Аннотация

Разработка привода оборудования смесительно-зарядной машины ”Урал 532361”– 124 с., библиография – 17 наименований, 13 чертежей ф.А1, спецификации – 3 листа ф.А4.

В рамках настоящего дипломного проекта проведена работа разработке привода специального оборудования смесительно-зарядной машины на базе шасси ”Урал-532361”. Проведено технико-экономическое обоснование проекта, рассмотрены возможные автомобили-конкуренты различных производителей; выполнен тягово-динамический расчет для проектируемого автомобиля с учетом всех вносимых в конструкцию изменений; проведен подбор и расчет приводного насоса гидрооборудования, трубопроводов системы и приводного карданного вала; проведен расчет экономической эффективности готового изделия; проработаны вопросы безопасности при работе с изделием.

Содержание

Введение 7

1 Технико-экономическое обоснование автомобиля 9

1.1 Идентификация продукта 9

1.2 Конструктивные особенности автомобиля 20

1.2.1 Двигатель 21

1.2.2 Коробка перемены передач 21

1.2.3 Кабина 22

1.2.4 Трансмиссия 22

1.2.5 Тормозная система 22

1.2.6 Специальное оборудование 22

2 Конструкторская часть 23

2.1 Описание и составные части устройства 23

2.2 Подбор насоса 29

2.3 Расчет трубопроводов 33

2.4 Определение мощности и КПД гидропривода 34

2.5 Расчет приводного карданного вала 35

2.5.1 Общая компоновка 35

2.5.2 Определение к.п.д. карданной передачи 38

2.5.3 Определение критического числа оборотов карданной передачи 38

2.5.4 Определение расчетного максимального крутящего момента 40

2.5.5 Углы наклона валов карданной передачи 42

2.5.6 Расчет крестовины кардана 43

2.5.7 Расчет вилки кардана 46

2.5.8 Расчет трубы карданного вала 48

3 Тягово-динамический расчет автомобиля 51

3.1 Исходные данные для расчета 51

3.2 Определение мощности двигателя 52

3.3 Внешняя скоростная характеристика 53

3.4 Тягово-скоростная характеристика 55

3.5 Динамическая характеристика 58

3.6 Ускорение, время и путь разгона автомобиля 59

3.7 Мощностной баланс автомобиля 61

3.8 Углы подъема автомобиля 62

4 Экономическая часть 75

4.1 Краткая характеристика предприятия производителя 75

4.2 Состояние отрасли в целом 77

4.3 Расчет полезного эффекта от использования в народном хозяйстве смесительно-зарядного автомобиля “Урал 532361-10” 81

4.4 Расчет показателей в сфере производства 81

4.5 Оценка автомобиля по качеству 83

4.6 Расчёт экономического эффекта в сфере эксплуатации 85

4.7 Себестоимость транспортных перевозок 87

4.8 Расчет полезного эффекта 89

4.9 Верхний предел оптовой цены 89

4.10 Интегральный экономический эффект на один автомобиль 89

5 Технологическая часть 91

5.1 Введение 91

5.2 Назначение материала детали 91

5.3 Выбор метода получения заготовки детали 92

5.4 Разработка технологического процесса 93

5.5 Расчёт режимов резания 97

6 Безопасность жизнедеятельности 101

6.1 Введение 101

6.2 Требования к оборудованию кабины и рабочего места водителя 101

6.3 Общие требования безопасности, предъявляемые к конструкции

автомобиля 103

6.4 Общая техника безопасности при работе с автомобилем 104

6.5 Требования безопасности, связанные с обслуживанием автомобиля 105

6.6 Требования безопасности при работах, связанных с кабиной 106

6.7 Требования безопасности перед началом работы 106

6.8 Требования безопасности во время эксплуатации автомобиля 107

6.9 Требования безопасности при работе с оборудованием 111

6.9.1 Общие положения 111

6.9.2 Меры безопасности перед началом работы 112

6.9.3 Необходимые документы для водителя-оператора 113

6.9.4 Меры безопасности при загрузке машины компонентами 114

6.9.5 Меры безопасности при калибровке 114

6.9.6 Меры безопасности в пути следования машины к объекту

производства ВР и в карьере 115

6.9.7 Меры безопасности при работе в карьере и заряжании скважин 117

6.9.8 Ответственность водителя-оператора 119

7 Гражданская оборона 120

Заключение 122

Список используемой литературы 123

Внимание!

Диплом № 3293. Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ дипломной работы, цена оригинала 1000 рублей. Оформлен в программе Microsoft Word.

Введение

Несмотря на продолжающийся мировой финансовый кризис, не самым лучшим образом отразившийся на автомобильной рынке нашей страны, и значительный спад объема продаж грузовой автомобильной техники, спрос на специальный и специализированный транспорт все равно продолжает расти. Такие виды грузового транспорта как исследовательские станции, каротажные подъемники, автомобили для перевозки денег, пожарные автомобили и многие другие все так же пользуются высокой востребованностью на рынке. В связи с тем, что добывающая отрасль страны продолжает обеспечивать одну из основных статей дохода в российской экономике, особое внимание руководства страны и организаций, занимающихся добычей полезных ископаемых, обращено на все сферы деятельности, связанные с обеспечением бесперебойной работы предприятий отрасли. В связи с тем, что многие полезные ископаемые за годы предыдущих разработок уже были выбраны на большую глубину земляного слоя и добывать их обычными методами становится все труднее, специалистам приходится придумывать более совершенные способы, позволяющие добыть эти ресурсы с наименьшими затратами в максимально быстрый срок. Одним из таких способов стал вариант добычи ископаемых с помощью взрывчатых веществ. Так как нельзя складировать и производить такие вещества непосредственно в месте их применения, а рядом с каждым месторождением невозможно строить завод для производства взрывчатки, возникла необходимость в производстве специальных автомобилей, способных непосредственно на месте разработок изготовить взрывчатку и загрузить ее в шахту. Такие автомобили получили название смесительно-зарядных и в последнее время становятся все более популярными как за рубежом, так и на территории нашей страны. Без использования них не обходится практически ни один производитель.

Всё это позволяет утверждать, что разрабатываемая тема дипломного проекта является достаточно востребованной и привлекательной для “АЗ “Урал”, позволяя предприятию освоить новую нишу рынка специальных грузовых автомобилей заняв в ней одно из первых мест.

1 Технико-экономическое обоснование автомобиля

1.1 Идентификация продукта

Объектом настоящего технико-экономического обоснования является смесительно-зарядный автомобиль на базе автомобильного шасси “Урал-532361-10”. Автомобиль служит для производства взрывчатых веществ различного класса, согласно используемых рецептур, для применения при разработке месторождений различных полезных ископаемых. В отличии от устаревших способов добычи ископаемых с помощью взрывчатых веществ, изготавливаемых в стационарных условиях, такой вариант имеет массу преимуществ:

— мобильность;

— простота использования;

— возможность непосредственно при производстве взрывчатых веществ вносить то или иное изменение в рецептуру и получать результат сразу на месте;

— исключена необходимость в специалистах высокого класса при производстве взрывчатых веществ;

— полностью автоматизированный процесс изготовления взрывчатки;

— возможность заряжания нескольких скважин за короткий промежуток времени различными веществами;

— дешевизна получаемого продукта;

— исключение промежуточного звена “доставщик”, необходимого при стационарном производстве взрывчатых веществ.

Процесс использования смесительно-зарядных машин при добыче полезных ископаемых состоит из следующих стадий:

— бурение шахтного канала для закладки заряда;

— закладывание подрывного заряда;

— подвод СЗМ к шахтному каналу и производство необходимой порции взрывчатого вещества определенного состава;

— исследование получившегося взрывчатого вещества;

— заряжание скважины;

— очистка места взрыва от персонала и техники;

— подрыв заряда;

— расчистка места взрыва с помощью специальной техники;

— переработка высвободившейся в результате взрыва породы.

Рассмотрим некоторые части процесса более подробно.

Бурение.

В зависимости от твердости материала почвы, используют следующие виды бурения:

• Пневматические бурильные молотки — применяются для бурения шпуров диаметром 32-40 и 52-75 мм в скальных породах (использование ВВ не предусматривается).

• Станки шнекового бурения применяют для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 125-160 мм и глубиной до 25 м в мягких породах с показателем бурения до 5 (возможно использование ВВ).

• Станки с погружными пневмоударниками применяются для бурения скважин диаметром 100-200 мм и глубиной до 30 м при разработке пород с показателем бурения от 5 до 20 и крепостью от 10 до 20. При производственной мощности до 4 млн. м³/год (возможно использование ВВ).

• Термическое (огневое) бурение используется при бурении скважин диаметром 250-360 мм и глубиной до 22 м главным образом в весьма и исключительно труднобуримых породах. Успешно применяется в породах с показателем бурения от 10 до 15 (возможно использование ВВ).

• Станки вибрационного бурения находятся пока на стадии испытаний; их достоинства — относит небольшая масса, простой буровой инструмент и высокая производительность.

• Станки шарошечного бурения в последнее время получили наибольшее распространение при бурении скважин с диаметром 160-320 мм и глубиной 35 м. Наиболее перспективны для бурения в породах с показателем трудности бурения от 6 до 15 и крепостью пород от 6 до 18. Достоинства: высокая производительность, непрерывность бурения и возможность его автоматизации (возможно использование ВВ).

Подготовка и закладывание заряда.

Изготовление рабочей смеси для подрыва породы – очень сложный процесс. В настоящее время существуют сотни рабочих рецептур в зависимости от прочности грунта, размера получающихся кусков породы, имеющейся в наличии техники, используемого типа получения взрывчатого вещества и многих других условий.

До появления СЗМ использовались стационарные методы взрывных работ с учетом правил проведения буровзрывных работ. На многих предприятиях и по настоящее время используются такие устаревшие технологии в связи с недостатком финансирования на покупку перспективных СЗМ.

В целом, такие работы представляют собой следующий процесс. Имеются следующие основные участки (узлы) механизации взрывных работ: склад ВМ; пункт подготовки исходных компонентов и готовых ВВ к загрузке зарядных машин; осушение скважин перед заряжанием; заряжание скважин; забойка скважин. На складах ВМ применяют вилочные погрузчики во взрывобезопасном исполнении для разгрузки и погрузки ВВ в мягких контейнерах емкостью 1 т, пакетов из мешков с ВВ на поддонах (20-25 шт.). Для операций с жесткими контейнерами большой грузоподъемности применяют специальные подъемные автокраны.

На некоторых предприятиях использовались предложения подавать пневмотранспортированием гранулированные ВВ из вагонов МПС в бункеры-хранилища, из которых производится загрузка зарядных машин. Опыт предприятий показывает возможность и эффективность хранения аммиачной селитры в вагонах — хопперах или в россыпном виде в штабелях с погрузкой ее в зарядные или транспортные машины роторными погрузчиками; на пунктах подготовки и изготовления ВВ применяют стационарные или передвижные устройства для растаривания ВВ, поступающего со склада ВМ в мешках или контейнерах; устройства для подготовки ВВ к загрузке зарядных машин; загрузочные или смесительно-загрузочные устройства для загрузки зарядных машин исходными компонентами или готовыми ВВ; для заряжания скважин применяют транспортно-зарядные машины, предназначенные для транспортирования и заряжания готовых ВВ; для забойки скважин применяют автономные машины с устройствами для загрузки забойки в бункер машины; неавтономные – без таких устройств; для осушения скважин перед заряжанием применяют машины, выполняющие осушение с помощью сжатого воздуха или с помощью погружных насосов. В основном, в качестве машин для перевозки и заряжания скважин, использовались автомобили “МЗ-ЗА” и “МЗ-ЗБ”.

Рисунок 1 — Машина зарядная “МЗ-3Б”

Техническая характеристика

Базовое шасси “КрАЗ-6510”

Рекомендуемый диаметр заряженных скважин, мм 214

Грузоподъемность, т 10

Техническая производительность, кг/мин 600

Габаритные размеры, мм

длина 8500

ширина 2500

высота 3300

Масса сухая, кг 13000

Предельно допустимое отклонение дозирования

взрывчатых веществ, % ±4

Машина МЗ-ЗБ выполняет те же операции, что и МЗ-ЗА, но в отличие от нее дополнительно оснащена устройствами для рассредоточения зарядов в скважине пневмозатворами и насосом для удаления воды из скважин. Базой для машин “МЗ-ЗА” и “МЗ-ЗБ” служит шасси автомобиля “КрАЗ 256Б”. Машина “МЗ-4” выполняет те же операции, что и “МЗ-ЗА”. Основным отличием машины является более высокая производительность. Базой служит шасси автомобиля “БелАЗ-540А”. Эти зарядные машины применяются на крупных карьерах с объемом заряжания на взрыве более 200 т. “МЗ-4” не разрешается движение по автодорогам общего пользования из-за большой массы. Машина “МЗ-8” представляет собой бункер, смонтированный на автомобиле “МАЗ-563Б”, с размещенными внутри него пневматическими диафрагмами для перемещения ВВ. Из бункера ВВ самотеком поступает в объемный дозатор, оттуда также самотеком в скважину. Изготовитель — ППП “Кривбассвзрывпром”. Аналогичные конструкции зарядных машин-бункеров созданы и успешно эксплуатируются на “Сорском”» комбинате, на объектах треста “Союзвзрывпром” (зарядный автомобильный бункер БЗА-01, БЗА-05 с вместимостью ВВ от 5,0 до 10 т на базе автомобилей “КрАЗ” и “КамАЗ”).

Техническая производительность заряжания машин 500 кг/мин.

