Реферат: Визначення показників техногенно-екологічної безпеки при роботі статичних начіпних розпушувачів

Проектують наконечники виходячи з умов забезпечення міцності конструкції. Рекомендується, щоб довжина передньої робочої грані не перевищувала подвоєної довжини посадочного хвостовика маточини робочого органу. Наконечники важких розпушувачів розраховують на подвійне тягове зусилля базового тягача.

Застосовують жорстке і шарнірне кріплення робочого органу розпушувача на рамі. При жорсткому кріпленні зуби закріплюються в кишенях, які приварюються до поперечного брусу рами, при шарнірному - в поворотних кронштейнах, які можуть повертатися в горизонтальній площині відносно вертикальної осі. Кут повороту перевищує 15° в обидва боки. Можливість повороту в горизонтальній площині дозволяє знизити вплив бокових навантажень на трактор.

Кут загострення наконечників призначається таким, щоб при будь-якому заглибленні зубів задній кут був не меншим 5…7°. При менших задніх кутах ковзання задньої грані наконечників по розпушеному ґрунту викликає збільшення енергоємності процесу. В той же час, кут загострення наконечників, виходячи із забезпечення умов міцності має бути в межах 20…30°.

Висота зубів повинна бути більшою за максимальну глибину розпушення на 0,2…0,3 м. Це необхідно для того, щоб рама мала можливість проходити над розпушеним ґрунтом. Зміна висоти здійснюється шляхом переставляння зубів для чого в них передбачені отвори.

Технологічні особливості робочого процесу

ґрунт розпушувач землерийний транспортний

Розпушують ґрунт заглибленими в нього зубами тяговим зусиллям тягача, який рухається на робочій швидкості. Для роботи в щільних ґрунтах вигідніше використовувати однозубий розпушувач з жорстким кріпленням зуба на поперечній балці, які в порівнянні з багатозубими розпушувачами реалізують все зусилля на одному зубі. З цією ж метою в тих же умовах багатозубі розпушувачі переобладнають у однозубого або обладнують їх буферними пристроями, які встановлюються у верхній частині середнього зуба для роботи з трактором-штовхачем, також обладнаним буферним пристроєм в його передній частині. При розробці шаруватих гірських порід і млявих пластично мерзлих ґрунтів, а також розпушування корки мерзлого ґрунту на зуби робочих органів встановлюють розширювачі, завдяки чому збільшується ширина розпушування за кожен прохід і підвищується продуктивність машини.

Бульдозери-розпушувачі мають максимальну ширину захвату (при трьох зубах) 1780…2140 мм. Продуктивність розпушувачів статичної дії на ґрунтах IV, V категорій 60 ... 150 /год, середня робоча швидкість руху 2,5 ... 5 км/год.

Розпушування здійснюють паралельними різами за двома технологічними схемами: без розворотів біля краю площадки з поверненням машини у вихідне положення заднім ходом (човникова схема) і з поворотом розпушувача в кінці кожного проходу (поздовжньо-поворотна схема). Човникова схема найбільш раціональна при малих обсягах робіт в обмежених умовах, поздовжньо-поворотна - на ділянках великої протяжності.

Причіпне обладнання менш ефективне ніж навісне, має меншу продуктивність, мобільність і маневреність.

Конструкція причіпних розпушувачів не передбачає можливості використання маси тягача для заглиблення зубів і підтримання необхідної глибини різання. Ці розпушувачі використовуються тільки для порівняно невеликих об‘ємів робіт і за відсутності навісних розпушувачів.

Розпушувач - машина безперервної дії, продуктивність якої визначається, в загальному випадку, як добуток площі поперечного перерізу шару розпушеного ґрунту на середню робочу швидкість переміщення. Разом з тим, продуктивність розпушувача залежить від конкретних технологічних і організаційних умов виробництва робіт. По закінченню роботи розпушувача ґрунт повинен стати таким, щоб скрепер, бульдозер, навантажувач або екскаватор могли розробляти його з повною продуктивністю. Схема робочих рухів розпушувача повинна відповідати робочим рухам або установкам основної технологічної машини. Наприклад, якщо розпушувачем готується забій для скрепера, протяжність ділянки підготовленого забою повинна бути достатньою для заповнення ковша скрепера. На потрісканих ґрунтах, як правило достатньо тільки поздовжнього або поперечного проходу розпушувача. Розпушення масиву із щільного ґрунту виконується в перехресних напрямках.

