Модернизация кустореза

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Задание……………………………………………………………………………………………	2
Введение…………………………………………………………………….…………………..	4
1 Назначение, краткое описание устройства и работы машины……………………………	6
2 Анализ уровня техники в области машин заданного типа. Исследовательская часть проекта. …………………………………………………………………...................................	8
3 Тяговый расчет кустореза …………………………………………………………………….	11
4 Прочностной расчет…………………………………………………………………………... 5 Определение напряжений и проверка прочности балки ………….……………………….. 6 Расчет параментров и  подбор элементов гидропривода  ………………………………….. 7 Разработка мероприятий по технике безопасности, охране окружающей среды, энергоресурсосбережению при работе машины……………………………………………… Заключение……………………………………………………………….……………………	16 19 20   27 29
Список литературы …………………………….……. …………………………………………	30

 

ВВЕДЕНИЕ

Дорожные машины - средства механизации, применяемые для выполнения комплекса работ при строительстве, содержании и ремонте автомобильных дорог, а также в ж.-д., гидротехническом, аэродромном, промышленном и гражданском строительстве и т.д. Современные Д. м. изготовляют в виде самостоятельных агрегатов, а также как навесное или прицепное оборудование к колёсным и гусеничным тягачам.        

 Существующие дорожные  машины можно классифицировать  по роду выполняемых работ: машины  для подготовительных работ (древовалы, кусторезы, корчеватели, рыхлители, дернорезы  и др.); машины для земляных  работ (экскаваторы, скреперы, бульдозеры, автогрейдеры, дорожные фрезы, землевозные тележки и т.д.); машины для укладки гравийно-щебёночных и стабилизированных покрытий (машины для распределения каменных и вяжущих материалов, уплотнения асфальтобетона и др.); машины для строительства асфальтобетонных дорог (смесители и укладчики асфальтобетона); машины для укладки цементобетонных покрытий (рельс-формы и оборудование для их установки, профилировочные машины, машины для распределения бетона, для нарезки температурных швов, бетоноотделочные машины и распределители плёнкообразующих жидкостей); машины для содержания и ремонта дорог (пескоразбрасыватели, дорожные щётки, поливочные машины, снегоочистители, ремонтёры и т.д.). Д. м. выполняют как основные работы (земляные, усовершенствование облегчённых и переходных дорожных покрытий, строительство асфальтобетонных дорог, укладка цементобетонных покрытий), так и вспомогательные (подготовительные), а также применяются при содержании и ремонте дорог.        

 Для земляных работ при строительстве и ремонте дорог используют как землеройные машины общего назначения —экскаваторы, скреперы, бульдозеры, грейдеры и автогрейдеры, грейдер-элеваторы, так и специальные дорожные фрезы. Уплотнение земляного слоя производят катками и Трамбовками. При послойном уплотнении грунта, отсыпаемого самосвалами, скреперами и др., применяют самоходные и прицепные, кулачковые и пневмоколёсные катки, виброкатки, трамбовки (ударные и вибрационные).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 НАЗНАЧЕНИЕ, КРАТКОЕ ОПИСАНИЕУСТРОЙСТВА И РАБОТЫ МАШИНЫ

Кусторез — строительная машина, предназначенная для расчистки строительных площадок от кустарника и мелколесья.Данный вид машин применяется при проведении подготовительных работ на стройплощадке

Рабочий орган кустореза представляет собой клинообразный отвал, к нижним кромкам которого прикреплены режущие ножи. Отвал соединяется с трактором посредством толкающей рамы. Трактор и пространство между ним и отвалом защищены от падающих сучьев ограждением.

В рабочем положении отвал кустореза лежит на поверхности земли. При движении трактора вперед деревья срезаются ножами в пределах ширины захвата. Расклинивающим действием поверхностей отвала срезанные деревья укладываются по обе стороны от полосы прохода. В транспортное положение отвал поднимается лебедкой и полиспастом.

Рабочий орган кустореза состоит из отвала, ножей, привернутых к отвалу болтами, и амортизаторов.

