активностью. Проявление
ответной реакции организма обусловлено, силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела. Мощность и время
колебаний контакта являются определяющими параметрами, развития вибрационных патологий.
Вибрации – это сложный колебательный процесс, который осуществляется в широком частотном диапазоне. Возникающий при движений механизмов, чаще всего вибрацией называют механические колебания, оказывающие не благоприятное влияние на организм человека. Имеется в виду
частотный диапазон от 1,6 до 1000 Гц, звуком и шумом вибрация сопровождается при высоких показателях колебательного движения.
Вибрационная патология находится на втором месте, (после пылевых)
в списке профессиональных заболеваний. Патологию разделяют на три вида
воздействий: общей, локальной и толчкообразной вибраций. В первую очередь при воздействии вибрации на организм страдает нервная система а так
же анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Являясь специфическим раздражителем вестибулярного анализатора.
Наиболее опасной является толчкообразная вибрация, которая вызывает микротравмы различных тканей с последующими изменениями.
Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, машинистов экскаваторов, подвергающихся воздействию самых опасных видов низкочастотной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в поясничнокрестцовом отделе позвоночника.
Шумы в кабине машиниста так же как и вибрации наносят вред здоровью. Особенно вредны для здоровья низкочастотные шумы (инфразвук).
Средне
и
высокочастотные
шумы,
приводят
к
раздражительности
и усиливают утомляемость водителя, низкочастотные шумы (особенно ин-
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
56
фразвук) несут в себе основную энергию и наиболее опасны для здоровья. В
салоне автомобиля всегда присутствует инфразвук во всём частотном диапазоне.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации – это фактический
уровень, который не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья при ежедневной работе, не более 40 часов в неделю.
Для уменьшения вредного воздействия локальной и общей вибрации,
работающие должны использовать средства индивидуальной защиты.
Основным способом борьбы с вибрацией является уменьшение вибрации на пути распространения, при помощи виброизоляции. Виброизоляция
технологического оборудования, превышающего предельно допустимые
уровни, производится закреплением его на амортизаторах.
В качестве амортизаторов используются листовые рессоры, стальные
пружины, упругие материалы (резина, пробка и др.). Также используются
гидравлические, пневматические и комбинированные. Виброгасители пружинного типа используют для уменьшения низкочастотных вибраций (до 30
Гц). Для уменьшения высокочастотных колебаний в основном применяют
амортизаторы из упругих материалов.
4.4 Расчет пружинных амортизаторов и акустический расчет
кабины.
Виброизолятор рассчитывается определением жесткости пружин,
обеспечивающих изоляцию агрегата от основания.
Необходимо, чтобы частота собственных колебаний f0 агрегата, установленного на амортизаторах, была ниже частоты возмущающей силы – основной частоты вибрации агрегата f.
Собственная частота колебаний упругой системы на амортизаторах определится по формуле:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
57
где
– собственная частота колебаний упругой системы на амортизаторах, Гц;
.
ст
– статическая осадка амортизаторов под действием веса установки, м.
Основная частота вибрации агрегата определяется по формуле:
где
f – основная частота вибрации агрегата, Гц;
n – число оборотов или циклов агрегата в минуту.
При расчете пружинных амортизаторов определяется диаметр прутка
пружины d, среднего диаметра пружины D, числа рабочих витков пружины
m, высоты пружины в свободном состоянии Н0, отношения высоты пружины
к среднему диаметру Н0 /D и жесткости пружины в вертикальном направлении.
Жесткость пружины всех амортизаторов определяется по формуле:
где
с – жесткость пружин всех амортизаторов, Н/м;
P – суммарный вес агрегата вместе с основанием крепления, Н;
хст – статическая осадка амортизатора, м.
Суммарный вес агрегата определяется по формуле:
где
P – суммарный вес агрегата, Н;
Pа – вес агрегата, Н;
Pо – вес основания, Н.
Статическая осадка определяется по графику рисунке 4.1. При задан-
ной частоте собственных колебаний системы, не совпадающей с частотой
возмущающей силы (во избежание резонансных явлений), определяется соответствующее число оборотов n. На графике (рисунок 4.1) при проведении
прямой, параллельной оси абсцисс при ординате, соответствующей n до пе-
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
58
ресечения с пунктирной линией, находится требуемая величина статической
осадки амортизаторов
ст .
Эта величина и является исходной для расчета
пружин амортизатора.
Рисунок 4.1 – График для расчета виброизоляции агрегатов:
к – коэффициент виброизоляции или передачи колебаний основанию (в
скобках указано ослабление в дБ);
ст
– статическая осадка упругих аморти-
заторов под действием веса агрегата.
Поскольку монтаж агрегата осуществляется, как правило, на амортизаторах, жесткость пружины каждого из амортизаторов будет составлять:
где
- жесткость пружины каждого амортизатора, Н/м.