Для заряжания шпуров и скважин в труднодоступных условиях дорожного и гидротехнического строительства применяют пневомзарядчики типа ЗМК-1А или ЗМБС-2, производительность которых 25 и 100 кг/мин соответственно, а вместимость бункера 55 и 300 кг. Трестом “Трансвзрывпром” создана на базе полу-принципа и зарядной машины Ульба-400 зарядная установка “Калуга”. Ее транспортируют грузовой машиной, в которой доставляют мешки с ВВ к месту взрыва, а затем производят заряжание нескольких скважин с одной установки машины (на длину зарядного шланга). Причем заряжание ведется пневматическим способом как ниже, так и выше (до 50 м) уровня расположения зарядной установки. Производительность заряжания 150 кг/мин. Для работы в гористой местности при строительстве дорог трестом “Трансвзрывпром” создана зарядная установка ТЗУ-Т на базе зарядной машины Ульба-400 с емкостью бункера 400 кг ВВ. Подача ВВ пневмотранспортом на длину по горизонтали до 300 м, по вертикали до 100 м. Установка смонтирована на полуприцепе и работает с передвижным компрессором.

В настоящее время с появлением смесительно-зарядных автомобилей процесс приготовления ВВ и их заряжания в скважину значительно упростился. Сейчас нет необходимости строить целые заводы по производству ВВ, организовывать сложную доставку готовых ВВ на скважины с риском для окружающих, организовывать склады хранения и пр. СЗМ позволяет совместить в одном лице завод по приготовлению ВВ, склад хранения и автомобиль-доставщик, причем так как до момента въезда автомобиля на территорию горной выработки производство ВВ не начато, автомобиль полностью безопасен для окружающих. Даже в случае аварии с участием СЗМ не произойдет никакого взрыва, так как ВВ еще не получено и находится в технологической установке в виде невзрывчатых компонентов, таких как селитра, дизельное топливо и другие.

По дорогам общего пользования автомобиль передвигается как любое другое транспортное средство. При въезде на территорию выработки водитель запускает процесс приготовления рабочей смеси так, что к моменту подготовки скважины к заряжанию уже готова необходимая порция ВВ.

Автомобиль подводят непосредственно к жерлу скважины и через погружной рукав осуществляется процесс зарядки ВВ в скважину. После заряжания ВВ в необходимом количестве автомобиль отгоняется на безопасное расстояние и производится подрыв заряда. Далее автомобиль продолжает, в случае необходимости, заряжание следующей скважины или уезжает на другое месторождение.

Рисунок 2 — Процесс заряжания скважины с помощью СЗМ “AAMCOR” на базе “MACK”

За рубежом уже давно поняли все преимущества использования мобильных автомобилей по сравнению со стационарными заводами и практически повсеместно пользуются именно СЗМ. Мировыми лидерами в производстве таких автомобилей являются компании AAMCOR (США), Dyno Nobel (Швеция), Tread Corp. (США), Orica (США).

Рисунок 3 — СЗМ производства “Dyno Nobel”

Рисунок 4 — СЗМ производства “ИнтерВзрывстрой” на базе шасси “IVECO”

Рисунок 5 — СЗМ производства “Orica”

В Европе и, тем более, в России производство таких автомобилей не распространено, что тем более странно, поскольку большая часть специального гидравлического и пневматического оборудования, используемого в автомобилях, изготовленных на территории США, произведено в странах Европы и в Японии. На данный момент наиболее вероятный конкурентом многочисленным американских СЗМ можно назвать только шведский концерн “Dyno Nobel“ и его российское подразделение. Действующее на территории Украины предприятие “Интервзрывпром” является, в настоящее время, представителем компании “Orica”, а не собственным разработчиком. На территории России, до недавнего времени, вообще не было ни одного производителя СЗМ, лишь год назад был выпущен первый такой автомобиль на базе ООО “ИВЕКО-АМТ” с использованием смесительно-зарядного оборудования фирмы “AAMCOR”. Несмотря на высокую стоимость такой машины из-за использования в составе дорогостоящего шасси “IVECO Trakker”, такие автомобили начинают пользоваться устойчивым спросом и меньше чем за два года фирма выпустила уже почти десяток таких машин.

Если рассмотреть сектор горнорудого дела в нашей стране, можно оценить ориентировочный объем возможных поставок таких автомобилей.

Все крупные горнодобывающие предприятия (ОАО “Апатит”, ОАО “Лебединский ГОК”, ОАО “Кольская ГМК”, ОАО “Ковдорский ГОК”, ОАО “Качканарский ГОК “Ванадий”, ОАО “Карельский окатыш”, ОАО “Михайловский ГОК”, угольные разрезы “Нерюнгринский”, “Междуреченский”, “Бачатский” и др.) в настоящее время обеспечивают свои потребности во взрывчатых веществах за счет их производства на стационарных пунктах, мини-заводах и в передвижных установках. В дальнейшем тенденция увеличения объема потребления таких взрывчатых веществ сохранится. В частности, в филиале “Разрез Мугунский” ООО “Компания Востсибуголь” ОАО “СУЭК” сдан в эксплуатацию стационарный пункт по изготовлению гранулита Д-5, кроме того, ОАО “СУЭК” разработало график замены смесительно-зарядных машин, предусматривающих обновление всего парка в период с 2006 по 2008 год. Филиалом ОАО “Коршуновский ГОК” (Иркутское межрегиональное УТЭН) запланировано строительство трех стационарных установок по производству эмульсионных ВВ на Коршуновском, Рудногорском и Краснояровском карьерах, а также обновление и увеличение парка смесительно-зарядных машин.

В ОАО “Оренбургские минералы”, г. Ясный (Оренбургская область), начато строительство завода по производству эмульсионного взрывчатого вещества “Сибирит”, а в ООО “Святогор” (Свердловская область) ведется строительство стационарного пункта по изготовлению эмульсионного ВВ “Титан”. В Республике Саха (Якутия) артелью старателей “Селигдар” реализованы мероприятия по изготовлению взрывчатых веществ из невзрывчатых компонентов вблизи мест производства взрывных работ, введен в эксплуатацию стационарный пункт производства гранулированных взрывчатых веществ в ОАО “Взрывстрой”.

На стационарных пунктах участка “Купол” ЗАО “Чукотская горно-геологическая компания” для изготовления взрывчатого вещества гранулит “игданит” стали применяться установки “ANFO Mixer Amix 25” фирмы “Dyno Nobel” (Швеция).

Здесь же для пневмозаряжания шпуров и скважин взрывчатым веществом гранулит “игданит” стали использоваться зарядные устройства “Анолодер” модели GSA (США) и “120R” (Канада).

Продолжаются разработка и внедрение новых эмульсионных взрывчатых веществ, включая патронированные. Проводились промышленные испытания эмульсионного взрывчатого вещества гранэмит марки П-1-25-К в полимерной оболочке в качестве скважинного заряда при производстве массовых взрывов на карьерах и разрезах Кемеровской области, эмульсионного взрывчатого вещества эмульпор “НП” марок НП-40, НП-50 и НП-60, изготавливаемого в смесительно-зарядной машине МЗГ-10 в процессе заряжания скважин в карьерах ОАО “Ураласбест”, эмульсионного взрывчатого вещества порэмит марки П-1-ЗС в полимерной оболочке (ФКП “Завод им. Я.М.Свердлова”) для использования в качестве скважинных зарядов при производстве взрывных работ ООО “Евровзрывпром” в карьерах Ленинградской области.

Допущены к постоянному применению смесительно-зарядные машины “ТТТ” на транспортной базе автомобилей “Piterbilt” фирмы “Dyno Nobel” (Швеция) для транспортирования компонентов и изготовления эмульсионных взрывчатых веществ эмуланов марки “иремекс” в процессе заряжания скважин при взрывных работах в карьерах Айхальского ГОКа АК “АЛ РОСА”.

Внедрены и используются в горнодобывающих организациях смесительно-зарядные машины отечественного производства ОАО “Белгородский завод горного машиностроения” и ФГУП “Красноармейский научно-исследовательский институт механизации”, предназначенные для транспортирования компонентов, изготовления взрывчатых веществ гранэмит марки И-30, граммонит-АП, гранулит “игданит”, “Сибирит-1000”, “Сибирит-1200” и заряжания ими скважин при производстве взрывных работ в карьерах и разрезах.

В 2006 году проводились испытания смесительно-зарядных машин АСЗС-6841 “IEE” на базе автомобиля КамАЗ 65201 для транспортирования невзрывчатых компонентов и изготовления в процессе заряжания скважин эмульсионных промышленных взрывчатых веществ — эмулитов марок “ВЭТ” в условиях открытых горных работ рудника “Железный” ОАО “Ковдорский ГОК”, смесительно-зарядных машин “Трейдстар-ВГ” модели АСЗС6840 на транспортной базе автомобилей КамАЗ 6540-1010-10, предназначенных для изготовления водно-гелевого взрывчатого вещества “Риофлекс” в процессе заряжания скважин в каменном карьере ООО “Назаровский щебеночный завод” и в карьере филиала “Ачинский” (Красноярский край).

Кроме того, в условиях ОАО “Когалымнефтегеофизика” на территории Ханты-Мансийского АО-Югра испытывались “Лаборатории перфораторных станций” (ЛПС) на базе автомобиля КамАЗ-43114, КамАЗ-571830 и на базе автомобиля КамАЗ-4326, предназначенные для совместной перевозки средств инициирования и взрывчатых веществ, а также для доставки прострелочно-взрывной аппаратуры и персонала к местам проведения работ.

На основании всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что данная тема развития СЗМ на территории Российской Федерации с использованием отечественных автомобилей более чем востребована и имеет большое значение для горнорудной отрасли страны. Все это позволяет сделать вывод о наличии большой вероятности значительного коммерческого успеха для ОАО “АЗ УРАЛ” при изготовлении таких автомобилей на базе собственных шасси.

1.2 Конструктивные особенности автомобиля

В качестве базового принципа построения автомобиля принят принцип “высокое качество при допустимой цене”. Это означает, что автомобиль по эффективности и техническим характеристикам должен превосходить автомобили-аналоги при сохранении характерного для таких машин уровня цен. Достичь требуемого технического уровня можно лишь путем комплектования автомобиля такими агрегатами, которые по качеству соответствуют мировому уровню, но производятся на территории нашей страны, имея, при этом, значительно более низкую цену, чем импортные комплектующие

1.2.1 Двигатель

Автомобиль комплектуется двигателем ЯМЗ-7601 сертифицированном на соответствие требованиям ЕВРО-3.

Основные технические характеристики двигателя:

Номинальная мощность, 220 (300)

Максимальная частота вращения коленвала, 1900

Максимальный крутящий момент, 1200

Частота вращения коленвала при максимальном

крутящем моменте, 1300

Минимальный удельный расход топлива, 194

В отличие от аналогов, эксплуатируемых в условиях стран СНГ, двигатель ЯМЗ 7601 имеет большую мощность при меньшей стоимости с учетом аналогичного ресурса, обладает хорошей ремонтопригодностью, а также, благодаря хорошо развитой широкой сети дилерских центров, время ремонта и время на ожидание запасных частей сведено к минимально возможному уровню.

1.2.2 Коробка перемены передач

Автомобиль может комплектоваться различными коробками передач. Базовой, для установки с силовым агрегатом ЯМЗ 7601, мощностью 300 л.с. является механическая кпп ЯМЗ 2391. Коробка имеет 18 передач вперед и 2 передачи назад.

1.2.3 Кабина

На автомобиль устанавливается комфортабельная кабина, которая, по желанию потребителя, может быть в исполнении как со спальным местом так и без него, а, также, набором опций по комплектации кабины. Простота и отработанность конструкции кабины обеспечивают ей высокую надежность при эксплуатации в тяжелых дорожных и климатических условиях и хорошую ремонтопригодность.

1.2.4 Трансмиссия

В автомобиле использованы качественные, проверенные временем мосты, раздаточная коробка собственного производства, карданные валы БелКард, балансирная подвеска с гидравлическими амортизаторами, с использованием рессор изготовленных на ЧКПЗ, рама лестничного типа с постоянным расстоянием между лонжеронами, собственного производства. Данный вариант трансмиссии выбран с точки зрения высокой надежности, что подтверждено многолетним опытом эксплуатации автомобилей “Урал” в экстремальных дорожных и климатических условиях.

1.2.5 Тормозная система

Колесные тормозные механизмы барабанного типа, система — двухконтурная, с установкой антиблокировочной системы. В качестве вспомогательной системы установлен компрессионный “моторный тормоз” в системе выпуска газов.

1.2.6 Специальное оборудование

В качестве смесительно — зарядного оборудования используется изделие фирмы “AAMCOR” (США), обладающее всеми необходимыми техническими характеристиками и подтвердившее безопасность применения полученным на территории РФ Сертификатом ГОСТ Р.

2 Конструкторская часть

2.1 Описание и составные части устройства

Смесительно-зарядная установка предназначена для раздельной транспортировки к местам производства взрывных работ невзрывчатых компонентов (аммиачной селитры и дизельного топлива), изготовления из них смесевых гранулированных ВВ на основе аммиачной селитры и заряжания ими сухих, частично обводненных (комбинированные заряды с водоустойчивыми ВВ в обводненной части скважины) и обводненных скважин (при заряжании в рукава) на открытых горных разработках при температуре окружающей среды от минус 45оС до плюс 50оС.

