Обзор существующих технологий и конструкций машин. Определение основных параметров плужно-щеточного снегоочистителя. Определение усилий в гидроцилиндрах. Расчет крепления болтов отвала к раме. Расчет пальца гидроцилиндра на срез. Расчет сварного шва.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки Российской Федерации Пермский национальный исследовательский политехнический университетУвеличение парка машин без изменения их основных параметров и традиционных конструктивных схем не позволяет в полной мере решить указанную проблему, так как наметившаяся тенденция резкого увеличения интенсивности движения автомобильного транспорта осложняет проблему удаления снега с покрытий дорог. Особенностью зимней уборки города является необходимость проведения операций, обеспечивающих очистку дорожных покрытий от снега и ликвидацию скользкости в сжатые сроки по всей территории города. Важнейшее условие качественного выполнения работ - их своевременность, так как в противном случае выпавший снег под воздействием колес автомобилей уплотняется, и на покрытии образуются накаты, снежные колеи, что значительно ухудшает условия проезда.Плужно-щеточные снегоочистители предназначены для очистки дорог и аэродромов от свежевыпавшего и слежавшегося снега путем перемещения его отвалом, установленным под углом к направлению движения машины, в боковой вал или баллистическим отбрасыванием под действием инерционных сил. Плужно-щеточные снегоочистители, сдвигающие снег по ширине захвата в виде снежного вала, используют при расчистке дорог после снегопада. Для патрульной очистки дорог во время снегопада от свежевыпавшего снега применяют плужно-щеточные снегоочистители, оборудованные помимо переднего отвала цилиндрической щеткой, установленной под углом 60° к направлению движения машины для зачистки слоя снега толщиной 1-2 см после прохода отвала, а также скоростные плужно-щетоные снегоочистители, отбрасывающие снег на расстояние до 10-15 м (рисунок1.1.). Плужно-щеточные снегоочистители сдвигающего действия базируются на гусеничных и колесных тракторах и тягачах, автомобилях и автогрейдерах и обеспечивают разработку снега толщиной 0,3 - 0,4 м со скоростью до 2-3 м/с в колесном варианте и толщиной до 1-1,5 м со скоростью до 1 м/с в гусеничном варианте. В качестве дополнительного оборудования применяют дополнительные боковые открылки» увеличивающие ширину захвата снегоочистителя, опорные устройства в виде стальной лыжи или опорных колес, позволяющих отвалу копировать рельеф дороги при плавающем положении гидроцилиндров подъема, механизм изменения углов резания и наклона отвала в вертикальной плоскости в соответствии с изменением прочности и плотности снега, а также предохранительное устройство, которое уменьшает динамическую нагрузку на рабочее оборудование снегоочистителя при наезде отвалом на непреодолимое препятствие (бордюрный камень, крышку канализационного люка и др.).В результате проведенного патентного поиска и анализа существующих конструкций для работы с курсовым проектом были выбраны следующие наиболее прогрессивные и передовые технологии, патенты и изобретения: Изобретение относится к машинам для уборки дорог от снега.(авт. св. Плужно-щеточный снегоочиститель содержит базовое шасси 1, на котором посредством толкающей рамы 2 шарнирно закреплен с возможностью поворота в вертикальной плоскости отвал 3, подпружиненный в плоскости поворота пружиной 5. Известен плужно-щеточный снегоочиститель, содержащий базовое шасси, толкающую раму и связанный с ней центральным шарниром отвал в виде двух секций, снабженных гидроцилиндрами поворота в горизонтальной плоскости (авт. св. Известен также плужно-щеточный снегоочиститель, содержащий базовое шасси, раму и отвал с шарнирно закрепленными поворотными в горизонтальной плоскости боковыми секциями, которые снабжены винтовыми раскосами-талрепами (патент США N 4356645, 1982). Известна конструкция плужно-щеточного снегоочистителя, содержащая базовое шасси, на котором посредством толкающей рамы шарнирно закреплен с возможностью поворота в вертикальной плоскости отвал, подпружиненный в плоскости поворота пружиной.В результате проведенного патентного поиска и анализа существующих конструкций я предлагаю на базе плужно-щеточного снегоочистителя поставить рабочее оборудование в виде плуга с уширителем на гидроцилиндре.К основным параметрам плужно-щеточного снегоочистителя относятся: - мощность двигателя N; дальность отбрасывания снега . Основные параметры базовой машины: - мощность двигателя, КВТ 154,4 Рассчитаем действительную дальность отбрасывания снега отвалом плужно-щеточного снегоочистителя: [1]. где - относительная скорость, м/с; ГДЕW1 - сопротивление снега резанию, Н, W1= BHCK0, где - коэффициент зависящий от плотности снега и угла наклона отвала ()Расчетная схема для определения усилия в гидроцилиндре при подъеме плуга. Рисунок 2.2-Расчетная схема для определения усилия в гидроцилиндре при подъеме плуга. Рисунок 2.3-Расчетная схема для определения усилия в гидроцилиндре при повороте плуга. Усилия, действующие на гидроцилиндр отвала при подъеме равно: где: - количество гидроцилиндров; Усилия, действующие на гидроцилиндр отвала при повороте равно: где: - сила трения снега об отвал: (1.47)[3] где: - коэффициент трения снега о металл, =0,1 (стр.411)[2]Рисунок 2.
План
Оглавление снегоочиститель гидроцилиндр сварной
Введение
1. Состояние вопроса и задачи проекта
1.1 Обзор существующих технологий и конструкций машин
1.2 Патентные исследования
1.3 Выбор направления разработки
2. Конструкторский раздел
2.1 Определение основных параметров плужно-щеточного снегоочистителя
Одной из важнейших задач благоустройства современного города является содержание улиц, площадей и других мест общего пользования в чистоте и в состоянии, отвечающим требованиям бесперебойного и безаварийного движения автотранспорта, путем их регулярной уборки летом и зимой. Правильная организация зимнего содержания автомобильных дорог невозможна без оснащения специальной снегоочистительной техникой эксплуатационных служб. Увеличение парка машин без изменения их основных параметров и традиционных конструктивных схем не позволяет в полной мере решить указанную проблему, так как наметившаяся тенденция резкого увеличения интенсивности движения автомобильного транспорта осложняет проблему удаления снега с покрытий дорог. Особенностью зимней уборки города является необходимость проведения операций, обеспечивающих очистку дорожных покрытий от снега и ликвидацию скользкости в сжатые сроки по всей территории города. Уборка осложняется тем, что обычно трудно предсказать возникновение, продолжительность и силу снегопадов, и образование гололеда. Важнейшее условие качественного выполнения работ - их своевременность, так как в противном случае выпавший снег под воздействием колес автомобилей уплотняется, и на покрытии образуются накаты, снежные колеи, что значительно ухудшает условия проезда. Плужно-щеточные снегоочистители предназначены для очистки дорожных покрытий от свежевыпавшего неуплотненного снега. С помощью плуга, обычно установленного впереди машины, сгребается и смещается в сторону основной слой снега. Оставшийся слой снега высотой около 10-20 мм подметается щеткой и отбрасывается в сторону. В связи с тем, что это оборудование не оказывает заметного влияния на показатели использования грузоподъемности базового шасси автомобиля, его выполняют сменным, монтируемым на зимний период.
Целью курсового проекта является ознакомление с назначением, областью применения и классификацией плужно-щеточных снегоочистителей, а также проектирование и методика расчета.