Учитывая возможность использования этих же амортизаторов для
больших нагрузок (т. е. вводя запас прочности), увеличивается нагрузка на
одну пружину
жесткости
ед
ед
соответствующая ей статическая осадка
ед
ст :
при той же
.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
59
Диаметр проволоки d для цилиндрических винтовых пружин определяется по формуле:
где
d – диаметр проволоки пружины, м;
r – средний радиус витка пружины (принимается по конструктивным
соображениям) м;
ед
– расчетная нагрузка на одну пружину, Н;
Rs – допустимое напряжение на кручение, Па, для пружинной стали
Па (Н/м2).
Число рабочих витков пружины определяется по формуле:
где
m – число рабочих витков пружины, ед;
d – диаметр проволоки пружины, м;
G – модуль упругости на сдвиг, для пружинной стали
Па
r – средний радиус витка пружины, м;
ед
– жесткость пружины, Н / м.
Полное число витков пружины с учетом неработающих витков определяется по формуле:
где
mп – полное число витков пружины, ед.;
m – число рабочих витков пружины, ед.;
нераб
– число нерабочих витков пружины, ед.
Число нерабочих витков пружины
нераб
принимается равным 1,5 вит-
ка на оба торца при m < 7 и 2,5 витка при m > 7.
Высота пружины в свободном состоянии определяется по формуле:
где
H0 – высота пружины в свободном состоянии,м;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
60
d – диаметр проволоки, м;
m – число рабочих витков пружины, ед.;
ст
– статическая осадка амортизатора, м.
Высота пружины под рабочей нагрузкой Н определяется по формуле:
По условию обеспечения необходимой устойчивости пружины, работающей на сжатие, отношение высоты пружины
к ее среднему диаметру
D не должно превышать 2:
где
D = 2r – средний диаметр пружины, м;
r – средний радиус пружины, м.
Длина проволоки для навивки пружины определяется по формуле:
где
l – длина проволоки для навивки пружины, м;
r – средний радиус витка пружины, м;
mn – полное число витков пружины, ед.
Схема пружинного виброизолятора представлена на рисунке 4.2.
При расчете амортизаторов из упругих материалов, имеющих вид
столбиков с квадратным или круглым сечением, определяются высота h и
площадь прокладки Sп.
Высота прокладки h выбирается по формуле:
где
h – высота упругой прокладки, м;
ст
д
– статическая осадка амортизатора, м;
– динамический модуль упругости материала прокладки, Па;
– допустимое напряжение в прокладке, Па.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
61
Рисунок 4.2 – Пружинный виброизолятор:
1 – упругая прокладка из резины; 2 – втулка из резины; 3 – корпус;
4 – контргайка; 5 – гайка для предварительного натяга; 6 – опорный
стакан; 7 – металлическая и резиновая шайбы; 8 – крепежный болт;
9 – цилиндрическая пружина; 10 – опорный металлический диск;
11 – площадка
Гидравлическая лебедка с гидромотором установлена на общей раме.
Лебедка весом Рл = 3237 Нс числом оборотов nл = 40об/мин. Гидромотор весом Ргм = 373Н с числом оборотов nгм = 1200 об/мин. Вес общей рамы
Ро = 235Н.
Подставив численные значения в формулу (4.4) суммарный вес агрегатов с рамой:
Р = Рл + Ргм + Ро = 3237 + 373 + 235 = 3845 Н.
Подставив численные значения в формулу (4.2) основная частота вибрации гидравлической лебедки:
л
Гц
Колебания инфразвуковые, неслышимые.
Частота, определяемая работой гидромотора:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
62
Зададим частоту собственных колебаний системы f0 = 3 Гц, что соответствует числу оборотов n = 180 об/мин. По графику рис. 3.1 определим величину статической осадки:
xст = 0,05 м.
Из графика следует, что амортизаторы с такой осадкой будут ослаблять
вибрации:
с частотой 20 Гц на 95%.
Подставив численные значения в формулу (4.3) жесткость пружин
амортизаторов составит:
Принимая монтаж агрегатов на четырех амортизаторах, подставив численные значения в формулу (4.5) получаем жесткость каждого амортизатора:
Вводя запас прочности (принимая расчетную нагрузку Р = 2000 Н),
подставив численные значения в формулу (4.6) определим статическую осадку пружины:
Приняв средний радиус витка пружины по конструктивным соображениям r = 0,02 м и допустимое напряжение на кручение для пружиной стали
Rs = 4,65108 Па, подставив численные значения в формулу (4.7) определим
диаметр проволоки пружины:
Подставив численные значения в формулу (4.8) определим число рабочих витков пружины:
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
63
Подставив численные значения в формулу (4.9) определим полное число витков пружины:
Подставив численные значения в формулу (4.10) определим высоту
пружины в свободном состоянии:
Подставив численные значения в формулу (4.11) определим высоту
пружины под рабочей нагрузкой:
Проверяем пружину на устойчивость условие (4.12):
Условие выполняется.
Подставив численные значения в формулу (4.13) определим длину проволоки, необходимой для навивки пружины:
4.5 Расчёт звукоизоляции кабины трактора
Работе двигателей и других механизмов машин сопутствует шум, для
защиты оператора предусмотрены средства защиты, как звукоизолирующие
ограждения, кожухи, кабины, экраны.
