Курсовая работа (т): Прицепной скрепер

Прицепной скрепер

Реферат

Пояснительная записка ___ стр., 16 рис., 6 источников, иллюстрированный материал 3 листа формата А1.

Ключевые слова: скрепер, тягач, ковш с ножом, забор грунта.

В курсовой работе представлена конструкция прицепного скрепера, для послойного копания, транспортирования, послойной отсыпки, разравнивания и частичного уплотнения грунтов.

Цель работы - разработка прицепного скрепера.

В процессе работы проведен анализ существующих конструкций, были произведены основные расчеты скрепера.

Проведен расчет и разработаны чертежи скрепера. Основные конструктивные и технико-экономические показатели: грузоподъемность 7т, вместимость ковша 4,5 м³, базовый тягач - трактор кл.4.

Содержание

Введение

1. Обзор литературных и патентных источников по теме проекта

1.1 Обзор патентных источников

1.2 Обзор литературных источников

2. Выбор машины аналога, разработка конструктивной схемы и общего вида машины

3. Описание рабочей среды машины (физико-механические свойства грунтов)

4. Расчёт и проектирование основных параметров машины, отдельных узлов и рабочих органов

4.1 Основные параметры скрепера

4.2 Тяговый расчёт скрепера

4.3 Разработка механизма открывания заслонки

5. Определение производительности машины

6. Разработка мероприятий по охране труда и экологической защите

6.1 Общие требования безопасности

6.1 Охрана окружающей среды при работе дорожных машин

Выводы

Список использованных литературных источников

Введение

Цель данного курсового проекта - ознакомить студентов с основами методологии инженерного творчества по созданию новой техники, в данном случае прицепного скрепера. Этой цели можно достичь изучением технологии: создания машин во взаимосвязи и последовательности процессов совершенствования техники с приобретением необходимых знаний и начальных навыков использования научных методов.

В результате изучения данного курса студент должен знать;) основные направления научно-технического прогресса в области машиностроения и рационального использования машин;

) условия работы машин в производстве, общетехнические, эргономические и экологические требования, предъявляемые к ним;

З) структуру и методологию научных исследований рабочих процессов машин, формы и эффективность научно-исследовательской работы;

) порядок и методику конструирования машин, освоения их производства и испытаний;

) постановку изобретательства и рационализации в стране, основы международных патентных прав.

прицепной скрепер параметр узел

1. Обзор литературных и патентных источников по теме проекта

1.1 Обзор патентных источников

В данном пункте рассмотрены патентные источники по теме курсового проекта:

Рис. 1. Прицепной скрепер

Прицепные скреперы в агрегате с базовыми гусеничными тракторами используют при дальности транспортирования до 1000 метров. Дальность транспортирования агрегата определяется его вместимостью и быстроходностью базового трактора.

Прицепные скреперы применяют с гусеничными тракторами для работы в условиях переменного рельефа местности при перемещении грунта по бездорожью на расстояние до 0,2 км (скреперы малой емкости) до 0,5 км (скреперы средней и большой емкости). В отдельных случаях прицепные скреперы используют для перемещения грунта на большие расстояния. В последнее время применяют прицепные скреперы с механизированной (элеваторной) загрузкой ковша. Особенность скреперов этого типа - установка скребкового конвейера вместо передней заслонки, что изменяет способ загрузки ковша грунтом. Помимо частичного заполнения ковша обычным способом грунт подается в ковш скребками конвейера. Такие скреперы обеспечивают более высокий коэффициент наполнения ковша в различных грунтах, равномерность тягового усилия (у обычных скреперов тяговое усилие резко возрастает по мере наполнения ковша) и хорошую планировку забоя.

Однако скреперы с механизированной (элеваторной) загрузкой имеют более сложную конструкцию, не могут работать в грунтах с каменистыми включениями и плохо разгружаются при работе на липких и влажных грунтах, так как снабжены свободной донной разгрузкой. Скрепер ДЗ-33 с принудительной разгрузкой ковша (рис.1.1) состоит из серьги, дышла, передней и задней осей, шкворневого устройства шарового типа, рамы, ковша с нижними и боковыми ножами, заслонки ковша, задней стенки ковша и четырех колес с шинами.

