Строительные машины

 

СОДЕРЖАНИЕ

                 стр.

  ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………...  2

1 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И РАБОТА  
АВТОГРЕЙДЕРА ДЗ-143……………………………………………….   3

    1.1 Назначение автогрейдера ДЗ-143………………………………….    3

    1.2 Состав автогрейдера ДЗ-143……………………………………….   4

    1.3 Установка силовая автогрейдера ДЗ-143………………………….   8

    1.4 Кинематическая схема автогрейдера ДЗ-143……………………     11

    1.5 Рабочий цикл автогрейдера ДЗ-143……………………………….  12

2 ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ  ПОКАЗАТЕЛИ  
АВТОГРЕЙДЕРА ДЗ-143……………………………………………..  13

    2.1 Тяговый расчет…………………………………………………….  14

    2.2 Расчет производительности автогрейдера……………………….  18                                                                                            

3 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ  ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ                                                             АВТОГРЕЙДЕРА ДЗ-143……………………………………………..  21

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………...  22

   СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ  ЛИТЕРАТУРЫ………………………    23 

ВВЕДЕНИЕ

 

В настоящее время ни одно строительство не обходится без земляных работ и машин выполняющих эти работы (кусторезы, бульдозеры, рыхлители, экскаваторы, скреперы и т. д.). Рост темпов, объёмов строительства, усложнения конструкции возводимых сооружений, только увеличил интерес и потребность в машинах для земляных работ.

На сегодняшний день их производством занимается немало компаний с мировыми именами. Некоторые из них используют свои собственные  оригинальные разработки и создают  конструктивные особенности этих машин, но в целом принципы их устройства и сферы применения являются одинаковыми.

 Так как парк машин для земляных работ очень велик и разнообразен, как по функциям, так и по устройству конструкции машин в данном курсовом проекте рассмотрим одну из машин данного класса, а именно автогрейдер марки ДЗ-143. Так как автогрейдеры оснащают различным сменным дополнительным оборудованием (до 20 видов) область применения их очень широка. Автогрейдер является одной из распространённых и востребованных машин, что доказывает актуальность данного курсового проекта. 

1 КОНСТРУКТИВНЫЕ  ОСОБЕННОСТИ И РАБОТА АВТОГРЕЙДЕРА  ДЗ-143

 

1.1 Назначение автогрейдера ДЗ-143 [3]

 

Основным назначением автогрейдера ДЗ-143 является профилирование земляного полотна, строительство грунтовых дорог на нулевых отметках или на насыпях, воздвигаемых из грунта кюветов, планировка грунтовых поверхностей. Автогрейдер может быть использован для киркования (рис.1.1 а) грунта и изношенного полотна дорог, а также для перемешивания грунтов с добавками и вяжущими материалами на полотне дороги. Все рабочие операции автогрейдеры осуществляют при продольных проходах машин с помощью основного рабочего оборудования – отвала с различными приспособлениями (уширителем, удлинителем, откосником, кювето-очистителем) и навесного оборудования (бульдозерного отвала, рыхлителя (рис.1.1 б), снегоочистителя, смесителя и пр.)

 

а)                                                        б)

 

Рисунок 1.1- навесное оборудование автогрейдера

а) рыхлитель; б) кирковщик

1.2 Состав автогрейдера ДЗ-143 [1,2,3]

 

Автогрейдер ДЗ-143 представляет  собой  самоходную  колесную землеройно-транспортную машину с отвальным рабочим органом.

Рисунок 1.2 – автогрейдер ДЗ-143 вид сбоку

Автогрейдер ДЗ-143  состоит из следующих основных частей:

Длинной и выгнутой в средней части основной рамы 1, служащей для установки на ней всех механизмов автогрейдера и опирающейся сзади на заднюю тележку 10, снабжённую балансирами с ведущими колёсами 8, а спереди на переднюю ось 4 с управляемыми колёсами; двигателя 14, закреплённого сверху рамы над задней тележкой; трансмиссии, передающей вращение от двигателя к ведущим колёсам, гидронасосам и пр.; грейдерного отвала 7, расположенного в пространстве под выгнутой узкой в плане частью рамы, называемой хребтовой балкой, на специальной тяговой раме 6, закреплённого с помощью сферического шарнира на концевой части хребтовой балки над передней осью и двух гидроцилиндров подъёма отвала 2, установленных на кронштейнах с двух сторон хребтовой балки в её самой приподнятой части; кабины 11 с органами и пультом управления и сиденьем машиниста; отвала бульдозера 5, гидроцилиндра 12 для их привода; капота 9 с откидными стенками, закрывающего двигатель; электросистемы сигнализации и освещения13.