В процессе борьбы с шумовым воздействием на строительных и дорожных машинах используются следующие конструкции:
реактивный глушитель;
преграда для звукоизляции (одинарная);
конструкция со звукопоглощающим материалом;
демпфирующее покрытие;
звукоизолирующий капот;
экран акустический;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
64
звукоизолирующая кабина.
Определяем поверхностную плотность стали
; ВПМ,
; стекла,
; ЗПМ,
по формуле:
– плотность материала, кг/м2,
где:
– толщина ограждения, м.
кг/м2
кг/м2
кг/м2
кг/м2
Верхняя граничная частота
где
для стали определяется:
– скорость продольных волн в материале, м/с,
– скорость звука в воздухе, м/с,
– толщина ограждения, м.
Граничная частота находится выше нормируемого частотного диапазона, следовательно все расчеты выполняем для частного диапазона 1258000Гц.
Определяем звукоизоляцию сплошной стальной панели
Rc,
и стекла
Rcт,
дБ для каждой каждой октавной полосы частот по формуле:
где
– среднегеометрическое значение частот, Гц,
– поверхностная плотность, кг/м2.
Для частоты 125Гц:
дБ
дБ
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
65
Для других частот можно выполнить аналогичные расчеты или воспользоваться законом масс, устанавливающим рост звукоизоляции на 6 дБ в
каждой последующей октаве, полученные результаты сводим в таблицу 3.1
Определяем значение коэффициента, учитывающего диаметр отверстия
исходя из неравенства:
где
а – диаметр отверстия или ширина щели, м,
f – частота, Гц.
Значение коэффициента К=10, если
При f=125Гц:
При f=8000Гц:
Определим снижение звукоизоляции отверстием
на частоте 125Гц
по формуле:
где
– площадь отверстия
– площадь всего ограждения, м2,
К – коэффициент, учитывающий размеры отверстия,
R – звукоизоляция глухой части ограждения, дБ.
Для f = 125Гц:
дБ
Общая звукоизоляция передней панели
где
с отверстием составит:
– добавочная звукоизоляция за счёт нанесения слоев ЗПМ и
ВПМ, дБ;
– снижение звукоизоляции за счёт отверстий и щелей, дБ.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
66
Для частоты 125Гц общая звукоизоляция передней панели с отверстием
составит:
дБ
Звукоизоляция потолка со слоем ЗПМ определяется по формуле:
где
R – звукоизоляция без слоя ЗПМ, дБ;
R1 – добавочная звукоизоляция, вносимая слоем ЗПМ, дБ
где
β – коэффициент затухания, значения которого для ряда материалов
приведены в табл. 6[9];
δ – соответственно толщина слоя ЗПМ, м;
mnc – поверхностная плотность слоя ЗПМ, кг/м2.
Для частоты 125Гц:
Добавочная звукоизоляция панели пола, покрытой слоем ВПМ
R2,
оп-
ределяется по формуле:
где
тп - поверхностная плотность металлического листа, кг/м2;
тп1 - поверхностная плотность вибродемпфированного листа:
дБ
Звукоизоляция пола Rn,дБ на частоте125Гц:
дБ
Звукоизолирующая способность кабины Rk,дБ при 125Гц:
где
Sогр - общая площадь поверхности ограждения, м2;
Si – площадь отдельного элемента, м2;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
67
Ri - звукоизоляция отдельного элемента, дБ;
п - количество элементов.
(
)=6,92
Общая звукоизоляция определяется с помощью формулы энергетического суммирования:
где
10
Li - уровень звукового давления для i-той октавной полосы частот, Гц.
=31,7 , дБА
+10
Таблица 4.2 - Результаты расчета звукоизоляции
Звукоизоляция, дБ
Среднегеометрическая частота октавной полосы частот, Гц
125
250
500
1000
2000
4000
8000
15,8
21,8
27,8
33,8
39,8
45,8
51,8
Стекло Rcт
R0
Отверстие
14,4
20,4
26,4
32,4
38,4
44,4
50,4
2,31
2,91
3,51
4,11
4,71
5,31
5,91
Передняя панель Rпн
R1
Добавочная
13,5
18,9
24,3
29,7
35,1
40,49
45,9
4
5,5
7,8
10,9
14,2
17,1
20,3
Потолок Rп
15,7
17,3
18,8
19,6
19,9
22,4
24,1
Пол Rnол
19,8
25,8
31,8
37,8
43,8
49,8
55,8
Кабина Rкаб
6,92
11,5
15,6
19,7
21,5
26,3
29,8
Стальное ограждение
Rc
В соответствии с предельно допустимым уровнем вибраций и внутреннего шума механизированных средств, для рабочих мест операторов тракторов и специализированной техники данная конструкция кабины обеспечивает
необходимую защиту от вибраций и шума.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
68
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
В организационно-экономическом разделе дипломного проекта на основе расчетов затрат на проектирование, изготовление и эксплуатацию изделия, а также на основе определения интегрального показателя конкурентоспособности изделия делается вывод об экономической целесообразности
внедрения его в производство.