Таблица 1 — Основные технические данные системы

№ п/п Наименование Параметр

1 Производительность установки при заряжании скважин 400 кг/мин

2 Объем ёмкостей заряжаемых компонентов

– бункер аммиачной селитры 9,2 м3

– бункер добавочного компонента 1,1 м3

– ёмкость дизельного топлива 1,1 м3

3 Масса и объем перевозимых компонентов

– бункер аммиачной селитры 7700кг

– бункер добавочного компонента 1100кг

– ёмкость дизельного топлива 1020л

4 Привод рабочих органов гидравлический

В состав смесительно-зарядного оборудования входят:

– бункер гранулированной АС;

– бункер добавочного компонента;

– ёмкость (бак) для ДТ;

– донный шнек в бункере АС;

– вертикальный шнек АС;

– зарядный шнек АС;

– насос дизельного топлива Viking;

– гидравлическая система;

– электронная панель и система управления Sauer Danfoss Plus 1.

Принципиальная схема работы системы по подаче компонентов и изготовлению ВВ при заряжании скважин представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 — Принципиальная технологическая схема изготовления смесевых гранулированных ВВ на основе аммиачной селитры при заряжании скважин. 1 – бункер АС; 2 – ёмкость (бак) для ДТ; 3 – донный шнек в бункере АС; 4 – вертикальный шнек АС; 5 –зарядный шнек; 6 – крышка бункера АС; 7 – фильтр; 8 – насос дизельного топлива Viking; 9 – расходомер топлива; 10 – манометр; 11 – шаровой кран.

Гранулированная аммиачная селитра из бункера АС (1) горизонтальным донным шнеком (3) подается в вертикальный шнек (4) и далее в зарядный шнек (5). Дизельное топливо из ёмкости ДТ (2) через шаровой кран (11), фильтр (7) и расходомер GPI насосом дизельного топлива Viking (8) подаётся в вертикальный шнек, приблизительно на расстоянии 0,5 м от нижнего края, при работе которого образуется смесь гранулированного ВВ на основе аммиачной селитры.

Полученная смесь компонентов ВВ загружается в сухие, частично обводненные (комбинированные заряды с водоустойчивыми ВВ в обводненной части скважины) или обводненные скважины (при заряжании в рукава).

Рисунок 7 — Система подачи дизельного топлива 1 – ёмкость (бак) для ДТ; 2 – шаровой кран; 3 – вентиль наполнения; 4 – фильтр; 5 – насос дизельного топлива Viking; 6 – манометр; 7 – расходомер топлива GPI; 8, 9 – система впрыска.

Работа панели управления Sauer Danfoss Plus 1.

Электронная панель управления Sauer Danfoss Plus 1 позволяет осуществлять следующие операции:

– запускать и останавливать производство и подачу ВВ;

– устанавливать массу ВВ, требуемую для заряжания в скважину;

– отслеживать на дисплее оставшееся количество, которое еще необходимо загрузить в скважину;

– автоматически останавливать процесс подачи при достижении массы ВВ, необходимой для заряжания скважины;

– контролировать общую массу каждого компонента и массу ВВ, которое было заряжено на конкретном блоке или в целом за день;

– отслеживать процентное содержание топлива, смешиваемого с аммиачной селитрой;

– произвести очистку вертикального и зарядного шнеков;

– производить калибровку системы подачи.

Рисунок 8 — Вид панели управления

В связи с тем, что управление шнеками подачи сухой гранулированной смеси, а, также, управление подачей топлива для смешивания с гранулятом и управление подачей готовой смеси в скважину осуществляются с помощью гидравлического оборудования (гидромоторов), привод всей системы также целесообразно сделать гидравлическим.

Гидравлический привод получил широкое распространение в машиностроении. Этому способствует ряд преимуществ по сравнению с другими: простота бесступенчатого регулирования скорости рабочего органа в широких пределах, превращение поступательного движения в возвратно-поступательное; возможность быстрого и частого реверсирования с плавным торможением и разгоном; малая инертность; большая удельная энергоемкость; легкость автоматизации управления и защиты; самосмазываемость оборудования, высокая надежность; возможность широкой унификации и стандартизации тепловых элементов.

Для начала расчета необходимо определить исходные данные системы и основные элементы гидравлической аппаратуры. Исходя из полученных данных составим обобщенные параметры потребления системы в целом и с учетом потерь в системе определим базовые параметры требуемого приводного насоса.

На основании данных о моделях и основные параметрах гидромоторов, используемых в приводах шнеков, топливной системы и вспомогательном оборудовании (см. таблицу 2), можем определить общие параметры системы.

Таблица 2 – Гидромоторы приводные

№ Марка мотора Назначение Подача max, л/мин

1 Char-lynn 104-1028 Привод донного шнека 51,2

2 Char-lynn 103-1028 Привод вертикального шнека 27,35

3 Char-lynn 103-1028 Привод зарядного шнека 27,35

4 Char-lynn 104-1023 Привод механизма поворота зарядного шнека 17,5

5 Char-lynn 104-1023 Привод механизма опускания зарядного шнека 17,5

6 Char-lynn 129-0002.025 Привод топливного насоса 11,43

7 Char-lynn 129-0002.029 Привод вентилятора охлаждения 7,57

Общий потребляемый объем рабочей жидкости 159,9

Рисунок 9 — Схема гидравлической системы 1 – аксиально-поршневой насос; 2 – резервуар гидравлического масла; 3 – коробка отбора мощности; 4 – фильтр; 5 – золотниково-распределительное устройство HAWE PSV; 6 – предохранительный клапан; 7 – радиатор охлаждения; 8 – вентилятор охлаждения; 9 – гидравлический двигатель вентилятора охлаждения; 10 – клапан управления вентилятором охлаждения; 10а – ограничитель максимальной скорости вентилятора охлаждения (встроен в клапан управления); 11 –манометр; 12 – гидравлический двигатель донного шнека; 13 – гидравлический двигатель вертикального шнека; 14 – гидравлический двигатель зарядного шнека; 15 – гидравлический двигатель насоса подачи топлива; 16 – гидравлический двигатель механизма поворота вертикального шнека; 17 – гидравлический цилиндр наклона зарядного шнека; → – направление движения потоков гидравлического масла; M, P, R, P1, R1 – порты подключения гидравлических шлангов.

Исходя из данных производителя, можно заключить, что общий потребляемый объем рабочей жидкости всей управляющей гидроаппаратурой установки составляет 159,9 л/мин. С учетом возможных потерь в системе, а, также, с учетом рекомендуемого производителем установки запаса производительности, примем потребный максимальный расход в системе равный 191,88 л/мин. Предохранительные клапаны системы отрегулированы на максимально допустимое давление 15МПа, рабочее давление, рекомендованное производителем гидромоторов Char-lynn составляет 12 МПа.

2.2 Подбор насоса

Учитывая полученные данные проведем подбор приводного насоса.

При расчете гидропривода за основной параметр удобнее принимать мощность насосной установки , :

, (2.1)

где — мощность насосной установки, кВт;

— номинальная подача в системе, л/мин;

— номинальное давление в системе, МПа.

Исходя из имеющихся данных в нашем случае параметр составит:

, кВт

В однопоточном гидроприводе с одним общим насосом его расчетная подача должна быть больше или равна номинальной в гидроприводе .

Учитывая ответственность оборудования и сложные условия эксплуатации, а, также, обязательность точного регулирования подачи насоса и максимально возможное уменьшение неравномерности подачи, исключим из перечня вариантов продукцию отечественного производства, так как качество насосов и, особенно, уплотнений вызывает большое число рекламаций. Из продукции зарубежного производства наиболее востребованными среди производителей аналогичного оборудования является продукция фирм ”Parker”, “Rexroth”, “Char-lynn”, “Kawasaki”. Конструктивно более предпочтительной и используемой в последнее время считается насос с аксиально-поршневой конструкцией, так как, по сравнению с такими типами насосов, как пластинчатые и шестеренчатые, указанные насосы обладают меньшими массой, габаритами, моментами инерции.

Исходя из стоимости и доступности на российском рынке, а, также, из наличия сервисных центров и запасных частей, предпочтительно остановить выбор на продукции фирмы “Kawasaki”.

Уточним потребляемую мощность исходя из действительной подачи насоса:

, кВт

На основании проведенного расчета обозначим основные элементы гидравлического привода смесительно-зарядного оборудования:

а) Гидравлическая система приводится в действие с помощью аксиально-поршневого насоса Kawasaki K3VL112 с максимальной производительностью 197,57 л/мин при 1800 об/мин. Максимальное создаваемое давление 35 МПа. Установленное рабочее давление 125 МПа. Крепление насоса осуществляется с помощью восьми болтов на отдельном кронштейне. Приводится в действие он через карданный вал от КОМ.

б) Резервуар гидравлического масла, изготовленный из низкоуглеродистой стали. Вместимость резервуара составляет 250 л. Резервуар расположен с правой стороны машины выше впускного отверстия аксиально-поршневого насоса, что обеспечивает создание статического давления на входном канале насоса.

в) Фильтр тонкой очистки 10-микронного уровня, оснащенный внутренним обводным каналом, клапан которого открывается при повышении давления, вследствие засорения фильтра, выше номинального. Замена фильтра производится путем отвинчивания и заменой на новый.

г) Золотниковое распределительное устройство HAWE PSV (поставляемое производителем в составе смесительно-зарядного оборудования), осуществляющее управление скоростями шнеков системы подачи АС и двигателем топливного насоса, а также поворотом вертикального шнека и наклоном зарядного шнека. Также каждый управляющий клапан устройства имеет ручной рычаг управления, который позволяет оператору машины включать вращение двигателей в обоих направлениях и контролировать скорость в зависимости от того, насколько далеко рычаг нажат или поднят. На боковой стороне каждого рычага находится регулировка ручного управления. Регулируя малые установочные винты, производится ограничение движения рычага в любом из направлений. Каждый клапан золотникового распределительного устройства индивидуально скомпенсирован по давлению, что позволяет управлять функциями машины одновременно. Внутренний компенсатор поддержания постоянного давлений варьирует подачу к каждому клапану автоматически, что позволяет не влиять на процессы с низким крутящим моментом, такими как подача топлива, процессам с высоким крутящим моментом, таким как вращение шнеков АС, при их одновременном запуске и остановке.

д) Предохранительный клапан, предназначенный для защиты системы от повышенного давления более 15 Мпа, который обеспечивает сброс гидравлического масла обратно в резервуар.

е) Радиатор охлаждения масла, изготовленный из алюминиевых сварных прутьев и пластин. Благодаря конструкции такого типа сокращается область поверхности охлаждения, забивающейся грязью. Полностью алюминиевая конструкция очень прочная и обеспечивает оптимальный теплообмен.

ж) Вентилятор радиатора охлаждения. Приводится в действие с помощью гидравлического двигателя. Двигатель управляется компактным клапаном, с помощью которого оператор может изменять скорость вращения вентилятора. Этот клапан также обеспечивает защиту двигателя вентилятора от превышения максимальной скорости.

2.3 Расчет трубопроводов

Проведем расчет трубопроводов, используемых в составе гидравлического привода. Внутренний диаметр трубы или гибкого рукава определяется по формуле, :

Так как производитель смесительно-зарядного оборудования предусмотрел в системе штатный теплообменник, а за рекомендуемые производителем параметры гидроаппаратуры при проектировании привода мы не вышли, проводить дополнительный тепловой расчет гидропривода не целесообразно.

2.5 Расчет приводного карданного вала

2.5.1 Общая компоновка

На основании имеющихся данных о приводном насосе, спроектируем и рассчитаем его привод от силового агрегата автомобиля. В связи с тем, что насос обладает большой массой (в заправленном состоянии она составляет порядка 65 кг.), агрегатировать его непосредственно на КОМ или ДОМ не представляется возможным. Значит насос будет закреплен на силовом кронштейне на надрамнике или раме автомобиля.

Зная потребляемую насосом мощность (по расчету она составляет 39,5 кВт), определим источник отбора.

По данным производителя автомобиля “Урал-532361”, от КОМ, расположенной непосредственно на коробке передач автомобиля, допускается долговременный отбор не более 22 кВт мощности, а от ДОМ допускается отбирать до 40% мощности двигателя, что составляет порядка 88кВт. Значит отбор мощности будем производить от ДОМ.

Так как насос будет размещен на кронштейне, то привод его от ДОМ будет осуществлен с помощью карданного вала.

В связи с тем, что номинальное число оборотов насоса составляет 1800 об/мин, при работе с ДОМ необходимо будет включать в коробке передач прямую передачу, в этом случае непосредственно на выходе из ДОМ мы получим необходимое число оборотов.

Под карданной передачей понимается комплекс механизмов, служащий для передачи крутящего момента без изменения его величины от одного агрегата трансмиссии к другому. Кроме того, карданная передача служит для компенсации несоосности валов между закрепленными на раме агрегатами. В зависимости от назначения карданной передачи она или постоянно работает при движении автомобиля, или включается при необходимости. В нашем случае карданная передача включается принудительно во время стоянки автомобиля.

К основным специфическим требованиям, которые необходимо учитывать при проектировании карданной передачи, относятся следующие:

1. Углы наклона карданного вала должны быть по возможности минимальными, так как при этом карданная передача будет работать с более высоким к.п.д. и с меньшей неравномерностью вращения валов (при отсутствии условий, обеспечивающих синхронность вращения). Однако назначение очень малых углов нежелательно, особенно для карданов с игольчатыми подшипниками, так как это вызывает бринеллирование последних.

2. Динамические нагрузки, вызванные неравномерностью вращения и несбалансированностью вала, особенно для карданных валов, работающих с высоким числом оборотов, должны быть минимальны.

3. Жесткость карданной передачи, являющейся одним из упругих элементов звеньев трансмиссии, надо выбирать с учетом динамических характеристик всех элементов трансмиссии. Собственные частоты крутильных колебаний должны лежать вне эксплуатационных режимов автомобиля.

