Анализ роботоспособности автогрейдера

Министерство  образования Российской Федерации

Тверской  Государственный Технический Университет

 

 

 

Кафедра «Механизация природообустройства и ремонт машин  »

 

Дисциплина: «Основы работоспособности технических систем»

 

 

 

Контрольная работа

 

Тема: “Анализ  работоспособности автогрейдера”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Сорокин М.А.  

Группа: СТМ (ат)

Проверил: Александров В.Н

 

 

 

 

Тверь 2012 г.

Содержание работы

 

                                                                                                                          

1. Введение ………………………………………………………………….…3
2. Анализ работоспособности конструкции……………………………………
3. Заключение………………………………………………………………….…11

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ.

Автогрейдер предназначен для землеройно-профилировочных  работ и служит для эксплуатации в дорожном строительстве. Автогрейдер  Д3-98А как мощную и высоко эффективную  дорожно-строительную машину целесообразно  применять при выполнении особо  энергоемких земляных работ большого объема или работ в тяжелых  дорожных условиях.

Основное  назначение автогрейдеров - планировка и профилирование площадей и откосов, разравнивание и перемещение  грунта, сыпучих материалов при постройке  и ремонте дорог, гидромеханических  и других сооружений. Эти работы выполняются отвалом с режущими ножами, размещенным между передней и задней осями автогрейдера и  подвешенной к его раме. Важное преимущество автогрейдера заключается  в том, что им можно выполнять  практически весь цикл земляных работ  при строительстве автомобильных  и железных дорог, кончая профилированием  земляного полотна.

Автогрейдером выполняются следующие работы:

• Строительство и капитальный ремонт грунтовых и гравийных дорог.
• Устройство в грунтовом полотне нароста под основание дороги.
• Перемещение грунта в насыпь.
• Разравнивание насыпного грунта и планировка поверхности.
• Перемещение инертных материалов со стабилизирующими добавками при смешивании их на дороге.
• Киркование (разрыхление грунта и изношенных полотен дорог).
• Планировка поверхности больших территорий.
• Очищение дорог и территорий от снежного заноса.

Автогрейдер (рис. 1-1) представляет собой трехосную машину и состоит из двигателя, трансмиссии, ходовой части, рабочего оборудования, механизмов и систем управления, рабочего места машиниста.

 

Для расширения области применения автогрейдеров на них устанавливается следующее дополнительное оборудование:

1. кирковщик;
2. бульдозерное оборудование;
3. рыхлительное оборудование;
4. путепрокладочное оборудование;
5. снегоочистительное оборудование.

Все виды дополнительного рабочего оборудования размещены на головке основной рамы автогрейдера и все виды, кроме кирковщика, взаимозаменяемые.

Кирковщик  (рис.2-53)  предназначен для разработки плотных грунтов до IV категории включительно, рыхления изношенных покрытий дорог, взламывания корки мерзлого грунта.

Кирковщик представляет собой литую раму 3, в окна которой вставлены пять зубьев б со сменными наконечниками 4. С помощью тяг 10 и 11 кирковщик  присоединяется к головке основной рамы автогрейдера, а с помощью проушин - к гидроцилиндру подъема и опускания.

Бульдозерное оборудование (рис.2-54) предназначено для разработки и перемещения грунта, устройства выемок, засыпки ям, траншей, расчистки снега и других  вспомогательных работ. Грунты I и II категорий разрабатываются без предварительного рыхления, грунты III категории и выше, а также мерзлые грунты разрабатываются в предварительно разрыхленном состоянии.

Бульдозерное  оборудование состоит из отвала 5 и подвески, к которой относятся толкающая рама 1, тяги 2 и гидроцилиндр 3 подъема и опускания отвала.

Рыхлительное оборудование (рис.2-55) имеет назначение аналогичное назначению кир-ковщика (см. выше).

Рыхлительное  оборудование состоит из рыхлителя и подвески. Рыхлитель представляет собой литую балку 4, в окна которой вставлены пять зубьев со сменными наконечниками 5. Наконечники крепятся на зубьях с помощью пальца 3, фиксирующегося чекой 2.