 При такой компоновке  создаётся полезная нагрузка  на ведущие колёса и, кроме  того, из кабины машиниста открывается  достаточно хороший обзор по  ходу машины и на всю зону  расположения отвала, что позволяет  машинисту автогрейдера непосредственно  наблюдать за самим процессом  обработки грунта на дороге  при любых положениях отвала  в пространстве.

Таблица 1.1 – техническая характеристика автогрейдера ДЗ-143

Класс	140
Эксплуатационная масса, кг	13500
Двигатель	Д-260.2
Мощность, кВт (л. с.)	95,6 (130)
Коробка передач	гидромеханическая
Число передач: вперед/назад	4/2
Максимальная скорость, км/ч	42
Колесная схема	1х2х3
Радиус поворота, м	12,5
Тип рамы	жесткая
Размер шин, дюйм	14,00-20
изготовитель	«Брянский завод дорожных машин»
Грейдерный отвал
длина, мм	3740
высота, мм	620
угол резанья, град	30-70
угол наклона, град	0-90
угол захвата, град	полноповоротный
заглубление, мм	250
боковой вынос, мм	800
Бульдозерный отвал
длина, мм	2475
высота, мм	840

 

 К конструктивным особенностям  автогрейдера можно отнести изогнутую форму основной рамы, в изгибе которой расположен отвал (рис.1.3.а) устанавливающийся с различными углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а так же балансирную заднюю подвеску для лучшего вписывания в неровности и увеличения сцепления колес с поверхностью (рис.1.3.б). С целью повышения поперечной устойчивости на наклонных поверхностях на автогрейдере предусмотрен наклон передних колёс, осуществляемый с помощью специального механизма (рис.1.3.в). Благодаря наклону передние колёса всегда занимают вертикальное положение на уклонах,  поэтому машина более устойчива к поперечному опрокидыванию.

а)

 

 

 

 

б)                                                               в)                                  

                                                                 

               

 

 

 

 

Рисунок 1.3 – конструктивные особенности автогрейдера

           а) - схема основной рамы;  б) - схема балансирной подвески;                                            в) - схема работы механизма наклона передних колес

 

 Благодаря размещению рабочего органа—отвала приблизительно посередине колесной базы и балансирной подвеске задних колес вертикальные перемещения режущей кромки при преодолении колесами неровностей существенно меньше высоты неровностей, что обеспечивает после каждого прохода автогрейдера выравнивание поверхности грунта (рис.1.4).

 

 

Рисунок  1.4 - схема работы автогрейдера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Установка силовая [4]

 

В качестве силовой установки на автогрейдер ДЗ-143 установлен дизельный двигатель Д-260.2. Двигатель рассчитан на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от -45 до +40 °С. Конструкция двигателя рассчитана на длительную работу без капитального ремонта при условии соблюдения правил эксплуатации, хранения и своевременного технического обслуживания.

        

        

       1 - форсунка;                                                                               2 - головка цилиндров;                                             3 - стартер;                                                         4 - маховик;                                                         5 - картер масляный;                                                         6 - пробка;      7 - блок цилиндров;        8 - фильтр топливный              тонкой очистки;            9 - топливный насос                       высокого давления;                                                                            10 -топливный  насос;   11 - турбокомпрессор;  12 - вентилятор;              13 - генератор;    14 - фильтр масляный            центробежный;             15-фильтр очистки           масла;                                                  16-фильтр грубой               очистки топлива;                                                                                     17-масломерный щуп;    18-заливная горловина

 

 

 