4. Критические числа оборотов карданной передачи должны быть выше чисел оборотов, максимально возможных по условиям эксплуатации.

5. Трущиеся поверхности карданных шарниров и компенсирующие устройства (скользящие шлицевые соединения) карданных валов, требующие смазки, следует хорошо защищать от вытекания смазки и от проникновения грязи, пыли и влаги.

Основными параметрами карданной передачи являются:

— критическая частота вращения карданного вала,

— расчетный крутящий момент на карданном валу,

— наружный и внутренний диаметры карданного вала,

— допустимая длина карданного вала,

— углы установки карданного вала.

При проектировании карданной передачи производят расчет следующих деталей:

— крестовина карданного вала,

— вилка шарнира,

— игольчатые подшипники карданного шарнира,

— труба карданного вала,

— фланцы карданного вала.

2.5.2 Определение к.п.д. карданной передачи

При проектировании карданной передачи необходимо учитывать ее к.п.д. для того, чтобы компенсировать потери, возникающие при ее работе и обеспечить их уменьшение. К.п.д. карданной передачи представляет собой произведение к.п.д. составляющих ее механизмов, сочлененных деталей карданов и промежуточной опоры.

К.п.д. кардана зависит от его конструкции и от тех условий, в которых он будет работать (например, от углов наклона валов).

К.п.д. промежуточной опоры, в которой вал покоится на одном или двух подшипниках, может быть определен, если известны потери на трение в подшипниках качения и в уплотняющих устройствах.

Для карданов с крестовиной на игольчатых подшипниках потери на трение будут в игольчатых подшипниках, в торцах крестовин и в уплотнениях. Так как к.п.д. игольчатых- подшипников высокий, то основные потери будут в торцах крестовин и в уплотнениях. Однако и эти потери, согласно исследованиям специалистов фирмы GWB не превышают 0,01 и практически при расчете карданной передачи ими можно пренебречь.

Таким образом при расчете карданной передачи величина к.п.д. кардана может быть принята (в некоторых случаях с некоторым запасом) равной 0,98.

2.5.3 Определение критического числа оборотов карданной передачи

Зная величину максимального крутящего момента, нагружающего карданную передачу, и расстояние между центрами карданов, можно определить необходимые размеры передачи, удовлетворяющие статической прочности.

Однако возникающие изгибные колебания, которые зависят от скорости вращения карданной передачи и ее длины (расстояния между центрами карданов), могут при выбранных сечениях карданных валов привести к их поломке.

Под критическим числом оборотов вала понимают число оборотов вала, при котором происходит потеря устойчивости прямолинейной формы оси вращающегося вала. Таким образом, чтобы не

было потери устойчивости карданным валом максимальное число оборотов карданного вала должно быть ниже критического числа оборотов.

Проверка критического числа оборотов карданного вала производится по следующим уравнениям, в которых принимается, что на всей длине карданный вал имеет постоянное сечение.

Для трубчатого вала

; (2.8)

где — коэффициент, зависящий от способа крепления (заделки);

D — наружный диаметр вала в см;

d — внутренний диаметр вала в см;

L — расстояние между центрами карданов в см.

Значения коэффициента , взятые по различным источникам, несколько отличаются между собою, что, очевидно, можно отнести за счет принимаемого значения модуля упругости Е для стали. Акад. Е. А. Чудаков рекомендует коэффициент для валов принимать равным 1,025• 107, фирма GWB 1.22 • 107, а фирма Рзепп 1.11• 107.

Теоретическое значение критического числа оборотов, подсчитанное по приведенной выше формуле, должно быть выше максимально возможного значения числа оборотов при эксплуатации (например, при движении с горы, когда число оборотов карданного вала может быть выше числа его оборотов по двигателю).

Коэффициент k представляет собой отношение критического числа оборотов nкр к эксплуатационному числу оборотов nэк/

; (2.9)

Фирма GWB указывает, что коэффициент k должен быть не менее 1,2.

Значение k=1,2 допустимо в том случае, если зазоры в шлицевом сочленении и в игольчатых подшипниках выдержаны с достаточной точностью.

Фирма Рзепп рекомендует, чтобы критическое число оборотов, было, по крайней мере, на 20% выше эксплуатационного числа: оборотов.

В отечественной практике критические числа оборотов карданного вала обычно принимают на 1000 оборотов выше его возможных эксплуатационных чисел оборотов.

Рассчитаем максимальное число оборотов приводного карданного вала. Число оборотов коленвала силового агрегата составляет 1900 об/мин, на выходе из коробки передач на выходном валу на прямой передаче (при включении которой начинает работать лебедка) с передаточным числом i = 1, максимально возможное число оборотов составит:

; (2.10)

Так как коробка дополнительного отбора мощности расположена на первичном валу раздаточной коробки, то передача, от которой происходит отбор мощности – прямая с передаточным числом i = 1, а, значит, число оборотов первичного карданного вала привода лебедки составит 1900 об/мин.

2.5.4 Определение расчетного максимального крутящего момента

Действующие силы при расчете на прочность определяются для случая действия максимальных нагрузок (статических и динамических). Под максимальной статической нагрузкой понимается нагрузка, полученная в результате использования максимального крутящего момента двигателя. Максимальные динамические грузки, вызванные отклонением от нормальных эксплуатацией условий (выезд из колеи, резкое торможение и т. п.), следует, считать эпизодическими.

Таким образом, расчет на прочность следует вести по максимальным статическим нагрузкам с последующей проверкой на максимальные динамические нагрузки.

В карданной передаче при постоянном крутящем моменте на ведущем валу Mk1 ведомый вал будет находиться под воздействием переменного крутящего момента Mk2 определяемого выражением:

; (2.11)

Из этой формулы видно, что минимальное значение крутящего момента Мк2 на карданном валу будет при α = 0° и максимальное при α = 90°. Отсюда

; (2.12)

Крутящий момент на ведущем валу MKi равен максимальному крутящему моменту двигателя, а если карданная передача расположена за коробкой передач, то этот момент должен быть умножен на максимальное передаточное число коробки. Обычно в этих случаях к. п. д. работающих передач не учитывается. В нашем случае коробка ДОМ устанавливается на прямой передаче раздаточной коробки, в связи с чем умножение на передаточное число раздаточной коробки не требуется. Так как используемая коробка ДОМ позволяет обеспечить максимально возможный отбираемый крутящий момент не более 40% крутящего момента двигателя, наша формула примет вид:

;

Для производимого расчета величина крутящего момента составит:

Значение передаточного числа кпп взято для понижающей передачи с целью определения максимально возможного крутящего момента, передаваемого карданным валом. Дальнейший расчет будем проводить ориентируясь на него.

2.5.6 Углы наклона валов карданной передачи

Для проектирования карданной передачи необходимо знать углы между валами, которые возможны при эксплуатации автомобиля.

Статические – углы наклона валов при неподвижном автомобиле, установленном на горизонтальной площадке. Статические углы определяются для автомобиля без нагрузки и с полной нагрузкой.

Динамические – углы, возникающие при движении автомобиля из-за различия упругих элементов подвески и под влиянием тяговых и тормозных усилий.

При расчете карданной передачи на прочность используется наибольший угол наклона валов, а при расчете на износ – угол, при котором передача работает наибольшее время.

В нашем случае, так как приводной вал одним концом соединен с коробкой ДОМ, расположенной на раздаточной коробке (которая закреплена неподвижно на раме автомобиля), а вторым концом соединен с насосом, неподвижно закрепленным на надрамнике автомобиля, динамическими углами можно пренебречь, так как взаимное перемещение будет пренебрежительно мало, так же как можно пренебречь и разницей углов при полной массе автомобиля и массе в снаряженном состоянии, так как нагрузка воспринимается всей рамой автомобиля в целом а не сосредотачивается на отдельно взятом участке.

Так как в данном случае карданный вал расположен под углом к одной плоскости (вертикальная плоскость, угол к которой составляет 2°40’), то суммарный угол будет равен указанному углу и составит 2 градуса 40 минут.

2.5.7 Расчет крестовины кардана

Рисунок 10 — Крестовина кардана

Размеры кардана являются, фактически, функцией диаметра шипа крестовины, который определяется заданным напряжением на изгиб в его основании. При выборе основных размеров кардана следует исходить из того, чтобы напряжение на изгиб в шипе крестовины при передаче максимального крутящего момента не превышало 300МПа (согласно справочнику нормалей НАМИ). Такие значительные колебания напряжений обусловлены тем, что крестовины изготавливают из сталей различных марок.

Напряжение на изгиб у основания шипа крестовины без учета центрального отверстия для смазки определяется по уравнению:

(2.13)

где Mk – максимальный момент передаваемый крестовиной, Нм,

H – расстояние между торцами крестовин, м,

h1 – расстояние от торца шипа до расчетного сечения, м,

L – длина иглы, м,

D1 – диаметр шипа в расчетном сечении, м.

Подберем крестовину кардана из стандартного ряда (согласно рекомендациям НАМИ и ОСТ 37.001.068-76 “Шарниры карданные неравных угловых скоростей. Основные размеры и технические требования”), а затем проверим ее на максимальное напряжение на изгиб, и, в случае если она будет удовлетворять требованиям, примем ее как базовую для дальнейших расчетов.

Проверим напряжение на изгиб крестовины типоразмера VI со следующими параметрами:

— расстояние между торцами 100 мм,

— диаметр шипа 22мм,

— длина шипа 21мм,

— полная длина 18мм,

— размер по торцам вилки кардана – 95мм,

— число игл 38шт,

— диаметр иглы 3мм,

— подшипник 804907,

— статическая грузоподъемность подшипника 18кН,

— динамическая грузоподъемность подшипника 43кН.

Получим:

;

Значит выбранная крестовина вполне удовлетворяет требованиям прочности на изгиб. Теперь проведем расчет на износ по среднему эксплуатационному моменту по формуле для определения удельного давления на единицу проекции поверхности шипа:

; (2.14)

получим

Так как рекомендуемое значение удельного давления не должно превышать 150МПа, то выбранная нами крестовина удовлетворяем всем требованиям прочности и может быть использована в нашей конструкции.

Проведения расчета игольчатых подшипников не требуется, так как нами был использован стандартный типоразмерный ряд, рассчитанный на предельные нагрузки для крестовины и вилки кардана.

2.5.7 Расчет вилки кардана

Рисунок 11 — Вилка кардана

Хвостовик вилки кардана рассчитывается на кручение, исходя из наибольшего момента, передаваемого карданным валом.

Сила Р приложенная на радиусе R и равная

; (2.15)

будет вызывать изгиб и кручение лапы вилки. Напряжении на изгиб и кручение в слабейшем сечении вилки А-А определяются из выражений:

(2.16)

Моменты сопротивления Wd и Wu зависят от формы сечения. Для упрощения расчетов примем допущение, что форма сечения приближена к прямоугольной, в этом случае:

; (2.17)

, м3

где b и h соответственно стороны сечения, м.

Момент сопротивления кручению для прямоугольного сечения определяется по формуле:

; (2.18)

, м3

где зависит от соотношения сторон. Для нашего случая этот коэффициент принимается равным 0,239.

Напряжения в конструкции должны находиться в пределах:

=50-80МПа,

=80-160МПа

Для нашего случая:

Значит выбранная нами вилка кардана удовлетворяет требованиям прочности и может быть использована в конструкции.

Расчет фланцев обычно не производят, так как их конструктивные размеры уже обеспечивают необходимую прочность.

2.5.8 Расчет трубы карданного вала

Размеры карданного вала определяют исходя из максимального передаваемого крутящего момента с последующей проверкой его при расчете карданной передачи на изгиб, на дополнительные напряжения от кручения и на наибольший угол закручивания.

Напряжения определяются в поперечных сечениях, имеющих минимальный момент сопротивления. Обычно минимальным моментом обладает сечение трубы в месте расточки ее под наконечник или под вилку.

Напряжение от кручения определяется по формуле:

4 Экономическая часть

4.1 Краткая характеристика предприятия производителя

Смесительно-зарядный автомобиль на базе шасси “Урал-532361-10” будет выпускаться на предприятии ОАО “АЗ Урал”.

Автомобильной завод “Урал” образовался 30 ноября 1944 г. в результате эвакуации Московского завода ЗИС. В этом же году ГКО вынес решение о передаче производства автомашин с Ульяновского на Миасский автомобильный завод, поэтому все оборудование главного конвейера и основных цехов было передано на Урал. Туда же переехала большая группа рабочих и специалистов. Тогда же были организованы автомоторное и литейное производства, а уже 8 июля 1944 года с конвейера завода сошёл первый автомобиль “ЗИС-5В”; в 1958 году был освоен выпуск двухосного грузового автомобиля “ Урал-355М”. В 1961 году из ворот завода выходят первые большегрузные, трёхосные автомобили высокой проходимости “Урал-375”. В 1969 году автомобиль “Урал-375Д” был награждён золотой медалью и дипломом первой степени на Лейпцигской международной выставке; в 1977 году было налажено производство автомобиля “Урал 4320” с дизельным двигателем, а с 1989 года налажено производство четырёхосных автомобилей “Урал-5323”.

В настоящее время ОАО “АЗ Урал” и его дочернее предприятие ООО “Промтехника” выпускают широкую гамму автотехники специального и общего назначения: бортовые автомобили, самосвалы с боковой и задней разгрузкой, тягачи, автопоезда, понтоновозы, лесовозы, топливозаправщики и автоцистерны и многое другое. Основу производственной программы завода на сегодняшний день составляет семейство автомобилей высокой проходимости “Урал-4320” с колесной формулой 6х6, грузоподъемностью шасси от 6 до 12 т, способных эффективно работать в любых климатических и дорожных условиях. Типаж автомобилей Урал дополняют автомобили “Урал-43206”, с колесной формулой 4х4, грузоподъемностью шасси 5,5 т. и бескапотные автомобили “Урал-5323”, 8х8, грузоподъемностью шасси до 15 т.