Техническая подготовка производства изделия представляет собой
комплекс технических мероприятий, связанных с освоением новых и совершенствованием ранее выпускаемых изделий.
Техническая подготовка производства изделия делится на конструкторскую и технологическую.
5.1 Общие сведения о разрабатываемом изделии
Исходные данные для проектирования:
Общая масса изделия, кг – 690 кг
Группа новизны конструкции – В
Группа конструктивной сложности – II
Производство изделия (тип) – Мелкосерийное
Планируемый годовой объем производства изделия, шт.– 6
Таблица 5.1 — Состав деталей разрабатываемого изделия.
Вид деталей
Количество
наименований
деталей
Оригинальные
18
31
Нормализованные
1
1
Покупные простого типа (с крепежом)
3
16
Покупные сложного типа
4
4
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
69
5.2 Конструкторская подготовка производства
Трудоемкость конструкторской подготовки производства включает затраты времени на разработку:
технического задания;
рабочей документации.
5.2.1 Затраты времени на разработку технического задания
Эти затраты времени определяются в зависимости от группы новизны и
конструктивной сложности изделия по таблице 3 и составляют – 139,3 нч.
Время на согласование и утверждение технического задания принимаем равным 80 часов.
Затраты времени на разработку, согласование и утверждение технического задания составляют: Ттз = 139,3 + 80 = 219,3 нч.
5.2.2 Затраты времени на разработку рабочей документации
Эти затраты определяются в зависимости от группы новизны, конструктивной сложности изделия и количества листов фактического формата/
Время на согласование и утверждение рабочего проекта —
15% от
суммы этих затрат.
Расчет трудоемкости разработки рабочей документации сводим в таблицу 5.2.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
70
Таблица 5.2 — Трудоемкость разработки рабочей документации
Наименование
документа
Формат,
Норма
указанвременый
в
ни, нч.
таблице
1
2
Чертеж общеA1
го вида
Сборочный
чертеж
Поправочный коэффициент
(см. Таблицу 5)
4
Количество
листов
фактического
формата
Фактическая трудоемкость,
нч.
6
7
5
31,40
A1
1,00
1
31,4
19,20
A1
A2
A3
1,00
0,56
0,31
1
1
2
19,2
10,75
11,90
12,00
A2
0,56
1
6,72
10,00
A2
0,56
1
5,60
1,6
A4
A3
1,00
1,80
8
10
12,8
28,8
A2
27,2
A2
1,00
1
27,2
A4
0,80
A4
1,00
6
4,8
A4
0,90
A3
1,80
3
4,86
A4
3,60
A4
3,60
4
14,4
А4
3,10
А4
1,00
2
6,20
A1
Габаритный
A1
чертеж
Упаковочный
A1
чертеж
Чертеж детали
A4
Гидравлическая
или
пневматическая схема
Спецификация
Ведомость
покупных изделий
Программа и
методика испытаний
Технические
условия
3
Фактический
формат
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
71
Окончание таблицы 5.2
1
Пояснительная
записка
2
3
4
5
6
7
А4
1,00
А4
1,00
25
25,00
Расчеты
А4
6,50
А4
1,00
35
227,5
Аннотация
А4
2,60
А4
1,00
1
2,60
3,50
А4
1,00
10
35,00
0,20
А4
A3
1,00
1,80
83
3
14,4
1,08
2
4
12
8
2
4
12
8
2
4
15
91
2,32
2,59
4,32
1,60
2,32
2,59
4,32
1,60
1,16
1,295
2,70
9,10
Техническое
описание и инстА4
рукция по эксплуатации
Нормоконтроль
текстовой доку- А4
ментации
Нормоконтроль
чертежей
А4
Технологический
контроль чертеА4
жей
Копировальные
Работы
А4
Итого:
Согласование и
утверждение рабочей документации
Всего:
0,2
0,2
0,1
А1
5,80
А2
3,24
А3
1,80
А4
1,00
А1
5,80
А2
3,24
А3
1,80
А4
1,00
А1
5,80
А2
3,24
А3
1,80
А4
1,00
0,65 * 523,965 = 340,58
84,25
340,58 + 84,25 = 424,83
Примечание – трудоемкость разработки чертежа общего вида определена
по таблице 8 [1], т.к. в данном случае совмещается разработка техническо-
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
72
го и рабочего проектов;
учитывая возможность применения машинного труда при разработке конструкторской документации, вводим поправочный коэффициент 0,65;
5.2.3 Определение трудоемкости изготовления изделия
По методу использования нормативов удельной технологической трудоемкости общая технологическая трудоемкость нового изделия определяется по формуле 5.1 :
Тизд = Туд. ∙ Ризд., нч.
где
(5.1)
Туд. — удельная технологическая трудоемкость на тонну массы изде-
лия;
Ризд. – масса изделия, в тоннах, за исключением массы покупных изделий и металлоемких деталей.
Удельная технологическая трудоемкость на тонну массы изделия определяется по таблице 13 в зависимости от группы сложности изделия по трудоемкости изготовления и средней массы одной детали.