Отвал представляет собой А-образную раму, каждая балка которой сварена из двух уголков. На поперечной балке рамы предусмотрено гнездо, надеваемое на шаровую опору толкающей рамы.

Впереди приварены носовой лист для раскалывания пней и раздвигания сваленных деревьев и отбойник, предотвращающий поломку передних концов ножей.

Сверху на раме установлен сварной каркас из уголков, обшитый, листовой сталью. Каркас с обшивкой образует отвальные поверхности, по которым срезанные деревья при движении машины сваливаются по бокам просеки, проложенной отвалом.

Ножи кустореза изготовлены из листовой стали марки 65Г и имеют заточенную режущую кромку.

Амортизаторы, изготовленные из листовой резины, предназначены для смягчения ударов отвала о толкающую раму.

Толкающая рама кустореза, шарнирно соединенная с отвалом, может свободно перемещаться внутри отвала. Для того чтобы ограничить свободу колебаний отвала на шаровой головке и одновременно устранить жесткий упор в задние концы отвала в вертикальном направлении, между толкающей рамой и отвалом установлены пружинные амортизаторы, по одному с каждой стороны. Пружина амортизатора, сжимаясь, дает возможность отвалу перемещаться (в месте крепления амортизаторов) относительно толкающей рамы на 100 мм вверх и вниз.

 

 

Кусторез на базе трактора МТЗ-2022

Таблица 1-Технические характеристики кустореза

Общие данные
Масса конструкционная, кг	6680
Масса в состоянии отгрузки с завода, кг	6900
Масса эксплуатационная, кг	7220
Масса максимально допустимая (полная), кг	10000
База , мм	2920
Габаритные размеры: длина, мм	5230
Габаритные размеры: ширина, мм	2400
Габаритные размеры: высота, мм	3120
Наименьший радиус поворота, м	5,8
Емкость топливного бака, л	120
Емкость дополнительного топливного бака, л	250
Скорость движения: транспортная, км/ч max	40
Скорость движения: рабочая, км/ч max	13
Двигатель
Марка	ММЗ
Модель	Д-260.4S2
Тип	4-х тактный, дизельный  с турбонаддувом
Число цилиндров	6
Диаметр цилиндра, мм	110
Ход поршня, мм	125
Рабочий объем, л	7,12
Номинальная частота вращения, об/мин	2100
Мощность номинальная, кВт (л. с.)	156 (212)
Максимальный крутящий момент, Н.м	900
Коэффициент запаса крутящего момента, %	30
Удельный расход топлива при эксплуатационной мощности, г/кВт.ч	249
Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт.ч	220
Электрооборудование
Номинальное напряжение электропотребителей бортовой электросети, В	12
Номинальное напряжение системы электропуска, В	24
Трансмиссия
Муфта сцепления	Сухая, двухдисковая
Коробка передач	Механическая, ступенчатая
Число передач вперед	24
Число передач назад	12
Рулевое управление
Тип	Гидрообъемное
Тип механизма поворота	Два гидроцилиндра и рулевая тяга
Гидросистема
Тип насоса	Шестеренный
Рабочий объем насоса, см3/об	32
Максимальное давление, МПа	20
Производительность насоса, л/мин	55
Емкость гидросистемы, л	35
Рабочие оборудование
Вид отвала	Клиновидный отвал
Высота отвала, мм	1100
Длина отвала, мм	2450
Ширина отвала, мм	2800
Высота подъема отвала, мм	700
Глубина опускания отвала, мм	250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 АНАЛИЗ УРОВНЯ ТЕХНИКИ  В ОБЛАСТИ МАШИН ЗАДАННОГО  ТИПА. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА.

Патент 814290

Почвообрабатывающее орудие, включающие отвал в виде сходящихся под углом двух отвальных поверхностей с лемехами в нижней части, отличающее тем, что, с целью улучшения качества обработки почвы, орудие имеет пяты, установленные по краям отвала, и зубья, установленные за лемехами  и выполненные с тупым углом вхождения в почву, при этом, обращенные к середине отвала, грани зубьев выполнены со скосом.

Орудие по п.1 , отличающиеся тем, что  зубья расположены выше режущей кромки отвала.

 

Патент 782758

Орудие для плоской корчевки и расчистки вырубок, включающее  корчующее устройство, с обеих сторон которого расположены отвалы, отличающиеся тем, что, с целью снижения энергоемкости, повышение производительности, сохранения гумусового слоя почвы и обеспечение корчевки при непрерывном движении агрегата, устройство выполнено в виде вибрационного вертикального ножа, который на боковых плоскостях имеет клинья, а в нижней части – двусторонний поперечный подрезающий нож со стреловидной  передней кромкой и наклонной к горизонту задней частью, причем боковые поверхности отвалов в нижней части имеют горизонтальные ножи.

 Орудие по п.1, отличаются  тем, что отвалы соединены днищем, которое расположено ниже лезвия  горизонтального ножа и имеет  закругленные кромки.

 

 

 

Патент 2317665

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при обработке почвы. Корпус плуга содержит стойку с башмаком, лемех, отвал и полевую доску. На рабочей поверхности отвала закреплены рыхлящие элементы, выполненные в виде клиновидных ножей и установленные со смещением один относительно другого с вершиной, обращенной в сторону носка лемеха. Рыхлящие элементы имеют саблевидную форму и снабжены закрепленными к их верхней части гибкими шлейфами. Гибкие шлейфы выполнены в виде отрезков якорных цепей. На каждом звене отрезка цепи под разными острыми углами к направлению движения жестко закреплены два разновеликих штифта. Величина углов установки штифтов меньше величины угла трения почвы о сталь. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество обработки почвы за счет улучшения рыхления .

1. Корпус плуга, содержащий стойку  с башмаком, лемех, отвал и полевую  доску, причем на рабочей поверхности  отвала закреплены рыхлящие элементы, выполненные в виде клиновидных  ножей и установленные со смещением  один относительно другого, с вершиной, обращенной в сторону носка лемеха, отличающийся тем, что рыхлящие элементы имеют саблевидную форму и снабжены закрепленными к их верхней части гибкими шлейфами.

2. Корпус плуга по п.1, отличающийся  тем, что гибкие шлейфы выполнены в виде отрезков якорных цепей, на каждом звене которых под разными острыми углами к направлению движения жестко закреплены два разновеликих штифта, причем величина углов меньше величины угла трения почвы о сталь.

 

 

 

 

 

В качестве прототипа возьмем кусторез на базе трактора Т10М

Таблица 1- Технические характеристики трактора Т10М

Модель	Д180.111-1 (Д-160.11)
Тип двигателя	Четырехтактный дизельный,  с турбонаддувом, многотопливный
Эксплуатационная мощность, кВт (л.с.)	32 (180) при 1250 об/мин (индекс  мощности - "0")  103 (140) при 1070 об/мин (индекс мощности - "2")
Запас крутящего момента, %	не менее 25
Количество цилиндров	4
Рабочий объем, л	14,48
Диаметр цилиндра, мм	150
Ход поршня, мм	205

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ КУСТОРЕЗА

Условие движения кустореза без буксования:

                                          

                               

где –сила тяги кустореза по сцеплению, Н.

- сумма сил сопротивлений, возникающих при срезании и  перемещении кустов, Н.

 

                      

                        

где - сцепной вес кустореза.

- коэффициент сцепления, =(0,6-0,9).

 

Сцепной вес кустореза определяется по формуле:

где - общая масса трактора .

g - ускорение свободного падения, 9.81 (м/с²).

 

Сумма сопротивлений, действующие на кусторез, определяются по формуле:

где W1 – сопротивление резанию и перемещению кустов, Н.

W2 – сопротивление движению кустореза, Н.

 

 

Рисунок 2- Схема сил действуящая на кусторез

 

Сопротивление резанию кустов определяется по формуле:

где Рск – сила сопротивления скалыванию кустов, Н.