Семейство автомобилей “Урал” имеет высокую степень унификации по агрегатам и комплектующим, что позволяет снизить затраты на производство, техническое обслуживание и эксплуатацию.

Для оказания потребителям сервисных услуг и снабжения их необходимой информацией, а также проведения предпродажной подготовки автомобилей на “АЗ Урал” был создан ряд автоцентров в различных регионах России, а также в ближнем и дальнем зарубежье.

Таблица 7 — Анализ конкурентов

Автомобиль Достоинства Недостатки

ИВЕКО-АМТ 693903 Комфортабельная кабина нового поколения, автономный отопитель, силовой агрегат “Евро-3”, высокая надежность конструкции, АБС в системе тормозов, износостойкая тормозная система. Высокая цена

МЗ-ЗБ на базе КРАЗ-6510 Двигатель с нормами “Евро-3”, невысокая цена, тормозная система с АБС В настоящее время выпуск сокращен, большой срок доставки до потребителя, устаревшая конструкция.

МЗ-ЗБ-15

На базе КАМАЗ-6520 Двигатель с нормами “Евро-3”, тормозная система с АБС. Невысокое качество комплектующих, слишком большая масса автомобиля для движения до дорогам общего пользования

СЗМ

Урал-532361-10 Двигатель с нормами “Евро-3”, полный привод, невысокая цена, высокая проходимость, допустимая полная масса, тормозная система с АБС Невозможна установка двигателя Евро-4 без существенных переделок конструкции

4.2 Состояние отрасли в целом

По общим оценкам как отечественных, так и зарубежных специалистов, 2009 гoд стал достаточно нeприятным периодом в жизни автомобильных компаний. Продажи вдоль всему миру резко упали, соответственно, многие мировые бренды серьезно потеряли в цене. Аналогичная ситуация сложилась и на отечественном рынке, несмотря на мощнейшую поддержку со стороны государства и огромные размеры вливаний капитала в скатывающиеся в финансовую пропасть фирмы-автопроизводители. Если посмотреть вкратце ситуацию по основным игрокам отечественного автомобильного рынка, то можно получить следующую картину.

Волжский автомобильный завод

В 2010 году ОАО “АвтоВАЗ” намерено выдать 450 тысяч aвтoмoбилeй, что на 32% больше чем в 2009г. Однако эта цифра более чем на 30% меньше объема выпуска докризисного 2008г. Очевидно, маркетинговая служба предприятия пришла к выводу, что продолжение программы поддержки автокредитования и введение новой программы замены устаревших автомобилей способны дать лишь небольшой толчок покупательной способности россиян. Вместе с тем более чем необычен значительный рост продаж продукции отечественного автогиганта за пределами нашей родины: так в Германии они выросли круглым счетом на 140%, в то время как, скажем, концерн Volkswagen увеличил продажи лишь на 34%. Кроме того, у предприятия появились партнеры и на территории нашей страны. Автoсбoрoчнoe фирма “Чечен-Автомобиль” планирует в 2010 гoду начать сбoрку автомобилей Lada Priora и Lada Kalina.

Горьковский автомобильный завод

Нижегородский автозавод в сентябре вышел с убыточного уровня продаж, а к концу гoдa, в связи с резким спросом на свою прoдукцию, даже пeрeшeл на шестидневную рабочую неделю. В основном успех компании в конце года связан с серьезной поддержкой государства, обеспечившей большой объем госзакупок выпускаемых предприятием автомобилей. В 2010 гoду автогигант планирует увеличит объемы выпускaeмыx машин до 60-70 тысяч, что более чем на 15% превысит выпуск 2009 года. В 1-м квартале 2010 запущено производство модернизированной “Гaзeли”.

Ульяновский автомобильный завод

В 3-м квартале 2009 года в связи с увеличением объемов продаж автомобилей и запчастей чистая прибыль Ульяновского автомобильного завода составила 240,852 миллионов рублей, и УАЗ впервые за последние несколько лет закончил год с прибылью. Определенную уверенность в завтрашнем дне создают и намерения создать совместное с концерном Fiat предприятие по выпуску автомобильной техники.

Камский автомобильный завод

Продукция самого мощного предприятия в сегменте тяжелых грузовых автомобилей составляет более половины (56%) oтeчeствeннoгo рынка. Тем не менее, по результатам прошедшего года, уровень продаж упал почти на 64% по сравнению с докризисным периодом и составил не более 23000 автомобилей. В ближайшие 3 гoдa КамАЗ вложит порядка 20 миллиардов долларов в разработку новых двигателей, отвечающих стандартам “Евро-4″ и “Евро-5″ и в серьезный рестайлинг кабины. Обновленные автомобили будут агрегатироваться новыми кoрoбками передач и мостами.

Автомобильный завод ”Урал” испытывал значительные трудности в течении всего прошедшего года, поэтому объем продаж его составил лишь 6 550 автомобилей с учетом значительного гособорон заказа. Руководству Челябинской области даже пришлось отстаивать интересы автопредприятия в Минобороны с тем, чтобы сохранить хотя бы существующий объем заказанных Министерством автомобилей на будущий год. В связи с фактическим провалом продаж новой ”дорожной” гаммы автомобилей в 2007-2009 годах, можно констатировать тот факт, что автомобильный завод выживает только благодаря значительной поддержке Минобороны, одним из основных поставщиков которого он является.

Если судить в целом по рынку, в 2009 году в России было выпущено 723 224 автомобиля, что на 59,7 процента меньше, чем в 2008 году. Продано за аналогичный период 1,46 млн. автомобилей, что на 49 процентов меньше, чем в 2008 году.

По всем прогнозам аналитиков 2010 год окажется для автопроизводителей и дилеров лучше 2009-го. Причин для оптимизма здесь несколько, главные из которых — восстановление рынка автокредитования и стабилизация на неплохом уровне цен на нефть, что для российской экономики является очень важным. Насколько вырастет российский автопром в 2010 году сказать сложно. В прогнозах указываются разные цифры — от 5 до 15 процентов. На рынке коммерческого транспорта тенденция роста стала заметна с середины 2009 года. Кроме отдельных предпринимателей, как это было в начале 2009 года, заказы на технику делают юридические лица, связанные с бизнесом в строительстве, сельском хозяйстве, оказывающие коммунальные услуги в крупных городах. Постепенно снизились запасы техники на складах, заполненных с конца 2008 года перед введением увеличенных таможенных пошлин на иностранные автомобили. А для производителей автобусов и фургонов на шасси грузовиков отечественного и зарубежного производства вдруг встала новая проблема: заказов набрано столько, что не хватает шасси и их приходится долго ждать.

В прошедшем году активизировались и иностранные производители, работающие на территории России в режиме промсборки. На рынке тяжелой грузовой техники значительную роль стали играть подразделения Volvo.

Грузовое подразделение концерна Volvo уже шесть с половиной лет собирает свои автомобили в России. Но если на заводе в Зеленограде, открытом весной 2003 года, осуществлялась машинокомплектная сборка относительно небольшого числа машин (около 500 единиц в год), то на заводе Volvo Group в Калуге уже идет полномасштабное производство с отлаженной логистикой и с использованием полной гаммы двигателей – от Евро-3 до Евро-5 – в полном соответствии с производственной технологией, по которой работает шведский завод Volvo в Гетеборге. Выпускаемая предприятием продукция имеет статус российской и освобождена от таможенных пошлин. Конечно, весь 2009 год завод работал в щадящем режиме. Рынок коммерческой техники с началом кризиса рухнул до уровня продаж 2002-2003 годов, что не позволило в полной мере реализовать производственные планы компании. Предполагалось в течение нескольких лет выйти на уровень 15 тыс. грузовых машин в год. Но по итогам 2009 года, было произведено порядка 250 грузовиков Volvo.

Политика Volvo представляется понятной и логичной – работа на склад в отрасли коммерческого транспорта является худшим из зол. К тому же весь год приходилось заниматься параллельной работой по продаже складских остатков. Поэтому в производство ставились только те машины, которые отсутствовали на складе. Тем не менее, по оценкам экспертов, двенадцатый год подряд компания остается лидером среди иностранных брендов по совокупным продажам в России новых и подержанных грузовых автомобилей. Уже в прошлом году парк автомобилей Volvo в стране превысил отметку в 50 тыс. машин (четверть “западного” автопарка страны). Среди клиентов компании как крупные игроки, такие как Coca-Cola, “Газпром нефть”, “Роснефть”, “АЛРОСА”, “Мираторг”, “Дикси”, так и множество небольших автопарков, а также частные предприниматели.

Компания и в кризисный год осталась верной выбранной стратегии – у Volvo в России нет сторонних торговых дилеров. Все продажи «Вольво Восток» совершает через свои офисы в регионах, отдавая сервис, ремонт и продажу оригинальных запчастей в ведение независимых монобрендовых станций. Это позволило компании избежать проблем, с которыми столкнулись многие ее конкуренты: риск банкротства дилеров, выкупивших грузовики для последующей продажи клиентам и не сумевших это сделать в связи с падением спроса.

Однако, пожалуй, самое важное – это то, что компания Volvo смогла стать полноценным игроком отечественного рынка. Уже весной Минпромторг своим постановлением внес Volvo в перечень отечественных производителей, получивших доступ к региональным тендерам на закупку коммерческого транспорта с использованием государственных субсидий. Сельхозпроизводители, приобретающие технику по субсидированным кредитам “Росагролизинга”, теперь всерьез рассматривают Volvo как альтернативу часто ломающимся отечественным грузовикам. Доля в общем объеме рынка у Volvo является самой значительной среди иностранных производителей коммерческой техники. По оценке главы компании в России Ларса Корнелиуссона, с окончанием распродажи складских запасов и переориентации большей массы клиентских заказов на калужское производство, Volvo планирует еще увеличить ее, в том числе за счет участия в госпрограммах и строительстве олимпийских объектов в Сочи.

4.3 Расчет полезного эффекта от использования в народном хозяйстве смесительно-зарядного автомобиля “Урал 532361-10”

Создание высокопроизводительных и экономичных конструкций имеет большое значение. Целью данного расчета является определение экономического эффекта от внедрения смесительно-зарядного автомобиля на базе “Урал 532361-10”.

В качестве автомобиля для сравнения возьмем базовый автомобиль “ИВЕКО-АМТ 693903”.

Расчёт выполнен в ценах январь-февраль 2010 года.

4.4 Расчет показателей в сфере производства

Себестоимость изготовления проектируемого автомобиля:

Значит применение смесительно-зарядного автомобиля на базе шасси “Урал-532361” вместо стандартного, на базе “ИВЕКО-АМТ 633900” приводит к интегральному экономическому эффекту в сумме 8 283 179,1 руб. на один автомобиль за срок службы.

5 Технологическая часть

5.1 Введение

Основными факторами, влияющими на выбор технологического процесса, являются: конструкция и размеры изделия, вид заготовки и материал, требования к точности и качеству термической обработки детали, объем производства.

Для выполнения требуемых эксплуатационных качеств при изготовлении деталей должно быть обеспечено: получение соответствующей кинематической точности, необходимой величины шероховатости и необходимой точности предельных отклонений формы и расположения поверхностей, а также соответствующее качество термической обработки поверхности.

Кинематическая точность зависит от точности станка и инструмента, участвующих в обработке, а также от точности установки заготовки в процессе обработки.

Нами будет рассмотрен техпроцесс изготовления стакана упорного.

5.2 Назначение материала детали

Ответственные детали изготавливают из углеродистых или легированных сталей. Для деталей, к которым предъявляются высокие требования к пластичности, и прочности поверхности после термообработки, предпочтительно использовать такие материалы, как Сталь 08 – Сталь 35.

При выборе материалов и термической обработки следует так же руководствоваться следующими соображениями: легированные стали являются более прочными, но более дорогими в сравнении с конструкционными углеродистыми.

Для выбранной нами детали примем материал Сталь 10 ГОСТ 1050-88.

Данный вид стали является конструкционной углеродистой качественной машиностроительной сталью. Сталь можно ковать, прокатывать и отливать. Она имеет высокие механические характеристики, её можно обрабатывать резанием, закаливать, сваривать и.т.д.

5.3 Выбор метода получения заготовки детали

В современном производстве одним из основных направлений развития технологии механической обработки является использование черновых заготовок с экономичными конструктивными формами, обеспечивающими возможность применения наиболее оптимальных способов их обработки, т.е. обработки с наибольшей производительностью и наименьшими отходами. Это направление требует непрерывного повышения точности заготовок и приближения их конструктивных форм и размеров к готовым деталям, что позволяет соответственно сократить объём обработки резанием, ограничивая её в ряде случаев чистовыми, отделочными операциями.

Снижение трудоёмкости механической обработки заготовок, достигаемое рациональным выбором способа их изготовления, обеспечивает рост производства на тех же производственных площадях без существенного увеличения оборудования и технологической оснастки. Наряду с этим рациональный выбор способов изготовления заготовок применительно к различным производственным условиям определяет степень механизации и автоматизации производства.

От величины припуска на механическую обработку, которая неодинакова для различных видов исходных заготовок для одной и той же детали, зависит, в большей, мере себестоимость механической обработки.

Чем больше исходная заготовка по форме и размерам приближена к форме и размерам готовой детали, тем меньше потребуется затрат времени и средств на её обработку.