Группа сложности по трудоемкости изготовления изделия – 8
Средняя масса одной детали нового изделия определяется по формуле 5.2:
РД 
где
N
Р ИЗД  Р П  Р М 
ОРИГ
 N З   N Д1  N Д 2  ,
(5.2)
РИЗД — общая масса изделия, кг;
РП — масса покупных комплектующих изделий, кг;
РМ — масса металлоёмких, но не трудоёмких деталей (грузы, противо-
весы и т.п. детали), кг.;
Nориг – количество оригинальных деталей, шт.;
NЗ – количество заимствованных и нормализованных деталей, шт.;
NД1 — количество деталей из войлока, резины, дерева, картона, пластмассы (шайбы, прокладки, кольца и т.п.), шт.;
NД2 — количество металлоёмких, но не трудоёмких деталей, шт.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
73
.
Туд. = 305 нч/т.
нч.
5.3 Технологическая подготовка производства
Трудоемкость технологической подготовки производства включает затраты времени на:
разработку технологических процессов на оригинальные детали;
технологические разработки по сборке изделия;
проектирование оснастки;
изготовление оснастки.
Распределяем оригинальные детали по группам технологической
сложности.
Таблица 5.3 — Распределение деталей по группам технологической
сложности
Группа сложности
Процент
Количество
Детали 1 группы сложности
55,5
10
Детали 2 группы сложности
27,8
5
Детали 3 группы сложности
16,7
3
Итого:
100%
Nориг = 18
Расчет трудоемкости разработки технологических процессов на оригинальные детали определяем в соответствии с таблицей 16 и сводим в таблицу 5.4.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
74
Таблица 5.4 — Трудоемкость разработки технологических процессов
на оригинальные детали в нормочасах
Группа технологической
сложности
I
II
III
12,5
20
30
0,65*62,5 = 40,63
Виды работ
Разработка маршрутной технологии
Итого:
Примечание – учитывая возможность применения машинного труда
при разработке техпроцессов, вводим поправочный коэффициент 0,65.
Трудоемкость технологических разработок по сборке изделия принимаем равной 20 % от трудоемкости разработки техпроцессов на оригинальные детали.
Общая трудоемкость разработки техпроцессов равна:
40,63+0,2*40,63 = 48,76 нч
5.4 Трудоемкость технической подготовки производства
Результаты расчетов трудоемкости технической подготовки производства нового изделия сводим в таблицу 5.5.
Таблица 5.5 — Сводная таблица трудоемкости технической подготовки
производства
Наименование стадий
1 Конструкторская подготовка :
а) разработка технического задания
б)разработка рабочей документации
Итого:
2 Технологическая подготовка:
а) разработка технологии
Итого:
Всего:
Трудоемкость, нч
Примечание
219,3
424,83
644,13
таблица 5.2
48,76
48,76
692,89
таблица 5.4
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
75
5.5 Расчет затрат на всех стадиях жизненного цикла изделия
5.5.1 Смета затрат на техническую подготовку производства
Таблица 5.6 — Затраты на проектирование изделия, техпроцессов и оснастки
Вид
работы
1
Проектирование
изделия
Разработка техпроцессов
Итого: затраты
на техническую
подготовку производства
Затраты
на опла- Страховые
Оплата
ту
взносы,
Трудоемкость,
одного труда,
руб.
нч
нч, руб.
руб.
30% х гр.4
гр.2 х
гр.3
2
3
4
5
Всего,
руб.
(гр.4 +
гр.5)
6
644,13
90,00
57971,7
17391,51
75363,21
48,76
90,00
4388,4
1316,52
5704,92
81068,13
5.5.2 Расчет себестоимости и цены нового изделия
Для определения себестоимости нового изделия составим калькуляцию.
Таблица 5.7 — Калькуляция себестоимости проектируемого изделия
Статьи затрат
Сумма, руб.
Примечание
1
2
3
1 Основные материалы
21010,00
2 Комплектующие изделия и покупные полуфаб-
111048,32
таблица 5.12
рикаты
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
76
Продолжение таблицы 5.7
1
Итого: материальные затраты
3
Тарифная
2
3
132058,32
МЗ = ст.1 + ст.2
заработная
З = Тизд. ∙ Счас.раб
плата основных производственных рабочих
где Тизд. = 100,65 нч– трудо7045,50
емкость изготовления изделия;
Счас.раб = 70,00 руб. – средняя
часовая тарифная ставка рабочего.