Рис. 1.1 Прицепной скрепер ДЗ-33:

- базовый трактор, 2 - серьга, 3 - шкворневое устройство, 4 - рама, 5 - рукава и трубопроводы, 6 - гидроцилиндр подъема и опускания ковша, 7 - гидроцилиндр управления заслонкой ковша, 8 - заслонка ковша, 9 - ковш, 10 - задняя стенка ковша, 11 - гидроцилиндр управления задней стенкой ковша, 12 - колесо с шиной, 13, 14 - нижний и боковой ножи, 15 - дышло.

Тяговое усилие от базового трактора передается скреперу через серьгу. В передней части скрепера предусмотрено шкворневое устройство шарового типа, благодаря которому передняя ось поворачивается относительно рамы. Ковш скрепера сварной конструкции и состоит из двух боковых стенок и днища. В передней части к нему приварены проушины для, крепления штока гидроцилиндра подъема и опускания ковша. К передней нижней части ковша приварена подножевая плита, к которой крепят режущие ножи. Для облегчения резания грунта ковш снабжен боковыми ножами. К продольным балкам в задней части крепят заднюю ось скрепера.

В проушинах, приваренных к задней поперечной балке, установлен гидроцилиндр управления задней стенкой 10 ковша. В задней части ковш с помощью осей шарнирно соединен с продольными балками рамы. Ковш поднимается и опускается с помощью гидроцилиндра, установленного в проушинах кронштейна, приваренного к раме скрепера. В передней части ковша предусмотрена заслонка, шарнирно закрепленная на ковше и соединенная с шарнирно-рычажным механизмом подъема заслонки, который приводится в действие с помощью гидроцилиндра. Задняя стенка ковша выдвигается с помощью гидроцилиндра и перемещается внутри ковша на роликах. Рама имеет П-образную форму и состоит из рамы-хобота, поперечной балки трубчатого сечения и двух продольных балок. Гидросистема управления рабочими органами скрепера включает в себя гидронасос шестеренного типа, гидрораспределитель золотникового типа, масляный бак, рукава и трубопроводы и по одному гидроцилиндру. Гидронасос, гидрораспределитель и масляный бак установлены на базовом тракторе. Рабочими органами скрепера управляют из кабины машиниста с помощью рычагов управления трехсекционным гидрораспределителем. С каждой его секцией трубопроводами и рукавами соединен соответствующий гидроцилиндр управления рабочими органами скрепера. Ковш скрепера можно устанавливать в три положения: опускание, подъем, нейтральное (транспортное). Скрепер ДЗ-111 с принудительной разгрузкой ковша (рис. 1.2) состоит из серьги, дышла, шкворневого устройства шарового типа, рамы, ковша с нижними и боковыми ножами, заслонки ковша, задней стенки ковша, передней и задней осей и четырех колес с шинами. Тяговое усилие от базового трактора передается скреперу через серьгу. В передней части скрепера имеется шкворневое устройство шарового типа, обеспечивающее поворот передней оси относительно рамы. Конструкция скрепера ДЗ-111 в основном такая же, как скрепера ДЗ-33.

Управление рабочими органами скрепера включает в себя гидронасос шестеренного типа, гидрораспределитель золотникового типа, масляный бак, рукава и трубопроводы, два гидроцилиндра, два гидроцилиндра и гидроцилиндр управления задней стенкой ковша. Гидронасосы, гидрораспределитель и масляный бак установлены на базовом тракторе. Рабочими органами скрепера управляют из кабины машиниста с помощью рычагов управления трехсекционным гидрораспределителем. С каждой его секцией трубопроводами и рукавами соединены соответствующие гидроцилиндры управления рабочими органами скрепера. Ковш скрепера можно устанавливать в три положения: опускание, подъем, нейтральное (транспортное). Скрепер ДЗ-20 с принудительной разгрузкой ковша (рис. 1.3) состоит из серьги, дышла, передней и задней осей, шкворневого устройства шарового типа, рамы, ковша с нижними 13% и боковыми ножами, задней стенки ковша, заслонки ковша и четырех колес с шинами.