Наибольшее влияние на выбор вида исходной заготовки оказывают материал, размеры, форма детали и тип производств.

Для изготовления деталей типа стакан обычно используют заготовки из прутков, а, также, отливки.

Гладкие стаканы небольшого диаметра чаще всего изготовляют из проката. Заготовки из проката имеют минимальный припуск под обработку. Их правят на правильно-калибровочных станках и разрезают на штучные заготовки. Резку производят с помощью ацетилено-кислородных резаков, дисковых и фрикционных пил, механических ножовок, токарно-отрезных станков, отрезных станков шлифовальными кругами, рубки на прессах и т.д. Из применяемых в машиностроении заготовок (проката, отливок и поковок) в качестве заготовки данной детали, учитывая, что материал детали — Сталь 10 ГОСТ 1050-88, наибольший диаметр 90 мм, тип производства массовый или крупносерийный, принимаем заготовку-пруток.

5.4 Разработка технологического процесса

Технологический процесс – это последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.

Технологический процесс механической обработки является частью общего производственного процесса изготовления всей машины. Технологический процесс механической обработки деталей должен проектироваться и выполняться таким образом, чтобы посредством более рациональных и экономичных способов обработки удовлетворялись требования к деталям (точность обработки и шероховатость поверхностей, взаимное расположение осей и поверхностей, правильность контуров и т. д.), обеспечивающие правильную работу собранной машины.

На каждом этапе производственного процесса, по отдельным операциям технологического процесса, осуществляется контроль за изготовлением деталей в соответствии с техническими условиями, предъявляемыми к детали для обеспечения должного качества готовой машины (изделия).

Операция 05 Фрезерно-центровальная

Оборудование: фрезерно-центровальный станок

Инструмент: фреза торцовая, сверло центровальное

Рисунок 18 — Операция фрезерно-центровальная

Операция 10 Токарная черновая

Оборудование: токарный многорезцовый полуавтомат 1730

Наибольший размер обрабатываемой заготовки 500 мм, число оборотов шпинделя 200-1000 об/мин, Мощность эл. Двигателя 10 кВт, вес 3452 кг.

Инструмент: резец проходной

Рисунок 19 — Операция токарная черновая

Операция 15 Токарная чистовая

Оборудование: токарный многорезцовый полуавтомат 1730

Наибольший размер обрабатываемой заготовки 500 мм, число оборотов шпинделя 20-1000 об/мин, Мощность эл. Двигателя 10 кВт, вес 3452 кг.

Инструмент: резец проходной (см. Рисунок 17)

При чистовой обработке повышается скорость вращения заготовки, уменьшается подача и снимаемый припуск

Операция 20 Сверление отверстия

Оборудование: Станок вертикально-сверлильный 2А150

Наибольший диаметр сверления 50 мм, Размер рабочего стола 500х600, Число оборотов шпинделя 34-1200 об/мин, мощность эл. двигателя 7 кВт, вес станка 2255 кг.

Инструмент: сверло из быстрорежущей стали Р18 спиральное

Рисунок 20 — Операция сверления

Операция 25 Развертывание отверстия

Оборудование: Станок вертикально-сверлильный 2А150

Наибольший диаметр сверления 50 мм, Размер рабочего стола 500х600, Число оборотов шпинделя 34-1200 об/мин, мощность эл. двигателя 7 кВт, вес станка 2255 кг.

Инструмент: развертка из быстрорежущей стали Р18

Операция 30 Термообработка

1. Закалка в масле

При нагреве под закалку, вал предварительно подогревают в печи при температуре 400-6000С-для предохранения детали от окисления и обезуглероживания в рабочее пространство печи вводится газовая среда.

Охлаждающая среда для закалки-масло. Преимуществом масла как закалочной среды является небольшая способность охлаждения, что снижает возникновение закалочных дефектов. Перепад температур между поверхностью и центром изделия при закалке в масле меньше, чем при охлаждении в воде. Температура масла должна быть 60-900 С.

Твёрдость металла после закалки составляет HB 260…275.

2. Высокий отпуск

Посредством отпуска устраняется чрезмерная хрупкость закалённой стали; структура получается наиболее устойчивая при обычной температуре с более высокими механическими свойствами.

Сущность процесса заключается в нагреве детали до температуры 500-6800С, выдержке при заданной температуре в течении 1-2 часов и последующем охлаждении с определённой скоростью. Структура стали после высокого отпуска-сорбит отпуска. Высокий отпуск создаёт наилучшее соотношение прочности и вязкости стали. Термическую обработку, состоящую из закалки и высокого отпуска, называют улучшением. Улучшение значительно повышает конструкционную прочность стали, уменьшает чувствительность к концентраторам напряжений, работу развития трещины и снижает температуру верхнего и нижнего порога хладноломкости

Операция 35 Шлифовальная

Оборудование: станок круглошлифовальный 3152

Наибольшие диаметр обрабатываемой заготовки 100 мм, длина заготовки 500 мм, число оборотов шпинделя 1240 об/мин, мощность эл. двигателя 7 кВт, вес станка 3030 кг

Инструмент: шлифовальный круг

Рисунок 21 — Операция шлифования

Операция 40 Контроль ОТК

5.5 Расчёт режимов резания

Рациональный режим резания обеспечивает получение наибольшей производительности труда при наименьшей себестоимости изготовления продукции. Рациональному режиму резания соответствует такое сочетание глубины резания, подачи и скорости резания, при котором максимально используются режущие свойства инструмента и возможности оборудования и оснастки, а обрабатываемая деталь соответствует техническим условиям на форму, размеры и качество обработанных поверхностей.

К режимам резания при обработке материала относятся: скорость резания v, подача S и глубина резания t.

Операция 10 токарная черновая

Обработка Ǿ 70 мм

D=70 мм,

t=3 мм

S=0,6…1,2 , принимаем S=0,9.

Скорость резания:

, (5.1)

где T=45 мин, Сv=340, m=0,2, x=0,15, y=0,45 (данные взяты из справочных таблиц)

Поправочный коэффициент Kv определяется по формуле:

, (5.2)

где Кμv=0,37 – коэффициент учитывающий материал заготовки,

Кnv=0,8– коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки,

Кuv=1 – коэффициент учитывающий материал режущий части.

Кv=0,37•0,8•1=0,3 .

,

Определим число оборотов в минуту:

, (5.3)

об/мин.

Определим силу резания :

, (5.4)

где Ср=300, Х=1, Y=0,75, n=-0,15.

Поправочный коэффициент определяется по формуле:

Кр= Кмр•Кφр•Кγр•Кλр•Кrp, (5.5)

где Кмр=0,477, Кφр=1, Кγр=1,1, Кλр=1, Кrp=1,

Кр=0,477•1•1,1•1•1=0,53,

Pz=10•300•31 •0,90,75 •42,5-0,15=4738,77.

Определим мощность резания:

, (5.6)

.

Операция 20 сверлильная

t= 0,5D=25 мм

S=0,2…0,23 , принимаем S=0,21.

Скорость резания:

, (5.7)

где T=45 мин, Сv=9,8, m=0,2, q=0,4, y=0,5 (данные взяты из справочных таблиц)

Поправочный коэффициент определяется по формуле:

, (5.8)

где Кμv=0,37 – коэффициент учитывающий материал заготовки,

Кnv=0,3 – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки,

Кuv=1 – коэффициент учитывающий материал режущий части.

Кv=0,37•0,3•1=0,111 ,

,

Определим крутящий момент:

Мкр =10•См •Dq • Sy •Кр, (5.9)

Кр=Кмр=0,477, См=0,0345, q=2, у=0,8

Мкр =10•0,0345•502 • 0,210,8 •0,477=118 Н*м

Определим осевую силу:

Ро =10•Ср•Dq • Sy •Кр (5.10)

Кр=Кмр=0,477, Ср=68, q=1, у=0,7

Ро =10•68•141 • 0,210,7 •0,477=5439 Н

Определим число оборотов в минуту:

, (5.11)

об/мин.

Определим мощность резания:

, (5.12)

КВТ.

6 Безопасность жизнедеятельности

6.1 Введение

Непрерывный рост парка автомобилей наряд с повышением скоростных качеств автомобилей ведёт к увеличению ДТП. Уменьшение количества ДТП может быть достигнуто за счёт удовлетворения требований, обеспечивающих безопасную эксплуатацию автомобиля и безопасность конструкции транспортных средств. Требования должны быть соблюдены при проектировании и создании новых моделей и их модернизации.

Различают активную и пассивную безопасность автомобиля. Активная безопасность зависит от конструкции и эксплуатационных свойств автомобиля, влияющих на вероятность возникновения ДТП: обзорность, устойчивость, управляемость, тормозные и тягово-скоростные качества, надёжность элементов конструкции, отказ в работе которых может повлечь за собой аварию. К этой же категории качеств относится физиологическая безопасность или комфортность, обуславливающая степень утомляемости человека в автомобиле и зависящая от удобства сидений, удобства пользования органами управления автомобилем, уровня шума и вибрации, микроклимата в кабине автомобиля. К пассивной безопасности относят свойства автомобиля, определяющие вероятность, характер и тяжесть травм людей, находящихся в автомобиле в момент аварии.

6.2 Требования к оборудованию кабины и рабочего места водителя

Размеры рабочего места водителя и размещение основных органов управления должны обеспечивать удобство управления автомобилем для водителя. Стёкла ветрового окна должны быть многослойными, безопасными, остальные стёкла должны быть из стекла, не дающего ранящих осколков при ударе. Светопропускание ветровых стёкол должно быть не менее 75%, стёкол дверей – 70%. Система отопления и вентиляции должна обеспечивать устранение запотевания и обмерзания ветрового стекла на всей площади, очищение стеклоочистителем окон при температуре до минус 45 С . Рабочее место водителя должно быть оборудовано зеркалами заднего вида. В ветровом стекле, в поле зрения водителя, не должно быть зеркального отражения предметов и источников света, расположенных на рабочем месте водителя. Внутренние и наружные поверхности автомобиля, попадающие в поле зрения водителя, не должны ослеплять его отражённым светом. Сиденье водителя должно быть раздельным и иметь систему подрессоривания. Для удобства посадки сиденье должно регулироваться в горизонтальной и вертикальной плоскости, должен регулироваться наклон спинки сиденья. Обивка сиденья должна быть выполнена из материала трудновозгораемого и легкоочищаемого обычными моющими средствами.

Степень утомляемости водителя в значительной степени зависит от микроклимата – температуры, влажности и подвижности воздуха, для чего кабина оборудована системой вентиляции и отоплением. Системы принудительной и естественной вентиляции должны обеспечивать возможность регулирования количества поступающего в кабину свежего воздуха. Подвижность воздуха в кабине должна находиться в пределах от 0,5 м/с до 1,5 м/с. Перепад между температурой наружного воздуха и температурой в кабине в зоне головы водителя (пассажира) при температуре окружающего воздуха плюс 25 С, не должна превышать 3 С. Система отопления при движении автомобиля должна обеспечивать в зонах расположения ног, пояса и головы температуру не менее 15 С при наружной температуре минус 25 С. При этом температура в зоне головы должна быть на 3…5 С ниже, чем в зоне ног. Система отопления должна работать с притоком свежего воздуха и иметь устройства для регулирования производительности, изменяющие количество тёплого воздуха, подаваемого в зону расположения ног и на обогрев ветрового стекла. С этой целью под ветровым стеклом автомобиля “Урал 532361-10” установлен отопитель радиаторного типа. Во время работы водитель подвергается воздействию шумов, неблагоприятно влияющих на его работоспособность. Для уменьшения их неблагоприятного воздействия кабина оборудована термо-шумоизоляцией, к которой относятся: обмазка панелей мастикой, битумные прокладки, винил и кожа, резина с нетканым полотном. Уровень внутреннего шума на рабочем месте водителя не более 82 дБА.

Для уменьшения вибраций используют вибропрокладки, вибропоглощатели. Кабина крепиться к раме через резиновые подушки. Для поддержания необходимой чистоты воздуха в кабине устанавливаются уплотнители окон, дверей, применяются фильтрующие элементы в системе вентиляции. Отверстия не должны пропускать на рабочее место пыль и грязь. Кабина также оборудуется регулируемыми противосолнечными козырьками, плафоном внутреннего освещения, необходимым количеством приборов и сигнализаторами контроля, аптечкой на случай чрезвычайной ситуации, огнетушителем, ремнями безопасности. Для облегчения доступа в кабину устанавливаются поручни, для защиты людей от скольжения при подъёме в кабину предусмотрена рифлёная поверхность ступеньки. Кабина должна запираться изнутри и снаружи, иметь опускающиеся окна дверей.

6.3 Общие требования безопасности, предъявляемые к конструкции автомобиля

Все световые приборы, за исключением боковых световозвращателей, должны быть установлены на транспортном средстве таким образом, чтобы оси отсчёта были параллельны опорной плоскости транспортного средства и средней продольной плоскости с погрешностью не более + 3 . Схема включения указателей поворота должна обеспечивать их одновременное включение в аварийном режиме независимо от включения зажигания. Все переключатели должны обеспечивать чёткое включение и выключение электроприборов.

Автомобиль должен иметь рабочую, запасную, стояночную и вспомогательную тормозные системы. Тормозные системы должны воздействовать на поверхности трения, постоянно связанные с колёсами автомобиля при помощи деталей, которые не должны выходить из строя от усилий, возникающих в процессе торможения. Износ фрикционных поверхностей тормозных механизмов должен компенсироваться системой автоматического регулирования. Тормозные системы оборудуются системой сигнализации и контроля состояния системы. Для сохранения устойчивости автомобиля при торможении с повышенной эффективностью при различных коэффициентах сцепления колёс с дорогой устанавливают антиблокировочные системы тормозов.