Подвеска  рыхлительного оборудования аналогична подвеске бульдозерного оборудования (рис.2-54).

Путепрокладочное  оборудование (рис.2-56) предназначено  для разработки и перемещения грунтов до IV категории включительно при выполнении следующих работ:

1. прокладка и содержание дорог;
2. планировка на местности;
3. расчистка снега на дорогах и вне дорог при глубине снежного покрова до 1,2 м;
4. срезание кустарников;
5. отрывка котлованов.

Отвал путепрокладочного  оборудования состоит из трех основных частей: центрального отвала 1 и шарнирно соединенных с ним двух крыльев 2. Центральный отвал через проушины соединен со штоком гидроцилиндра 4, с помощью которого производится подъем и опускание всего отвала. Крылья отвала с помощью двух гидроцилиндров 3 могут устанавливаться в путепрокладочное одно крыло может находиться в путепрокладочном, а второе- в бульдозерном положениях. Поворот крыльев вокруг вертикальной оси происходит при выдвижении штоков гидроцилиндров 3.

Подвеска  путепрокладочного оборудования аналогична подвеске бульдозерного (рис.2-54) и рыхлительного  оборудования.

Снегоочистительное  оборудование предназначено для очистки дорог, аэродромов и других территорий от снега способом сдвигания или отбрасывания его в сторону.

 

  
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ (КРИТЕРИИ) ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ АВТОГРЕЙДЕРА

Состояние, при котором считается невозможным дальнейшее использование автогрейдера или его составных частей из-за необходимости проведения капитального ремонта, называется предельным.

Необходимость проведения капитального ремонта автогрейдера обуславливается достижением предельного состояния:

1) заднего и среднего мостов в сборе с балансирами и не менее одной из следующих составных частей: двигатель, передний мост, коробка передач, рама, тяговая рама с отвалом и поворотным кругом, редукторы;

или

2) заднего и среднего мостов в сборе с балансирами в сочетании с кабиной и сцеплением.

Предельное  состояние составной части считается достигнутым, если она имеет один из признаков, указанных ниже.

Двигатель – снижение мощности более 15 % от номинального значения, трещины и пробоины блока  цилиндров.

Трансмиссия, задний и средний мосты – предельный износ посадочных поверхностей под подшипники; изгиб или наличие трещин на одном из валов; значительный износ зубьев или шлицев по толщине или выкрашивание одного зуба; износ или разрушение ведущего диска сцепления.

Рама, тяговая  рама – деформации, трещины, при  которых требуется замена или  ремонт, проводимый при полной разборке автогрейдера.

Передний  мост – предельный износ поверхностей под подшипники поворотного кронштейна и вала-шестерни главной передачи.

Кабина  – трещина пола вокруг закрепленных к нему составных частей 25 % и более, повреждение мест крепления двери к вертикальным стойкам кабины (если дверь невозможно закрыть).

Грейдерный отвал. Замену ножей (ножа) необходимо проводить только после полного их (его) износа, учитывая предупреждение выше.

 

Замену крайних ножей полноповоротного отвала проводить только после износа обеих режущих кромок каждого ножа. При износе одной режущей кромки необходимо поменять крайние ножи местами, установив их изношенной кромкой вверх.

Средние ножи неполноповоротного отвала при  их износе переустановить ниже. При  износе переустановленных ножей - заменить их.

Бульдозерный отвал. При предельном износе ножа (ножей) переустановить его (их) в последующее, согласно рис.8.7, положение. После предельного износа при положении 4 – заменить нож (ножи).

Остальные детали выбраковываются по признакам, влияющим на их работоспособность. Посадочная поверхность признается изношенной, если возможно прокручивание от руки внутреннего кольца подшипника или ощутим люфт при прокачивании подшипника на валу. Отверстие признается изношенным, если возможно прокручивание от руки наружного кольца подшипника в отверстии.

 

 

 

 

Остаточный ресурс элемента технической системы.

Вариант 17.

Подача нового насоса гидросистемы автогрейдер Д3-98А равна 95 л/мин. При наработке 2500 моточасов она уменьшилась до 75 л/мин. Определить остаточный ресурс, если минимально допустимая подача насоса составляет 67 л/мин.

 

Остаточный  ресурс изделия определяется по формуле  профессора Михлина          

,

где t – ресурс, использованный элементом к моменту измерения;

 И_п= П_п – П_н - предельное изменение значения параметра;

 И(t)=П(t) – П_н – изменение значения параметра к моменту измерения;

 П(t), П_п, П_н – соответственно действительное, предельное и номинальное значение параметра; α – показатель степени, характеризующий закономерность изменения значений контролируемого параметра.

t = 2500 моточасов

П(t) = 75 л/мин

П_п = 67 л/мин

П_н = 95 л/мин

_α = 1

И_п = 67 – 95 = 28 л/мин (предельное изменение значения подачи насоса)

И(t) = 75 – 95 = 20 л/мин (изменение значения подачи насоса к моменту измерения).

Остаточный  ресурс насоса (моточасов):

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Интенсивность изнашивания деталей рабочего органа автогрейдера может быть значительно  снижена при грамотном конструировании  узлов,защита подборе материала  трущихся пар, применении технологических  средств упрочнения деталей и  т.д.

Например, срок службы штоков гидроцилиндров рабочего органа можно значительно увеличить  защитив зону трения защитными кожухами. Это значительно снизит попадание  абразивных материалов (песка, пыли и  прочих).

Также выгодным, с точки зрения увеличения безотказности работы рабочего органа, является применение современных материалов для изготовления отвала и накладок для его защиты.

Наиболее  интересным выглядит предложение по замене конструкции отвала. Устройство его показано на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Роликовый  отвал активного действия

 

В отвале 1, имеющим такие же размеры и  кривизну, как и основной отвал, вырезано окно, в котором установлены в  ряд восемь вертикальных 3 и два  наклонных ролика. Последние располагаются  по концам отвала. Два их восьми вертикальных роликов имеют меньшую, чем остальные, высоту также располагаются по одному с правой и левой стороны отвала после наклонных роликов. Таким образом, относительно оси автогрейдера рамки расположены симметрично. Все они имеют криволинейный профиль, аналогичный профилю отвала. Между роликами установлены с небольшим (2-3 мм) зазором листовые вставки для предотвращения попадания в окно грунта. Валы вертикальных роликов вращаются в подшипниках качения, стаканы которых установлены в верхней 8 и нижней 9 обвязках отвала. Ролики сидят на валах на шпонках.

На верхних  концах роликов капитально насажены цилиндрические косозубые шестерни, которые вместе с промежуточными зубчатыми колесами, установленными между каждой парой основных шестерен, образуют рядовую зубчатую передачу, располагающуюся в кожухе 4.

За счет замены трения скольжением по отвалу трением качения подшипников, на которых установлены рамки, а  также за счет принудительного привода  роликов, уменьшается сопротивление  грунта перемещению у роликового отвала. Значительно уменьшается  и сопротивление от перемещения  призмы волочения, объем которой  при скорости вращения роликов, превышающей  скорость движения автогрейдера, приближается к нулю. Вследствие этого автогрейдер  может работать на повышенных скоростях, что увеличивает его производительность.

Возможность работы автогрейдера на повышенных скоростях  увеличивает также долговечность  работы деталей трансмиссии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Строительные машины и оборудование: Справочное пособие для производственников-механизаторов, инженерно-технических работников строительных организаций, а также студентов строительных вузов, факультетов и техникумов. / Белецкий Б.Ф. , Булгакова И.Г.  Изд.второе, переработ. и дополн. – Феникс,2005
2. Конструкции и рабочие процессы землеройно-транспортных машин. Учебное пособие. / Радько Ю.М. , 2004