4 Доплаты к тарифу
5
Основная
заработная
плата
6 Дополнительная заработная плата
3522,75
50% статьи 3
10568,25
ст.3 + ст.4
1056,83
10% статьи 5
11625,08
ст.5 + ст. 6
3487,52
30% (ст. 5 +ст. 6)
Итого: расходы на оплату
труда основных производственных рабочих
7 Страховые взносы
8 Расходы на техническую
подготовку
и
Sт.п.=Sт.п.п./N,
освоение
производства
где Sт.п.п = 81068,13 затраты на
13511,36
техническую подготовку производства (таблица 5.10);
N=6 – количество единиц нового изделия
9 Общепроизводственные
расходы
10
Общехозяйственные
расходы
31704,25
300% статьи 5
26420,63
250% статьи 5
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
77
Окончание таблицы 5.7
1
2
Итого: производственная
себестоимость
3
218807,16
11 Коммерческие расходы 2188,07
ст.1 + ст.2 + ст.5 + ст.6 + ст.7 +
+ ст.8 + ст.9 + ст.10
1% производственной себестоимости
Итого: полная себестои- 220995,23
ст.1 + ст.2 + ст.5 + ст.6 + ст.7 +
мость
+ ст.8 + ст.9 + ст.10 + ст.11
Примечание – Расчеты по определению стоимости основных материа-
лов весьма трудоемки, поэтому в дипломном проекте следует воспользоваться приближенным методом: на основе данных о чистой массе изделия и коэффициенте использования металла.
Черная масса изделия определяется по формуле:
Рч = (Ризд  Рп) / Кисп ,
где
(5.5)
Рч  черная масса изделия;
Кисп = 0,75  коэффициент использования материала; меньшее значе-
ние принимается для единичного производства, большее  для серийного.
Рч = ( 690  360 ) / 0,75
= 440 (кг)
Принимаем, что 100 % деталей изделия изготавливаются из стали:
Тогда, стоимость основных материалов равна:
М=Цст Рч  (1Кисп)РчЦот ,
где
(5.6)
Цст  соответственно стоимость 1кг стали;=50,00
Цот  стоимость 1кг отходов металла;=9,00
1кг стали  50,00 руб.
Подставляя все значения в формулу (5.6), получим:
М = 50  440  ( 1  0,75 )  440  9,00 = 21010 (руб.)
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
78
Таблица 5.8 — Стоимость комплектующих изделий и покупных полуфабрикатов
Наименование
Количество на единицу изделия
Единица
измерения
Цена
единицы, руб.
Общая
стоимость,
руб.
Комплектующие изделия и покупные
полуфабрикаты
Гидромотор
310.3.112.00.06
шт.
1
17500
17500
Гидрoраспределител
ь Badestnost 02Р1201А1А8 GKZ1
шт.
1
4560
4560
Гидронасос
310.3.112.03.06
шт.
1
19500
19500
Лебедка гидравлическая ЛГ-35
шт.
1
60000
60000
Трос ГОСТ 2688-80
м
105
66,5
6982,5
Крепеж
Подшипник
Итого:
Прочие и неучтенные покупные изделия (2%*итого)
Всего:
кг
шт.
2
2
96,7
68
192,4
136
108870,9
2177,42
111048,32
Расчет цены проектируемого изделия по методу «Средние издержки
плюс прибыль» сводим в таблицу 5.9.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
79
Таблица 5.9 — Цена проектируемого изделия
Статьи затрат
1 Полная себестоимость
Сумма, руб.
Примечание
220995,23
таблица 5.12
2 Норматив рентабельно-
18%
сти
3 Прибыль
39779,14
ст.1 ∙ ст.2
4 Отпускная цена без НДС
260774,37
ст.1 + ст.3
5 НДС
46939,38
18% ст. 4
6 Отпускная цена с НДС
307714,00
ст. 4 + ст. 5
Стоимость модернизированного трактора:
ЦБАЗА = 1325000
Где 950000 руб. – стоимость базовой машины МТЗ 82.2
5.5.3 Определение затрат у потребителя оборудования
(технологическая себестоимость машино-часа)
Уровень
эксплуатационных
затрат
при
работе
на
дорожно-
строительных машинах определяется стоимостью машино-часа по следующей формуле:
СМАШ  А  З  Б  Э  С  Р  П
где
СМАШ
(5.7)
– стоимость одного машино-часа эксплуатации строительной
машины, руб. / маш.-ч.;
А – амортизационные отчисления, руб. / маш.-ч.;
З – оплата труда рабочих, управляющих машиной, руб. / маш.-ч.;
Э - затраты на энергоносители, руб. / маш.-ч.;
Б – затраты на замену быстроизнашивающихся частей, руб. / маш.-ч.;
С – затраты на смазочные материалы, руб. / маш.-ч.;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
80
Р – затраты на выполнение всех видов ремонта, диагностирование и
техническое обслуживание, руб. / маш.-ч.;
П – затраты на перебазирование машин с площадки на площадку, руб. /
маш.-ч.
Затраты на перебазирование машин с площадки на площадку рассчитываются обычно только на специальные машины; в дипломной работе можно принять эти затраты, равные нулю.
Проектирование данного изделия направленно на увеличение производительности ориентировочно на 20% по сравнению с базовым изделием.
Амортизационные отчисления определяются по формуле:
А
где
Ц  На
,
100  Т
(5.8)
Ц = 1257714,00 – стоимость изделия, руб.
На база = 15 – годовая норма амортизации, % / год.
На проект = 10 – годовая норма амортизации, % / год.
Т = 2300 – количество часов эксплуатации машины в году; принимаем
согласно приложению Е.