Наружные поверхности автомобиля не должны иметь выступающих частей, которые способны задеть других участников дорожного движения.

Для защиты автомобиля от попадания под него автотранспорных средств при наезде сзади устанавливают заднее защитное устройство.

Лакокрасочные покрытия автомобиля должны быть однотипными на всех лицевых поверхностях без видимых дефектов.

6.4 Общая техника безопасности при работе с автомобилем

Автомобиль-самосвал “Урал 532361” с колёсной формулой 8×8, дизельным двигателем ЯМЗ-7601, двухместной кабиной, расположенной над двигателем, предназначен для перевозки насыпных и навалочных грузов по дорогам первой и четвёртой категории.

Автомобиль рассчитан на эксплуатацию при безгаражном хранении, температурах окружающего воздуха от плюс 45 С до минус 45 С, относительной влажности до 98% при температуре окружающего воздуха плюс 25 С, в районах, расположенных на высоте до 3000 м. Над уровнем моря, должен преодолевать перевалы до 4500 м.

6.5 Требования безопасности, связанные с обслуживанием автомобиля

Обслуживать и ремонтировать автомобиль следует на горизонтальной площадке. Автомобиль нужно затормозить стояночной тормозной системой, аккумуляторные батареи отсоединить выключателем, подачу топлива отключить (вытянув рукоятку останова двигателя на себя до отказа).

Перед снятием колеса необходимо положить противооткатные упоры под колёса другого моста, который не будет подниматься, для предотвращения скатывания автомобиля. Ослабив затяжку гаек крепления колеса нужно вывесить колесо домкратом или другим грузоподъёмным механизмом. Для поднятия домкратом переднего моста тягача головку винта домкрата необходимо установить в гнездо хомута крепления рессоры, для поднятия заднего или среднего мостов тягача – под опорный кронштейн рессоры, аналогично для самосвального полуприцепа.

При опускании запасного колеса запрещается находиться в зоне действия откидного кронштейна держателя во избежание травматизма.

Чтобы подняться на буфер автомобиля, следует использовать подножку.

Необходимо содержать в чистоте и исправном состоянии двигатель и предпусковой подогреватель, не допускать подтекания топлива и масла: это может послужить причиной пожара.

Антифризы и тормозные жидкости ядовиты – обращаться с ними следует осторожно.

Разборку, осмотр, очистку и смазку тормозной камеры привода стояночного тормоза необходимо производить в мастерской на специальных приспособлениях.

Сварочные работы на автомобиле следует выполнять с соблюдением мер пожарной безопасности. При проведении электро-сварочных работ на автомобиле следует отключить аккумуляторные батареи. Массовый провод сварочного аппарата необходимо присоединять вблизи от места сварки.

Необходимо регулярно проверять состояние изоляции провода от клеммы “+” аккумуляторной батареи к стартеру: повреждение изоляции может привести к пожару.

6.6 Требования безопасности при работах, связанных с кабиной

Перед опрокидыванием кабины автомобиль следует поставить на горизонтальную площадку, затормозить стояночной тормозной системой, подложить противооткатные упоры под колёса, поставить рычаг переключения передач в нейтральное положение, открыть облицовку и закрыть двери.

Категорически запрещается при опрокинутой кабине производить работы по системе опрокидывания кабины.

Запрещается стоять перед автомобилем под опрокинутой кабиной.

Запрещается производить обслуживание агрегатов двигателя и автомобиля при не полностью опрокинутой кабине.

Перед опусканием кабины следует убедиться в отсутствии людей в зоне опускания кабины.

После опускания кабины необходимо убедиться в установке рычага переключения передач в нейтральном положении.

Перед началом движения необходимо убедиться, что замок запора кабины закрыт. В случае неполного закрытия запуск двигателя блокирован.

Опрокидывание кабины необходимо производить до полного вытягивания гидроцилиндра опрокидывания кабины.

6.7 Требования безопасности перед началом работы

Перед началом работы необходимо убедиться в исправности автомобиля и его сцепных устройств.

Перед запуском двигателя следует выключить сцепление и установить рычаг коробки передач в нейтральное положение.

Нельзя прогревать двигатель в закрытых помещениях и в помещениях с плохой вентиляцией.

Перед растормаживанием стояночной тормозной системы с помощью механизма принудительного растормаживания, расположенного на левом лонжероне, необходимо подложить противооткатные упоры под колёса во избежание самопроизвольного движения автомобиля.

6.8 Требования безопасности во время эксплуатации автомобиля

Нормальная работа автомобиля и длительный срок его эксплуатации могут быть обеспечены только при соблюдении всех рекомендаций и требований безопасности при эксплуатации автомобиля.

Запрещается использовать тягу ручной подачи топлива при движении автомобиля для изменения скоростного режима двигателя.

Категорически запрещается выключать двигатель при движении накатом.

На спусках запрещается движение с выключенным сцеплением, передачами в коробке передач и в раздаточной коробке.

При преодолении крутых подъёмов, близких к предельным, нельзя выключать сцепление и переключать передачи. Необходимо заблаговременно выбрать необходимую передачу.

При перевозке пассажира следует зафиксировать замок правой двери кабины.

Запрещается эксплуатация автомобиля без пружинных колец замков крышки контейнера аккумуляторных батарей.

Категорически запрещается спать в кабине при работающем двигателе.

Для полного слива охлаждающей жидкости из системы охлаждения двигателя, автомобиль необходимо установить горизонтально или с наклоном вперёд. Сливать охлаждающую жидкость из системы охлаждения двигателя следует через резьбовые отверстия подводящего патрубка насоса котла подогревателя, насосного агрегата и сливные краны, при открытом кране отопителя кабины и при открытой пробке расширительного бачка. После слива жидкости необходимо завернуть пробки, закрыть сливные краны и кран отопителя.

Необходимо следить за правильностью регулировки топливного насоса подогревателя:

а) не допускать открытого пламени из газохода котла;

б) следить за состоянием затяжки стяжных хомутов на патрубках котла подогревателя и трубопроводах;

в) после мойки автомобиля или преодоления брода необходимо удалить воду, попавшую в воздушный тракт подогревателя, включением насоса на 2…3 минуты;

г) при подготовке автомобиля к зимней эксплуатации необходимо вывернуть из дренажного отверстия топливного насоса транспортную пробку, открыть кран топливного бачка системы подогрева и оставить его в таком положении на весь период зимней эксплуатации; проверить крепление котла и насосного агрегата, очистить все приборы от грязи; очистить от нагара электрод и изолятор искровой свечи, разобрать и промыть в керосине или ацетоне форсунку и её топливный фильтр, а также топливный фильтр электромагнитного клапана;

д) периодически необходимо проверять состояние проводов и крепления пульта управления системой подогрева;

е) необходимо очищать (хотя бы раз в полгода) газоход котла и камеру сгорания, для чего необходимо продуть сжатым воздухом котёл, камеру сгорания и газоход, отсоединив шланг подачи воздуха; прочищать дренажную трубку горелки котла подогревателя с целью исключения скопления топлива в котле;

ж) при переходе на летнюю эксплуатацию автомобиля необходимо установить транспортную пробку в дренажное отверстие топливного насоса подогревателя и закрыть кран топливного бачка системы подогрева.

Нельзя допускать работу подогревателя продолжительностью более 15 секунд без охлаждающей жидкости в котле.

После пуска холодного двигателя не рекомендуется допускать его работу с большой частотой работы коленчатого вала.

Во избежание поломок турбокомпрессора перед остановкой двигатель должен поработать в течение 2…3 минут на средних оборотах холостого хода.

Чтобы воздух не попал в систему питания не следует вырабатывать весь объём топлива из топливного бака.

Передачи в раздаточной коробке следует переключать только после полной остановки автомобиля. Блокировку дифференциала раздаточной коробки включать при остановленном автомобиле или при минимальной скорости движения. Блокировку включать только при необходимости для преодоления труднопроходимых участков пути или при движении по скользким дорогам. Движение с заблокированным дифференциалом по сухим твёрдым дорогам запрещается.

Во избежание задиров подшипников шестерён вторичного вала коробки передач при длительной буксировке автомобиля с неработающим двигателем необходимо снять промежуточный карданный вал. При буксировке автомобиля с неработающим двигателем без демонтажа промежуточного карданного вала скорость движения не должна превышать 40 км/ч.

Во время движения колёсные краны системы регулирования давления воздуха в шинах передних колёс должны быть открыты. Колёсные краны задней тележки при движении с номинальным давлением в шинах должны быть закрыты. При длительной стоянке следует закрывать колёсные краны.

При выводе автомобиля из колеи не следует долго двигаться с повёрнутым в крайнее положение рулевым колесом, так как это может привести к перегреву масла в гидросистеме и выходу из строя насоса.

При несправном рулевом усилителе пользоваться рулевым управлением можно только кратковременно и только при буксировке неисправного автомобиля.

При эксплуатации автомобиля в тяжёлых дорожных условиях необходимо следить за состоянием тормозов. Перед началом движения давление воздуха в тормозной системе должно быть не ниже 450 кПа.

При движении со включенным вспомогательным тормозом запрещается:

а) превышать более 2100 об/мин частоту вращения коленчатого вала двигателя;

б) переключать передачи в коробке передач с высшей на низшую при частоте вращения коленчатого вала двигателя близкой к 2100 об/мин.

При необходимости нужно снизить частоту вращения коленчатого вала с помощью рабочего тормоза и включить низшую передачу.

Во избежание выхода из строя генераторной установки, к положительному выводу аккумуляторной батарей необходимо подсоединять провод от стартера, а к отрицательному – провод от выключателя аккумуляторной батареи.

Во избежание намокания термошумоизоляции кабины категорически запрещается мыть её внутреннюю часть из ведра или с помощью шланга.

Не рекомендуется нагружать автомобиль сверх нормы, так как это влияет на безопасность движения и снижает ресурс автомобиля.

Необходимо обращать внимание на положение перевозимого груза под тентом. Контакт тента с грузом недопустим.

Необходимо предохранять тент от порезов, надрывов, прожогов и т.д. Не допускается выполнение вырезов, пробивки отверстий без последующего усиления тента в этих местах. При возникновении надрезов или надрывов тент необходимо отремонтировать во избежание дальнейшего разрушения материала.

Не допускается эксплуатация тента без крепления к платформе или без запирания клапанов.

Тентовый материал относится к группе горючих с кислородным индексом 26% О2, огнеопасность не более 1,66 мм/с. При возникновении пожара его ликвидируют всеми средствами пожаротушения.

Не допускается контакт тентового материала с кислотами, органическими растворителями, другими разрушающими его веществами. Очистка материала от загрязнений осуществляется с помощью средств нейтрального характера.

Перед хранением тент должен быть очищен от пыли и грязи, высушен и упакован в тюк.

6.9 Требования безопасности при работе с оборудованием

6.9.1 Общие положения

К работе водителем-оператором “Урал 532361-10” со смесительно-зарядным оборудованием допускаются лица, имеющие право управления грузовыми автомобилями, прошедшие обучение и сдавшие экзамен на право перевозки опасных грузов, прошедшие обучение и сдавшие экзамены по программе «Водитель-оператор смесительно-зарядной машины», получившие ЕКВ и изучившие настоящую Инструкцию и действующие в карьере предприятия инструкции для водителей технологического транспорта.

К самостоятельной работе водитель-оператор допускается только после недельной стажировки под руководством опытного специалиста.

Водитель-оператор, при работе с машиной, обязан находиться в средствах индивидуальной защиты (каска, защитные очки, респиратор, перчатки), в спецодежде и спецобуви.

При работе на верхней платформе машины, необходимо пользоваться страховочным поясом монтажника, зацепляя цепь пояса за перила.

При нахождении в карьере, водитель-оператор обязан выполнять требования действующих в карьере предприятия инструкций по технике безопасности для водителей технологического транспорта.

Водитель-оператор обязан следить за исправным техническим состоянием ходовой части и навесного оборудования, самостоятельно устранять мелкие неполадки в работе. Ремонтные работы и техническое обслуживание должен проводить специально обученный персонал по нарядам и допускам.

6.9.2 Меры безопасности перед началом работы

Перед началом работ на машине необходимо проверить:

– все шины на наличие разрезов или повреждений, давление воздуха, отсутствие камней застрявших в протекторах;

– днище машины на отсутствие течи масла и гидравлической жидкости;

– все осветительные устройства;

– зеркала заднего вида;

– стеклоочистители;

– уровень масла в системе двигателя;

– уровень масла в системе гидроусилителя руля;

– уровень в системах гидравлики и охлаждения;

– наличие огнетушителей (2×5 литров) и их срок годности;

– наличие и исправность знаков аварийной остановки «Въезд запрещён»;

– наличие и исправность оранжевого проблескового маячка;

– наличие и соответствие норме информационной таблицы ООН на перевозимый опасный груз;

– наличие и комплектность расширенной аптечки, рекомендованной при перевозке опасных грузов;

– наличие страховочного пояса монтажника.

Перед запуском двигателя машины все обнаруженные неисправности необходимо устранить.

После запуска двигателя проверить:

– правильность работы устройства регистрации давления масла и воздуха;

– функционирование устройства для измерения уровня топлива;

– исправность звукового сигнала;

– исправность звукового сигнала заднего хода;

– исправность специальных сигналов – проблескового маячка;

– систему пневматических тормозов;

– исправность заземляющих цепей;

– исправность искрогасителя (его механическую целость).