Рис. 1.2 Прицепной скрепер ДЗ-111:

- серьга, 2 - дышло, 3 - шкворневое устройство, 4 - рама, 5-рукава и трубопроводы, 6 - гидроцилиидр подъема и опускания ковша, 7 - заслонка, 8 - гидроцилиндр управления заслонкой ковша, 9 - ковш, 10 - задняя стенка ковша, 11 - колесо с шиной, 12, 13 - нижний и боковой ножи

Тяговое усилие от базового трактора передается скреперу через серьгу. В передней части скрепера имеется шкворневое устройство шарового типа, обеспечивающее поворот передней оси относительно рамы. Ковш сварной конструкции и состоит из двух боковых стенок, днища, буфера и передней связи. Боковая стенка выполнена из листовой стали и усилена приваренными продольными и поперечными балками жесткости. К боковым стенкам приварены проушины для крепления рычагов заслонки ковша, кронштейны гидроцилиндров управления заслонкой и шаровые головки продольных тяг рамы. К боковым стенкам ковша крепят боковые ножи. Днище ковша выполнено в виде сварного узла с подножевой плитой, к которой с помощью винтов с потайной головкой крепят нижние ножи. Заслонка ковша выполнена из листовой стали и усилена внизу накладками. С помощью двух рычагов заслонка соединена с ковшом скрепера. В средней части к рычагам приварены кронштейны для крепления штоков гидроцилиндров 8 управления заслонкой. Задняя стенка ковша состоит из щита и хвостовика, соединенных четырьмя раскосами. На щите установлены две пары роликов. Верхние ролики перемещаются по направляющим боковых стенок ковша, а нижние - по направляющим днища. В остальном конструкция скрепера ДЗ-20 такая же, как и скрепера ДЗ-111. Скрепер ДЗ-20Б с принудительной разгрузкой ковша представляет собой модификацию скрепера ДЗ-20. В скрепере ДЗ-20Б применена автоматическая стабилизация заданного положения ковша скрепера "Стабилоплан-1", которая повышает качество планировочных работ.

Рис. 1.3 Прицепной скрепер ДЗ-20:

- трактор, 2 - серьга, 3 - шкворневое устройство, 4 - рама, 5 - рукава и трубопроводы, 6 - гидроцилиндр подъема и опускания ковша, 7 - заслонка ковша, 8 - гидроцилиндр управления заслонкой ковша, 9 - ковш, 10 - задняя стенка ковша, 11 - гидроцилиндр управления задней стенкой ковша, 12 - колесо с шиной, 13, 14 - нижний и боковой ножи.

Рис. 1.4 Схема автоматической системы стабилизации заданного положения ковша скрепера, "Стабилоплан-1":

- блок управления, 2 - пульт управления, 3 - преобразователь углового положения, 4 - реверсивный гидрозолотник

Система состоит из аппаратуры автоматики и гидравлической системы.

В аппаратуру автоматики (рис.1.4) входят унифицированные приборы: блок управления, пульт управления, преобразователь углового положения и реверсивный гидрозолотник типа ЗСУ-5. Преобразователь с поворотным устройством установлен на кронштейне, приваренном к бункеру ковша, вблизи оси задних колес, и представляет собой прибор, в корпусе которого на подшипниках свободно подвешен маятник, соединенный с подвижным контактом потенциометра. Блок управления установлен в кабине трактора и служит для задания требуемого угла продольного уклона в пределах ±5 градусов и изменения сигнала преобразователя в команду, которая подается на электромагниты реверсивного гидрозолотника. Пульт управления обеспечивает дистанционное управление подъемом и опусканием ковша. На пульте установлены переключатель управления отвалом "Вверх - вниз" и кнопка "Автомат" для включения автоматического режима управления ковшом.

Реверсивный гидрозолотник ЗСУ-5 с электрогидравлическим управлением, установленный с помощью кронштейна на задней стенке корпуса бортовых фрикционов трактора, служит для управления гидроприводом перемещения рабочего органа в соответствии с управляющими сигналами блока управления. Гидрозолотник трехпозиционный, реверсивный, с открытыми входом и выходом и закрытыми полостями гидроцилиндров в среднем положении золотникового плунжера. Гидрозолотник состоит из управляющего золотника, магнитов и главного гидрозолотника. В остальном устройство и техническая характеристика скрепера ДЗ-20Б такие же, как у скрепера ДЗ-20. Скрепер ДЗ-20В с принудительной разгрузкой ковша представляет собой модификацию скрепера ДЗ-20. Скрепер ДЗ-20В отличается от скрепера ДЗ-20 применением шин 16,00-24 вместо шин 14.00-20. В остальном устройство и техническая характеристика скрепера ДЗ-20В такие же, как у скрепера ДЗ-20. Скрепер ДЗ-77С предназначен для выполнения землеройно-транспортных и планировочных работ в тяжелых эксплуатационных условиях при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых, а также может применяться в других отраслях промышленности.