Рисунок 1.5 - общий вид двигателя Д-260. 2

Таблица 1.2 - основные параметры и характеристики двигателя Д-260.2

Наименование параметров	Единица измерения	Значения
Тип дизеля		Четырехтактный дизель с турбонаддувом
Способ смесеобразования		Непосредственный впрыск топлива
Число цилиндров	шт.	6
Расположение цилиндров		Вертикальное, рядное
Рабочий объем цилиндров	л	7.12
Порядок работы цилиндров		1-5-3-6-2-4
Направление вращения коленчатого вала (со стороны вентилятора)		по часовой стрелке
Диаметр цилиндра	мм	110
Ход поршня	мм	125
Степень сжатия (расчетная)		15 + 1
Допустимые углы наклона при работе: продольный, поперечный	град.	20, 20
Мощность номинальная	кВт	95.6
Мощность эксплуатационная	кВт	90,4
Номинальная частота вращения	мин-1	2100
Минимальная устойчивая частота вращения холостого хода	мин-1	800±50
Максимальная частота вращения холостого хода, ограничиваемая регулятором	мин-1	2275
Частота вращения при максимальном значении крутящего момента	мин-1	1400
Максимальный крутящий момент	Нм	500
Удельный расход топлива при номинальной мощности	г/кВтч	226
Удельный расход топлива при эксплуатационной мощности	г/кВтч	233
Давление масла в главной магистрали при: номинальной частоте вращения                                минимальной частоте вращения	МПа	0.28...0.45                   0.1
Масса, не заправленного горючесмазочными материалами и охлаждающей жидкостью	кг	650

Рисунок 1.6 - продольный разрез двигателя Д-260.2

 

1 - масляный картер; 2 - масляный  насос; 3 - демпфер; 4 - шкив коленчатого  вала; 5 - ремень вентилятора; 6 - крышка  распределения; 7 - шкив натяжной; 8 - форсунка для охлаждения поршня; 9 - вентилятор; 10 - водяной насос; 11 - корпус термостатов; 12 - шатун; 13 - поршень; 14 - гильза цилиндров; 15 -колпак; 16 крышка  головки цилиндров; 17 - головка цилиндров; 18 - блок цилиндров; 19 - задний лист; 20 - маховик; 21 - коленчатый вал; 22 - маслоприемник; 23 - распределительный вал

 

 

 

 

1.4 Кинематическая схема автогрейдера ДЗ-143

 

 

Рисунок 1.7 – кинематическая схема автогрейдера ДЗ-143

 

I – двигатель Д-260.2; II – шкив привода вентилятора; III – стартер двигателя; IV – привод маховика; V – насос; VI – вал карданный верхний; VII – гидротрансформатор; VIII – коробка гидромеханическая;  IX,XI – муфта фрикционная дисковая; X – муфта зубчатая; XII – вал карданный нижний; XIII – колесо с шиной; XIV – тормоз стояночный; XV- тормоз колесный; XVI – балансир; XVII – передача главная; XVIII – муфта сцепления.

 

 

 

 

1.5 Рабочий цикл автогрейдера ДЗ-143 [2]

 

Процесс работы автогрейдера состоит из последовательных проходов, при которых осуществляется резание  грунта, его перемещение, разравнивание  и планировка поверхности сооружения.

При разработке грунта отвал  устанавливают режущей кромкой, как параллельно его поверхности, так и наклонно под углом 10 ... 15^o с заглублением отвала или только его части по ширине. Угол резания составляет от 35^o до 45^o соответственно при разработке тяжелых и легких грунтов. При зарезании отвала в грунт одним концом угол между режущей кромкой отвала и продольной осью машины (угол захвата) принимают равным 35...50°, при отделочных планировочных работах - 45 ... 90°, при копании с отводом грунта в сторону по отвалу - 60°.

В зависимости от размеров обрабатываемого участка, рельефа  местности, наличия искусственных сооружений земляные работы с использованием автогрейдера ДЗ-143 выполняют движением по круговым и челночным технологическим схемам. Так, при длине обрабатываемого участка (захватки) 400 ... 1500 м автогрейдер движутся по круговым технологическим схемам, а при меньших длинах - челночным способом - движением в одном направлении вперед, в обратном - задним ходом. При этом в случае очень коротких захваток (около 150 м) грунт разрабатывают только движением вперед, после чего возвращают машину на исходную позицию следующей проходки вхолостую задним ходом на повышенной скорости. При больших длинах захваток грунт разрабатывают как передним, так и задним ходом с разворотом отвала на 180° в плане на концах захватки.