После чего предъявить подготовленную машину ответственному лицу на проверку. После проверки исправности и комплектности, ответственное лицо делает запись в путевом листе «Машина проверена, исправна и пригодна для перевозки компонентов и заряжания скважин».

Запрещается начинать работу на неисправном “Урал 532361-10” со смесительно-зарядным оборудованием.

Запрещается производить смазку, чистку и другие работы по устранению неисправности во время работы двигателя.

Только после этого, машину можно подавать под загрузку компонентами.

6.9.3 Необходимые документы для водителя-оператора

При выезде из гаража, водитель-оператор обязан иметь при себе:

– водительское удостоверение;

– удостоверение водителя-оператора “Урал 532361-10” со смесительно-зарядным оборудованием (ЕКВ);

– удостоверение о допуске к перевозке опасных грузов (ДОПОГ);

– свидетельство о допуске транспортного средства к перевозке опасного груза (ГИБДД);

– свидетельство о прохождении инструктажа по свойствам перевозимых материалов и изготавливаемого ВВ, в соответствии с Приложением 6 «Правил безопасности при перевозке взрывчатых материалов автомобильным транспортом»;

– оформленный путевой лист с пометкой «ОПАСНЫЙ ГРУЗ»;

– копию маршрута перевозки опасного груза, согласованную с ГИБДД (при выезде на дороги общего пользования);

– пропуск в карьер предприятия.

6.9.4 Меры безопасности при загрузке машины компонентами

Места стоянки машины под загрузку компонентами должны быть обозначены специальными вывесками. Во время загрузки компонентами, двигатель машины следует глушить. Очерёдность загрузки машины: от менее опасного к более опасному в обращении компоненту (сначала АС, а потом нефтепродукт).

Запрещается резко трогаться с места и резко тормозить.

6.9.5 Меры безопасности при калибровке

Калибровка машины производится:

– при вводе в работу новой машины “Урал 532361-10” со смесительно-зарядным оборудованием;

– при смене марки изготавливаемого ВВ;

– после проведения ремонтов и технического обслуживания навесного оборудования машины;

– при переходе на новую партию компонентов для ВВ;

– при переходе на сезонное топливо;

– при установившемся резком изменении температуры окружающей среды;

– при неудовлетворительном качестве полученного взрыва;

– периодически, но не реже одного раза в месяц.

Калибровка “Урал 532361-10” со смесительно-зарядным оборудованием имеет своей целью настройку ответственных узлов навесного оборудования машины на точную подачу (дозировку) компонентов в соответствии с нормой, установленной в ТУ на ВВ.

Во время калибровки, запрещается курить и пользоваться открытым огнем в радиусе 50 м.

При калибровке, использовать только предназначенные для этих целей контейнеры. Причем, под каждый калибруемый компонент – свой контейнер.

При калибровке, настройке узлов и агрегатов машины, запрещается пользоваться инструментом, дающим искру при ударе и трении.

Во время калибровки, необходимо находиться в спецодежде и спецобуви и пользоваться средствами индивидуальной защиты: каской, респиратором, защитной маской или очками, перчатками из непромокаемого материала.

Пролившиеся или просыпавшиеся при тарировке компоненты следует собрать в отдельные емкости для последующего уничтожения.

Загружать обратно пролившиеся или просыпавшиеся при калибровке компоненты запрещается.

Следует избегать попадания компонентов на кожные покровы и слизистые оболочки. При попадании компонентов на кожные покровы и слизистые оболочки их следует смыть обильным количеством теплой воды. При удалении компонентов с кожных покровов дополнительно рекомендуется использовать хозяйственное мыло.

Глаза можно прополаскивать раствором питьевой соды (1 чайная ложка на 1 литр теплой воды). При ухудшении самочувствия поставить в известность руководителя работы и обратиться за медицинской помощью.

6.9.6 Меры безопасности в пути следования машины к объекту производства ВР и в карьере

Водитель-оператор должен быть ознакомлен под роспись с маршрутом движения машины по карьеру, разработанному и утвержденному в установленном для предприятия порядке.

При выезде на дороги общего пользования маршрут движения машины должен быть согласован с ГИБДД. Запрещается уклоняться от установленного маршрута передвижения.

Скорость движения груженой компонентами машины до карьера ограничена 30 км/час.

Скорость движения машины по дорогам карьера не более 15 км/час.

Машина, груженная компонентами, должна двигаться с включенными фарами ближнего света и с включенным проблесковым маячком.

Машина должна быть обеспечена топливом на весь маршрут следования и на работу по зарядке скважин – без дозаправки.

При следовании груженой компонентами машины к заряжаемому блоку запрещается:

– курить в машине;

– оставлять машину без надзора и охраны;

– останавливаться под линиями электропередач;

– останавливаться на мостах, под мостами и в тоннелях;

– преднамеренно останавливаться или стоять вблизи населённых мест и мест скопления людей.

Запрещается брать на буксир любые другие автотранспортные средства.

Запрещается нахождение в кабине с водителем посторонних лиц – не связанных с выполнением текущей работы.

Запрещается допускать к управлению машины посторонних лиц.

Требуется строгое соблюдение Правил безопасности дорожного движения.

В случае поломки, машина должна буксироваться специальным тягачом, предназначенным для буксировки тяжелой карьерной техники.

При работе “Урал 532361-10” со смесительно-зарядным оборудованием в карьере запрещается:

– движение задним ходом на расстояние более 30 метров;

– переезжать через кабели, проложенные по грунту без специальных защитных укрытий;

– оставлять машину на уклонах и подъемах; в случае остановки на подъеме или уклоне вследствие технической неисправности водитель-оператор обязан принять меры, исключающие самопроизвольное движение автомобиля: выключить двигатель, установить аварийный тормоз, затормозить машину, установив под колёса противооткатные колодки;

– производить запуск двигателя, используя движение машины под уклон;

– двигаться с выключенным сцеплением и двигателем.

Во всех случаях движения “Урал 532361-10” со смесительно-зарядным оборудованием задним ходом должен подаваться непрерывный звуковой сигнал, который должен включаться автоматически.

Запрещается устанавливать машину таким образом, чтобы её колеса находились в призме возможного обрушения, но не ближе, чем 5 м от бровки уступа.

6.9.7 Меры безопасности при работе в карьере и заряжании скважин

Допуск машины в карьер предприятия осуществляется только по специальному пропуску.

Ограничение по скорости движения в карьере устанавливаются техническим руководством предприятия, но для груженой компонентами машины скорость движения по карьеру не должна превышать 15 км/час.

После прибытия машины на заряжаемый блок, водитель-оператор должен доложить о своем прибытии мастеру БВР.

Мастер БВР выдает водителю-оператору машины схему блока, с указанием номеров скважин, глубиной каждой скважины и количества ВВ, которое должно быть заряжено в каждую скважину.

Водитель-оператор должен внимательно изучить полученную схему блока, сориентироваться на местности и выяснить у мастера БВР все вопросы по работе.

Мастер БВР дает в помощь водителю-оператору машины взрывника, который сопровождает водителя-оператора машины по блоку в процессе зарядки скважин.

Запрещается начинать работу при недостаточной освещенности рабочего места.

Запрещается устанавливать машину таким образом, чтобы её колеса находились в призме возможного обрушения, но не ближе, чем 5 м от бровки уступа.

Во всех случаях движения машины задним ходом, должен подаваться непрерывный звуковой сигнал, который должен включаться автоматически.

При зарядке скважин, в радиусе поворота зарядного шнека не должно находиться людей и техники. Это следует строго контролировать.

Зарядный шнек следует устанавливать строго над устьем скважины, не допуская просыпей. Для более точной загрузки, рекомендуется использовать рукав.

В процессе зарядки скважин будут устанавливаться боевики. Следует внимательно следить за сигналами взрывника и вовремя прекращать подачу ВВ в скважину. После установки очередного боевика, подачу ВВ продолжить. Запрещается подтягивать установленный в скважину боевик за волновод (или детонирующий шнур).

В процессе перемещения машины по заряжаемому блоку не допускать наездов на детонирующие шнуры, волноводы, а так же на устья пустых и уже заряженных скважин.

По окончанию работ по заряжанию скважин водитель-оператор должен вернуть мастеру БВР схему блока с отмеченными заряженными скважинами.

6.9.8 Ответственность водителя-оператора

Водитель-оператор несет ответственность за:

– нарушение вышеизложенных мер безопасности;

– нарушения технологического процесса при зарядке скважин;

– за аварийные ситуации, возникшие вследствие недосмотра за работой оборудования;

– за не использование необходимых средств индивидуальной защиты.

7 Гражданская оборона.

Виды чрезвычайных ситуаций:

невоенного характера по сфере возникновения

а) техногенные (производственные аварии),

б) природные (стихийные бедствия),

в)экологические (экологические бедствия).

по ведомственной принадлежности

а) промышленности,

б) строительстве,

в) жилищной и коммунальной сфере,

г) сельском и лесном хозяйстве,

д) на транспорте.

по масштабам последствий

а) частные (один станок, установка),

б) объектовые (в пределах предприятия),

в) местные (в пределах района, города),

г) региональные,

д) глобальные.

чрезвычайные ситуации военного характера по виду применяемого оружия

а) массового поражения (ядерное, химическое, бактериологическое оружие),

б) обычного поражения.

В случае возникновения чрезвычайных ситуаций как военного так и невоенного характера проектируемый автомобиль Урал-532361, в силу своих конструктивных особенностей: полноприводный, с возможностью блокировки межосевых дифференциалов, обладающий мощным двигателем, имеющий повышенную грузоподъёмность, может использоваться в условиях тяжёлой и затруднённой проходимости, доставляя песок известь, калий (при угрозе химического и бактериологического заражения; использоваться при ликвидации последствий землетрясений (вывозить щебень, камни, песок, остатки рухнувших зданий и прочее. Так как автомобиль имеет повышенную грузоподъёмность, он может в более короткие сроки доставить больший объём необходимых грузов в труднодоступные районы.

Таким образом проектируемый автомобиль, при необходимости, может быть использован для ликвидации последствий любого из вышеперечисленных видов чрезвычайных ситуаций.

Заключение

В результате работы над дипломным проектом, был проработан вопрос монтажа смесительно-зарядной установки на шасси автомобиля “УРАЛ-532361-10”, выпускаемого ОАО «АЗ Урал», подобран силовой агрегат, обеспечивающий заданные тягово-динамические параметры и необходимый отбор мощности.

Было выполнено технико-экономическое обоснование проекта с анализом автомобилей конкурентов и описанием возможных конструкций прорабатываемого узла; выполнен тягово-динамический расчет; выполнен расчет необходимого для нормальной работы установки, теплового баланса для установки подачи топлива в технологической надстройке, предложен вариант подогрева топлива до необходимой температуры, проработана и рассчитана соответствующая установка; проведенный расчет экономической эффективности показал высокий уровень конкурентоспособности разработанного изделия, позволяющий ему соответствовать самым высоким требованиям, предъявляемым потребителями и законодательством нашей страны.

Список используемой литературы

1. Автомобиль Урал – 532301 и его модификации. Руководство по эксплуатации 532301-3902035РЭ. – Миасс.: УралАЗ, 2002. – 234с.

2. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3х-т. Т.1-2./ В.И.Анурьев.–М.: Машиностроение, 1982. – 1820с

3. Базаров, И.П. Термодинамика./И.П.Базаров. – М.: Высшая школа, 1991. – 520с.

4. Боровских, Ю.И. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобиля. / Ю.И.Боровских, В.М.Кленников, В.М.Никифоров.– М.: Высшая школа, 1975. – 470с.

5. Блюденов, А.Ф. Организационно-экономическая часть дипломного проекта: Учебное пособие для специальности 1503 – “Автомобили”./А.Ф.Блюденов, В.Г.Заслонов.–Челябинск: ЧПИ, 1983. – 120с.

6. Васильева, И.А., “Справочник инженера”./И.А.Васильев. – М.: Высшая школа, 1962. – 470с.

7. Горбунов, С.Е. Безопасность жизнедеятельности: конспект лекций. / С.Е.Горбунов, В.И.Иноков. – Челябинск: ЧГТУ, 1993. – 115с.

8. Иоселевич, Г.Б., “Детали машин”./Г.Б.Иосилевич – М.: Машиностроение, 1988. – 435с.

9. Нащокин, В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. /В.В.Нащокин. – М.: Высшая школа, 1975. – 570с.

10. Нефедов, Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. /Н.А.Нефедов, К.А.Осипов. –М.: Машиностроение, 1984. – 320с.

11. Раздел ”Безопасность жизнедеятельности” в дипломных проектах: Методические указания. /сост. Шапранова Е.С.–Челябинск.Изд.ЮУрГУ, 2000. – 87с.

12. Режимы резания: Справочник. /под ред. Барановского Ю.В. –М.: Машиностроение, 1972. – 800с.

13. Романченко, А.А. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию по специальности 150100 – “Автомобиле – и тракторостроение”./А.А.Романченко, С.А.Уфимцев, В.Е.Андреев.– Челябинск.: Издательство ЮУрГУ, 2001. – 120с.

14. Хейфец, А.Л. Инженерная компьютерная графика AutoCAD. /А.Л.Хейфец.– М.: Диалог.Мифи, 2002. – 427с.

15. Чекмарёв, А.А. Справочник по машиностроительному черчению./А.А.Чекмарев, В.К.Осипов. – М.: Высшая школа, 2000. – 485с.

16. Шафиев, А.Т. “Спец. Автомобили для нефтегазовой промышленности”./А.Т.Бакиев. — изд. Баку, г.в. 1983. – 398с.

17. В дипломном проекте также использовались материалы из Интернета.