Скрепер ДЗ-77С с принудительной разгрузкой ковша (рис. 1.5) состоит из серьги, дышла, передней и задней осей, шкворневого устройства шарового типа, рамы, рукавов и трубопроводов гидросистемы, механизма управления заслонкой ковша, гидроцилиндра управления заслонкой ковша, заслонки ковша, ковша с нижними и боковыми ножами, задней стенки ковша, четырех колес с шинами и гидроцилиндра управления задней стенкой ковша. Тяговое усилие от базового трактора передается скреперу через серьгу. Механизм управления заслонкой состоит из тяги, рычага и двух гидроцилиндров. Поскольку рычаг механизма закреплен на раме скрепера, а заслонка - на боковых стенках ковша, открытие и закрытие заслонки при опускании и подъеме ковша происходят частично автоматически.

Рис. 1.5 Прицепной скрепер ДЗ-77С:

- трактор, 2 - серьга, 3 - шкворневое устройство, 4 - рама, 5 - рукава и трубопроводы, 6 - механизм управления заслонкой ковша, 7 - гидроцилиндр управления заслонкой ковша. 8 - заслонка ковша, 9 - ковш, 10 - задняя стенка ковша, 11 - колесо с шиной, 12 - гидроцилиндр управления задней стенкой ковша, 13, 14 - нижний и боковой ножи, 15 - дышломи

Рис. 1.6. Скрепер ДЗ-12:

- серьга, 2 - шкворневое устройство шарового типа, 3 - флюгерный блок, 4 - направляющий блок, 5 - рама, 6 - полиспаст подъема ковша, 7 - полиспаст подъема заслонки и опрокидывания днища ковша, 8 - заслонка ковша, 9 - ковш, 10 - днище ковша, 11 - запасное колесо с шиной, 12 - колесо с шиной, 13, 14 - нижний и боковой ножи, 15 - механизм автоматического подъема заслонки, 16 - дышло

Гидросистема управления рабочими органами скрепера состоят из гидронасоса шестеренного типа, гидрораспределителя золотникового типа, масляного бака, рукавов, двух гидроцилиндров управления заслонкой ковша и гидроцилиндра управления задней стенкой ковша.

Гидронасос, гидрораспределитель и масляный бак установлены на базовом тракторе.

Рабочими органами скрепера управляют из кабины машиниста трактора с помощью рычагов управления трехсекционным гидрораспределителем. Ковш скрепера можно устанавливать в три положения: опускание, подъем, нейтральное (транспортное). Скрепер ДЗ-12 (рис. 1.6) выполнен с полупринудительной разгрузкой ковша путем опрокидывания днища, изготовленного заодно с задней стенкой. Рабочими органами скрепера управляют из кабины машиниста трактора с помощью двух рычагов управления двухбарабанной лебедкой Д-323 или Д-148, установленной на задней плоскости трактора. Ковш скрепера можно устанавливать в три положения: отпускание, подъем, открытие заслонки и опрокидывание днища ковша. При движении на большие расстояния рекомендуется пользоваться транспортными подвесками для разгрузки системы канатного управления рабочими органами скрепера.

Патенты на изобретения по теме скрепер [6]: № 2081251 Автор: Ронинсон Э.Г., Стесин А.Б., Жаворонков А.В., Фарафонов В.И., Гольдбухт Е.Е., Солод С.В., Френкель В.Ш., Мостовой В.Д., Косарев Н.Т., Созыкин В.А. Дата публикации: 10 Июня, 1997 Начало действия патента: 1 Января, 1970, "Использование: скрепера с механизированной загрузкой ковша"; № 2112836 Автор: Карпов Б.И. Дата публикации: 10 Июня, 1998. Начало действия патента: 1 Января, 1970, "Скрепер с одноосным тягачем"; № 2209887 Автор: Нилов В.А., Великанов А.В., Косенко А.А., Гаврилов А.В. Дата публикации: 10 Августа, 2003 Начало действия патента: 21 Марта, 2002, "Скрепер буксируемый тягачем"; № 2247194 Автор: Шемякин С.А. (RU), Клигунов Е.С. (RU) Дата публикации: 27 Февраля, 2005 Начало действия патента: 7 Августа, 2003 "Прицепной скрепер"; № 2288328 Автор: Зубаков В.И. (RU) Дата публикации: 27 Ноября, 2006 Начало действия патента: 18 Марта, 2003 "Увеличение возможности скрепера при малых затратах энергоресурсов во время работы"