Оплата труда рабочих, управляющих машиной, определяется по формуле:
З  СЧАС  n  К Д  К ДОП  КОТЧ
где
(5.9)
СЧАС – часовая тарифная ставка обслуживающего персонала, руб.;
СЧАС БАЗ = 195,50 руб; СЧАС ПРОЕКТ = 140,50 руб
n = 2 – число обслуживающего персонала;
КД = 1,45 – коэффициент, учитывающий доплаты к тарифу;
КДОП = 1,12 – коэффициент, учитывающий дополнительную заработ-
ную плату;
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
81
КОТЧ = 1,30 – коэффициент, учитывающий страховые взносы.
Затраты на замену быстроизнашивающихся частей, определяется по
формуле:
Б
где
Ц  Нб
100  Т
(5. 10)
Нб – норма годовых затрат на замену быстроизнашивающихся
частей;
Нб. БАЗА = 8%
Нб. ПРОЕКТ = 5%
Затраты на энергоносители определяются по формуле:
Э  GT  ЦТ ,
где
(5.11)
GТ – часовой расход топлива (см. приложение З)
G Т БАЗА = 4,5 л; G Т ПРОЕКТ = 3,9 л;
ЦТ = 42 руб. – стоимость одного литра дизельного топлива;
Затраты на смазочные материалы и рабочие жидкости определяются по
формуле:
Затраты на смазочные материалы и рабочие жидкости определяются по
формуле:
С   Ц С  Н С  GT
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
(5.12)
Лист
82
где
ЦС БАЗА – стоимость соответствующего смазочного материала или рабо-
чей жидкости;
ЦС1 = 250 руб.; ЦС2 = 100 руб.; ЦС3 = 80 руб.; ЦС4 =150 руб. – соответственно стоимость моторного масла, рабочей жидкости, трансмиссионного
масла и смазки.
где
ЦС ПРОЕКТ – стоимость соответствующего смазочного материала или ра-
бочей жидкости;
ЦС1 = 250 руб.; ЦС2 = 100 руб.; ЦС3 =75 руб.; ЦС4 = 117 руб. – соответственно стоимость моторного масла, рабочей жидкости, трансмиссионного
масла и смазки.
НС – соответствующая норма расхода смазочных материалов или рабочих жидкостей в процентах от расхода топлива (см. приложение И).
НС1 = 6,1%; НС2 = 0,6%; НС3 = 0,5%; НС4 = 0,1% - соответствующая норма расхода моторного масла, рабочей жидкости, трансмиссионного масла и
смазки.
Затраты на выполнение всех видов ремонта, диагностирование и техническое обслуживание определяются по формуле:
Р 
где
Ц Нр
100  Т ,
(5.13)
Нр = 23% – норма годовых затрат на ремонт и техническое обслужива-
ние машин, %, (см. приложение К) [ ].
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
83
Полученные данные в результате расчета сводят в таблицу 5.10.
Таблица 5.10 – Себестоимость машино-часа эксплуатации изделия
Сумма, руб. / маш.-ч.
Наименование затрат
База
Проект
1 Затраты на амортизацию машины
86,41
45,57
2 Заработная плата рабочих, управ-
825,49
593,25
46,09
22,78
4 Затраты на энергоносители
189,00
163,80
5 Затраты на смазочные материалы и
64,65
63,39
132,50
104,81
1344,14
993,60
ляющих машиной
3 Затраты на замену быстроизнашивающихся частей
рабочие жидкости
6 Затраты на все виды ремонта и техническое обслуживание
ИТОГО:
Экономия по эксплуатационным расходам определяется по формуле:
ЭЭ  Смаш.баз  Сбаз.пр.  Т
(5.14)
Срок окупаемости затрат определяется по формуле:
Т ОК 
К
Э  (1  Н ) , год
(5.15)
Где Н = 20% - налог на прибыль.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
84
5.6 Технико-экономические показатели проекта
Технико-экономические показатели проекта рассчитать и свести в таблицу 5.11.
Таблица 5.11 — Технико-экономические показатели проекта
Наименование показателя
1 Объем продаж изделий
2 Выручка от реализации
изделий
3 Затраты на производство
изделия
4 Прибыль от реализации
изделия
5 Уровень рентабельности
производства изделия
6 Трудоемкость технической
подготовки производства
7 Затраты на техническую
подготовку производства
8 Снижение технологической
себестоимости машино-часа
9 Снижение технологической
себестоимости машино-часа
10 Отпускная цена единицы
изделия (с НДС)
11 Срок окупаемости оборудования
Единица
Значение
измерения показателя
шт.
6
Примечание
исходные данные
руб.
1564646,22
Цобор-я(без НДС)п.1
руб.
1325971,38
Сполп.1
руб.
238674,84
п.2-п.3
%
18
таблица 5.9
нч
692,89
таблица 5.5
руб.
81068,13
таблица 5.6
руб./год
(Стех.баз.-Стех.пр.)·Т
С тех.баз .  С тех.п р.
%
26,08
307714,00
лет
С тех.баз .