В залежності від призначення розпушення ґрунту режим розпушення може бути різним. При підготовці забою бульдозера слід прагнути, щоб глибина розпушення була максимально можливою (але не перевищувала критичну), а енергоємність процесу - мінімальною.

При підготовці забою для скрепера розмір кусків ґрунту не повинен перевищувати ширину щілини між ножем і засувкою ковша. Аналогічно роблять у випадках, коли добуваються корисні копалини, що потребують сортування. При нарізанні щілин в масиві для полегшення екскаваторної розробки розпушення здійснюється на граничній глибині, яка допускається тяговим зусиллям машини.

Визначення продуктивності

Технічна продуктивність розпушувача статичної дії:

Птех = ВkhkVp(Kпер/сn), (1)

Де Вk - корисна ширина захвату розпушувачем; hk - корисна глибина шару ґрунту, що розпушився; Vp - робоча швидкість розпушувача; Kпер = 0,75 - коефіцієнт перекриття зон розпушення; Kх - коефіцієнт характеру проходів (при паралельних проходах Kх = 1, при перехресних проходах Kх = 2); n - кількість проходів.

Вk = В - 2h1ctgγ; (2)

hk = h1 - (α/2)tgγ, (3)

де В - сумарна ширина розпушення ґрунту зубами розпушувача; h1 - глибина частини прорізу, що розширюється; α - проміжок між зубами; γ - кут нахилу бокових розширень прорізу.

Вплив роботи розпушувача на навколишнє середовище

Експлуатація землерийних машин, зокрема розпушувачів статичної дії, негативно впливає на навколишнє середовище (руйнування родючого шару землі; забруднення атмосфери вихлопними газами, продуктами випаровування ПММ і технічних рідин; потрапляння їх у землю, річки та водойми).

Атмосфера забруднюється вихлопними газами і продуктами згоряння ПММ при роботі двигунів внутрішнього згоряння, пилом при виконанні земляних робіт. При роботі двигунів внутрішнього згоряння в середньому на 1 кг палива припадає в середньому 650 вихлопних газів, токсичність яких регламентується вмістом оксидів вуглецю, азоту і сажі.

В сучасному будівництві експлуатується велика кількість машин. При їх зберіганні, транспортуванні, заправці, обслуговуванні та ремонті необхідно виключати попадання ПММ в навколишнє середовище. Всього тільки 1 г нафтопродуктів забруднює до 10  води, а якщо в 1  води міститься 10 г палива, то в ній гине все живе. Необхідно пам'ятати, що якщо за секунду втрачається одна крапля палива, то за добу це призведе до втрат понад 4 кг. Великої шкоди завдають довкіллю незакриті ємності з паливом і потрапляння ПММ в ґрунт при заправці, обслуговуванні та ремонті машин. Дослідження вчених світу показали, що за останні 20 років через присутність різних нафтопродуктів у водах річок, морів і океанів на 40% зменшилася кількість живих організмів в них.

Для збереження навколишнього середовища необхідно: пости миття та технічного обслуговування розпушувачів обладнати брудовідстійниками і маслобензоуловлювачами; зливати відпрацьоване масло і технічні рідини в спеціальні ємності з наступною відправкою їх на відновлення; унеможливити витік нафтопродуктів під час транспортування, зберігання і видачі; всі відходи експлуатаційних матеріалів технічного обслуговування збирати і складувати у спеціально відведених місцях з наступним прибиранням у встановленому порядку.

Вплив роботи розпушувача на оператора

При роботі на всіх землерийних машинах, в тому числі на розпушувачах статичної дії робітник зазнає впливу шкідливих факторів, таких як пил, вібрація і шум.

Шкідливий вплив пилу обумовлено багатьма факторами: фізико-хімічними властивостями, розмірами і формою пилових частинок; концентрацією їх у повітрі робочої зони; тривалістю впливу її протягом зміни і професійним стажем. Крім того, пил знижує рівень освітленості внаслідок забруднення світлових прорізів, ламп та освітлювальної арматури, що може сприяти виникненню аварій.

Хімічний склад пилу визначає різноманіття впливу його на організм. Специфічний вплив проявляється насамперед при вдиханні пилу; менше значення має заковтування його зі слиною і слизом. Вдихання пилу переважно може викликати ураження органів дихання - бронхіт, пневмоконіоз або розвиток загальних реакцій - алергії та інтоксикації. Неспецифічна дія пилу проявляється в захворюваннях верхніх дихальних шляхів, слизової оболонки очей, шкірних покривів. Вдихання пилу може сприяти розвитку пневмонії, туберкульозу, раку легенів.

Оператори розпушувачів статичної дії піддаються впливу загальної та локальної вібрації. На робочі місця передається низькочастотна поштовхоподібна вібрація безладного характеру, що виникає в процесі розпушення ґрунту та пересування машини по нерівній поверхні. На робоче місце водія, в тому числі і на органи управління, передається вібрація, що виникає в результаті роботи двигуна. Реакцією організму на вплив вібрації є: зниження працездатності, зміна серцевої діяльності, загальна втома, нудота, відчуття тряски внутрішніх органів і т. д..

Ще одним постійним супутником будь-якої землерийної машини являється шум. Шум через провідні шляхи слухового аналізатора впливає на різні центри головного мозку, змінює протікання процесів вищої нервової діяльності, порушує рівновагу процесів збудження і гальмування. При цьому змінюються рефлекторні реакції, виявляються патологічні фазові стани. Тривала дія шуму активізує структури ретикулярної формації, в результаті чого відбувається стійке порушення діяльності різних систем організму.

Для зменшення впливу вище вказаних факторів кабіни тягачів мають бути обладнані фільтрами для очищення повітря. Для зменшення вібрації підвищують точність балансування обертових деталей, точність обробки і чистоту поверхні спряжених деталей, застосовують врівноважуючі механізми.

Будь-яка вібрація супроводжується шумом, тому методи захисту від вібрації будуть дієвими і для захисту від шуму. Окрім них застосовують такі як: установка демпфуючих елементів та огороджуючих конструкцій, екранування або використання звукоізолюючих кожухів (капотів), в яких частина звукової енергії поглинається, частина відбивається, а частина проходить безперешкодно; Встановлення в кабіну звукопоглинальних матеріалів (повсть, перфорований картон і т. п.), в яких звукова енергія за рахунок в'язкого тертя у вузьких порах перетвориться в теплову. При цьому слід враховувати частотні характеристики шуму, так як коефіцієнт звукопоглинання таких матеріалів на різних частотах неоднаковий. Коли перерахованими заходами не вдається знизити рівень шуму до нормативних значень, застосовують засоби індивідуального захисту.

Список використаної літератури

1.       Лауш П.В. Техническое обслуживание и ремонт машин. - К.: Висшая школа, 1989;

2.      Полянський С.К. Будівельно-дорожні та вантажопідіймальні машини. - К.: Техніка, 2001;

.        Добронравов С. С, Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. - М.: Высшая школа, 2001;

.        Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: Справочник. - М. :Высшая школа, 1991;

.        Технология строительных процессов / А.А. Афанасьев, Н.Н. Данилов, В.Д. Копылов и др.; Под ред.Н. Н. Данилова, О.М. Терентьева. - М.: Высшая школа, 2001;

.        Кудрявцев Е.М. Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность строительства. - М.: Стройиздат, 1989;

.        С.П. Алексеев, А.М. Казаков Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. 1970.