Проектирование гусеничного асфальтоукладчика производительностью 270т/ч

РЕФЕРАТ

 

Курсовой проект содержит пояснительную записку на 49 листах формата А4 включающую 13 рисунков, 3 литературных источника.

АСФАЛЬТОУКЛАДЧИК, ПИТАТЕЛЬ, БУНКЕР, ТРАМБУЮЩИЙ БРУС, КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, РЕДУКТОР, ТОРМОЗ, ГИДРОМУФТА, СОПРОТИВЛЕНИЯ, СКОРОСТЬ, МОЩНОСТЬ, ШНЕК, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.

Цель курсового проекта - проектирование асфальтоукладчика  гусеничного производительностью 270 т/ч.

В ходе работы, исходя из данных, производительности, ширины укладываемой полосы, толщины укладываемого слоя асфальтобетонной смеси, наибольшей транспортной скорости, а также других заданных условий были определены основные параметры проектируемого асфальтоукладчика. Затем были рассчитаны различные устройства, рабочие органы, гидросистема и трансмиссия, проведены тяговый и мощностной расчёты.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИНЫ

1.1 Расчёт  основных технологических параметров

1.2 Выбор  грузоподъёмности и необходимого  количества автосамосвалов

2. ПРИЁМНОЕ УСТРОЙСТВО УКЛАДЧИКА

2.1 Упорная  балка

2.2 Бункер

2.3 Питатель

3. РАСПРЕДЕЛИТЕЛИ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

4. РАБОЧИЕ ОРГАНЫ

4.1 Трамбующий  брус

4.2 Выглаживающая  плита

5. ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ

6. РАСЧЁТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

7. РАСЧЁТ ТРАНСМИССИИ АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКА

7.1 Расчёт  муфты сцепления

7.2 Расчёт  коробки передач

7.3 Расчёт бортового планетарного редуктора

7.4 Расчёт  тормоза гусеничного ходового  механизма

7.5 Расчёт  гидромуфты

8. РАСЧЁТ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

8.1 Расчёт  гидросистемы привода трамбующего  бруса

8.2 Расчёт  гидросистемы управления

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Уровень развития и техническое  состояние дорожной сети оказывают  значительное влияние на экономическое  и социальное развитие страны. Надежные транспортные связи способствуют повышению  эффективности использования основных производственных фондов, вовлекаются в хозяйственный оборот ресурсы отдельных регионов, создаются условия для развития экономики и экономии общественного времени.

Бурно разбивающийся  процесс автомобилизации в нашей  стране, рост объемов перевозок и  их дальности, повышение скоростей движения требуют совершенствования конструкций дорожных одежд и развития сети автомобильных дорог.

Строительство автомобильной  дороги состоит из отдельных технологических  процессов, выполняемых в определенной последовательности и требующих больших затрат материальных и трудовых ресурсов.

В последнее время  произошли значительные изменения  в технологии устройства асфальтобетонных покрытий. Увеличена толщина укладываемого  слоя, что улучшает условия структурообразования при уплотнении благодаря сохранению высокой температуры в течение более длительного времени. Укладка асфальтобетонной смеси на большую ширину уменьшает количество продольных стыков, что улучшает качество и долговечность дорожных покрытий, упрощает и удешевляет их сооружение.

Чтобы успешно решить поставленные задачи, необходимо технически оснастить строителей автодорог, обеспечить их высокопроизводительной дорожной техникой.

 

 

1. РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИНЫ

 

Рисунок 1.1 – Схема  для расчета основных параметров асфальтоукладчика

 

1.1 Расчет основных технологических параметров

 

В технологическом расчете  в первую очередь определяется количество асфальтобетонной смеси /1/, которое должно загружаться в приемный бункер укладчика, т

 

, (1.1)

 

где П_а =270 т/ч – производительность асфальтоукладчика;

t_м – время от момента освобождения от смеси предыдущего автосамосвала до начала разгрузки следующего при «подпоре» самосвалов (при хорошей организации работ), t_м=2,0…2,5 мин,

т.

Геометрическая ёмкость приемного бункера /1/, м

 

, (1.2)

 

где К_н – коэффициент наполнения бункера, К_н=0,6…0,7;

 – насыпная объемная масса асфальтобетонной смеси, =1,8 т/м ³,

м ³.

Рабочая скорость передвижения асфальтоукладчика при непрерывном движении машины /1/, м/мин

 

, (1.3)

 

где – объемная масса уложенной смеси, =2,0 т/м ³;

В=9 м – ширина укладываемой полосы;

h=0,15 м – толщина укладываемого слоя.

м/мин.

Для подачи асфальтобетонной смеси  из приемного бункера к распределительным  шнекам применяются два скребковых питателя. Скорости движения цепей  питателей синхронизированы со скоростью  передвижения укладчика. Суммарная производительность питателей на 50 % больше производительности асфальтоукладчика, то есть 1,5Ħ270=405 т/ч. Для регулирования количества смеси, подаваемой питателями к шнекам, служат заслонки.

Питатели подают асфальтобетонную смесь к двум распределительным шнекам, наибольшая производительность каждого из которых должна быть равна производительности скребкового питателя,

 

П_ш=0,75ĥП_а, (1.4)

 

П_ш=0,75Ħ270=203 м/ч.

 

1.2 Выбор грузоподъемности и необходимого количества автосамосвалов

 

Эффективность работы асфальтоукладчика в значительной степени зависит от правильной организации транспортирования асфальтобетонной смеси.

Количество асфальтобетонной смеси, загружаемое в приёмный бункер укладчика, определяется по формуле (1.1), в соответствии с которой по таблице 3.1 /1/ выбирается автосамосвал грузоподъёмностью близкой этому количеству. Таким самосвалом является КамАЗ-5511 с грузоподъёмностью 10 т.

Число автосамосвалов для безостановочной  работы асфальтоукладчика определяется по формуле,

 

, (1.5)

 

где П_с – производительность автосамосвала, подвозящего асфальтобетонную смесь со смесительной установки к укладчику, т/ч.

Производительность автосамосвала, подвозящего асфальтобетонную смесь  со смесительной установки к укладчику, определяется по формуле

 

, (1.6)

 

где g_с =10 т – грузоподъемность самосвала, т;

Т_ц – время цикла, мин.

Время цикла, определяется по формуле, 

, (1.7)

 

где t_гр – время загрузки кузова автосамосвала асфальтобетонной смесью, мин;

t_м – время от момента освобождения от смеси предыдущего автосамосвала до начала разгрузки следующего при «подпоре» самосвалов (при хорошей организации работ), мин; t_м=2,0…2,5 мин;

t_в – длительность разгрузки кузова автосамосвала, мин t_в=1,5…2,0 мин;

L=3,75 км – дальность возки асфальтобетонной смеси, км;

v_ср =25 км/ч – средняя скорость движения автосамосвала, выбранная по таблице 3.2 /1/.

Время загрузки кузова автосамосвала  асфальтобетонной смесью, определяется по формуле,

 

t_гр=0,5Ħg_c+2,

 

t_гр=0,5Ħ10+2=7 мин.

мин;

т/ч;

 шт.

 

 

2. ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО УКЛАДЧИКА

 

2.1 Упорная балка

 

К приемным устройствам  относят: упорную балку с толкающими роликами и бункер.

Так как прием материала  из автосамосвалов производится без остановки асфальтоукладчика, последний толкает перед собой разгружающийся автосамосвал, упираясь в колеса упорными балками с толкающими роликами. Упорная балка (рисунок 2.1) представляет собой присоединенный к нижней раме 1 укладчика металлический брус 2, к которому спереди на проушинах 3 крепятся два толкающих ролика 4, расположенных по осям задних колес 5 автосамосвала.

 

Рисунок 2.1 Схема работы поворотной балки асфальтоукладчика

 

В конструкциях современных  асфальтоукладчиков применяют поворотные упорные балки, шарнирно укрепленные на нижней раме. Это объясняется тем, что направление движения укладчика не всегда совпадает с направлением движения автосамосвала, например, при его подъезде к укладчику или на закруглениях дороги.

При жестком закреплении упорной балки в контакте с колесами автосамосвала находится один толкающий ролик, возникает несимметричная нагрузка на раму, разворачивающая укладчик, машину трудно удержать по курсу, что ведет к нарушению ровности покрытия.

Благодаря установке  поворотной балки оба толкающих ролика нагружаются равномерно, облегчается управление асфальтоукладчиком и отпадает необходимость в дополнительном маневрировании автосамосвалов при подъезде к укладчику.

Анализ существующих в мире конструкций асфальтоукладчиков позволяет рекомендовать следующие параметры упорной балки рисунок 2.2

 

Рисунок 2.2 Схема к  определению основных параметров упорной  балки

 

Длина упорной балки  В_у – 2300 мм;

Длина толкающего ролика b_р – 650 мм;

Диаметр толкающего ролика d_р – 1000 мм;

Расстояние от оси ролика до дороги h_р – 400 мм.

 

2.2 Бункер

 

Бункер асфальтоукладчика, предназначен для приема материалов непосредственно из кузова автосамосвала, служит для нормальной работы укладчика  с заданной производительностью. Таким  образом, бункер согласует циклическую подачу асфальтобетонной смеси с непрерывной её укладкой в покрытие.

Приёмные бункеры бывают двух типов: с активным питающим органом  – питателями, и не имеющими питателей  – бездонные, у которых днищем служит основание дороги.

На самоходных асфальтоукладчиках нашли применение бункеры с питателями (рисунок 2.3).

 

Рисунок 2.3 – Бункер

 

Бункер асфальтоукладчика  образован передними стенками 1 рам, левой 2 и правой 6 боковинами, а дном служат стальные листы, закрепленные на раме на всю ее длину. По этим листам асфальтобетонная смесь перемещается скребковыми питателями из передней в заднюю часть машины.

Заслонки бункера 3 и 5 шиберного типа, установлены на передней стенке верхней рамы, перемещаются винтами 4 и служат для регулирования  количества смеси, подаваемой к распределительным шнекам.

Поворачиваемые гидроцилиндрами 7 боковины облегчают поступление  смеси на питатели и ликвидируют  ручной труд по очистке боковых стенок.

Ширина бункера В_б = 3,2 м (рисунок 2.3) не зависит от типа асфальтоукладчика, а определяется габаритными размерами автосамосвала

Ширина боковин b_б составляет 0,6 м в зависимости от принятой ширины скребкового транспортёра.

Угол наклона нижней части боковин  составляет 15^о, при подъеме угол наклона нижней части боковин составляет 53^о.

 

Рисунок 2.4 – Основные параметры бункера

 

Высота задней стенки бункера h_з в существующих моделях машин составляет 1,28 м, а высота передней стенки h_п = 0,85.

Задавшись значениями геометрических параметров бункера (В_б = 3,2 м.; в_б = 0,6 м.; ; ; h_з =1,28м.; h_п =0,85 м.), подсчитываем его длину.

Геометрическая ёмкость  бункера /1/ равна (рисунок 2.4):

 

V=V₁+V₂+V₃

 

в развернутом виде:

 

.

 

отсюда выразим длину бункера:

 

;

 

м.

 

2.3 Питатель

 

Наибольшее распространение  получили асфальтоукладчики с двухсекционными  питателями, работающими по принципу погруженных скребков.

Скребковый питатель (рисунок 2.5) получает крутящий момент от приводной звёздочки 7 на ведущие звёздочки 1, установленные на приводном валу 5, вращающимися в подшипниковых опорах 6. тяговые цепи 2 натянуты с помощью винтового натяжного устройства 3 между ведущими звёздочками 1 и натяжными колёсами 8.

 

Рисунок 2.5 – Питатель

 

На цепях закреплены скребки 4, которые при работе питателя скользят по стальным листам днища  бункера и, находясь в погруженном  состоянии, транспортируют асфальтобетонную смесь из бункера к распределительным  шнекам. Нижняя ветвь тяговой цепи проходит под днищем бункера.

Ведомый вал размещается  в передней части приемного бункера  под передней стенкой, ведущий вал  со звездочками 1 - в задней части  рамы асфальтоукладчика.

Использование тяговых  цепей с большим шагом и  стесненные условия для размещения скребкового конвейера требуют применения звездочек с малым количеством зубьев (от 4 до 8). На натяжном валу вместо звездочек обычно применяются гладкие колеса 8, по которым обкатывается тяговая цепь 2.

В качестве тяговых цепей  используются специальные цепи с большим разрывным усилием с шагом от 62,8 до 106 мм. Желательно применение разборных цепей, позволяющих быстрее устранить поломки во время эксплуатации асфальтоукладчика.