таблица 5.9
2
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
100%
Лист
85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для повышения производительности при выполнении подготовительных работ в условиях малосвязных грунтов, а также экономии топлива и
вресени возникает необходимость разработки самоходного малогабаритного
трелевочного трактора. Задачей дипломного проектирования является разработка навесного оборудования для трелевочных работ на базовую машину
МТЗ 82.2 с расчетом принятых инженерных решений, а также расчет экономической эффективности данного оборудования.
В аналитическом разделе рассмотрены проблемы возникающие при
трелевочных работах, необходимость создания универсальной многоцелевой
трелевочной машины способной выполнять виды работ в условиях малосвязных грунтов и ограниченного пространства. Разработанная установка
обладает возможностью перемещения большого количества древесины, в
условиях одного зацепа.
В конструкторском разделе произведен расчет гидропривода навесного
трелевочного оборудования при условии взаимодействия с бозовой машиной
МТЗ 82.2, определено что, установленные силовые элементы гидропривода
полностью удовлетворяют эксплуатационным нагрузкам действующим во
время работы оборудования.
В разделе БЖД проведен анализ опасных и вредных фактором при работе навесного трелевочного оборудования на базовой машине МТЗ 82.2, изложены основные положения ТБ при работе трелевочных машин. Проведен
акустический расчет и расчет вибрации
и разработаны мероприятия по
уменьшению их воздействия на оператора.
В экономическом разделе рассчитана технико-экономическая эффективность дипломного проекта.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Абуханов, А. З. Механика грунтов / А. З. Абуханов // Ростов–на Дону: Изд-во Феникс, 2006. – 350 с.
2. Аксенов К.В Управление транспортными системами: проблемы и
перспективы развития: учебно-методическое пособие для высшего профессионального образования. / К.В. Аксенов, Т.К. Смородинова, В.В. Смородинов. – Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», 2014. – 337 с.
3. Александров В. А. Механизация лесосечных работ в России, Издание второе, переработанное и дополненное: Санкт – Петербург Профи, 2009.
– 251 с.
4. Алексеева, Т. В., Артемьев, К. А., Бромберг, А. А. Дорожные машины. Часть 1. — М.: Машиностроение, 1972.
5. Баловнев, В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин / В. И. Баловнев. – М.:
Высшая школа, 1981. – 335 с.
6. Барский, И. Б. Динамика трактора / И. Б. Барский, В. Я. Анилович,
Г.М. Кутьков. – М.: Машиностроение, 1973. – 280 с.
7. Бочаров, В.С. Расчет тяговых и эксплуатационных параметров бульдозеров: Методические указания для курсового и дипломного проектирования.— Орел: издательство ОрелГТУ, 1998. — 61с.:ил.
8. Библюк, Н. И. Обобщенные статистические характеристики микропрофилей лесных дорог / Н. И. Библюк, О. А. Стыранивский, Б. Т. Перетятко
// Известия вузов. Лесной журнал. – 1986. – № 4. – С. 44-48.
9. Верхов И. Ф., Шелгунов Ю. В. Технология и машины лесосечных и
лесоскладских работ. – М.: Лесн. пром-сть, 1981 –367с.
10. Виногоров Г. К. Лесосечные работы. - М.: Лесн. пром-сть, 1981. –
272 с.
11. Виногоров Г.К. Технология лесозаготовок. – М.: Лесн. пром-сть, 1976 –
256 с. 3
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
87
12. Добронравов С. С., Сергеев В. П. Строительные машины. Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш. школа, 1981
– 320 с.
13. Косилова, А. Г., Мещерякова Р. К. Справочник технологамашиностроителя. В 2-х т. Т.1 – М.: Машиностроение,1985г.
14. Косилова, А. Г., Мещерякова Р. К. Справочник технологамашиностроителя. В 2-х т. Т.1 – М.: Машиностроение,1985г.
15. Лякишев А. Г., Аксенов К. В. Технико-экономическое обоснование
целесообразности разработки и внедрения новой техники / Методические
указания по выполнению курсовой работы ─ Орел.: ОрелГТУ, 2006. – 64 c.
16. Савочкин, В. А. Статистическая динамика транспортных и тяговых
гусеничных машин / В. А. Савочкин, А. А. Дмитриев. – М.: Машиностроение, 1993.– 235 с.
17. Свешников В. К., Усов А. А. Станочные гидроприводы. Справочник,
М., "Машиностроение", 2-е издание, 1988. – 641 с.
18. Тараторкин, И. А. Динамическая нагруженность гидромеханических трансмиссий транспортных машин: монография / И. А. Тараторкин. –
Курган: Издательство Курганского Государственного Университета, 2009.–
150 с.
19. Шелгунов Ю. В., Кутуков Г. М., Ильин Г. П. Машины и оборудование лесозаготовок, лесосплава и лесного хозяйства. –М: Лесная промышленность, 1982 – 519 с.
20. Шелгунов Ю. В., Горюнов А. К., Ярцев И. В. Лесоэксплуатация и
транспорт леса. –М.: Лесная промышленность, 1989 – 520 с.
ВКР 23.05.01 135013/п 00.00 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
88
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа