Содержание
Введение……5
1 Назначение и классификация машин для зимнего содержания дорог…7
2 Анализ существующих моделей.10
3 Обоснование выбранной темы….11
4 Техническое описание и работа снегоочистителя….13
5 Тяговодинамический расчет…..20
6 Основные параметры и расчет рабочего органа……46
7 Технологическая часть…………..70
8 Безопасность жизнедеятельности83
9 Гражданская оборона…94
10 Экономическая часть…96
Литература…107

Работа № 3378. Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы, цена оригинала 1000 рублей. Оформлен в программе Microsoft Word.

Оплата. Контакты

Введение
Неудовлетворительное зимнее содержание дорог приводит к снижению скорости движения автомобилей неполноценному их использованию и простою а также значительному удорожанию автомобильных перевозок. Снег с проезжей части дорог должен удаляться регулярно так как с течением времени он приобретает все большую прочность и плотность и требует применения более совершенных и дорогих механизмов и машинАнализ литературных источников и экспериментальных исследований показывает что затраты на очистку дорог от снега относительно невелики по сравнению с потерями транспорта от заносов особенно при интенсивном его движении. При снежных заносах средней силы и интенсивности движения 4500 автомобилей в сутки суточные потери транспорта при отсутствии снегоуборки превышают затраты на содержание дороги в течение всего зимнего периода.

ЧЕРТЕЖИ

Для очистки от снега дорог прилегающего к дорогам надкюветного пространства прокладки снегозащитных траншей а также для очистки от снега любой другой территории по которой должно поддерживаться движение транспорта и пешеходов используют дорожные снегоочистительные машины.
Полноприводные автомобили повышенной или высокой проходимости выгодно выделяются из остального ряда машин применяемых для таких целей.
Производительность снегоочистителя во многом зависит от правильности выбора кинематической схемы и её компонентов для максимального обеспечения необходимых характеристик при возможности с минимальными затратами при работе.
Автомобиль Урал 43206 с колесной формулой 4х4 отвечает всем требованиям необходимым для установки снегоочистительного оборудования. Усиленный передний мост автомобиля Урал выдерживает нагрузки приходящиеся во время снегоочистки а также во время передвижения автомобиля до заданного участка дороги. Применение колесной формулы 4х4 позволяет снегоочистителю быть более маневренным при этом проходимость автомобиля не снижается.
Освоение производства дорожных машин на автомобильном заводе “Урал” дает возможность организовать новые производственные цеха увеличить количество рабочих мест повысить номенклатуру выпускаемой продукции выйти на новые рынки сбыта.
1 Назначение и классификация машин для зимнего содержания дорог
Снегоочистительные машины применяются для очистки от снега дорог аэродромов улиц тротуаров дворов и других площадей по которым должно поддерживается движение транспорта и пешеходов. По принципу работы снегоочистители подразделяют на два основных типа плужные и роторные.
Снегоочистители отбрасывающего действия а тем более машины сдвигающего действия неспособны отбрасывать снежную массу на значительное расстояние от расчищаемой полосы и у лучших конструкций максимальная дальность не превышает 12 м.
По типу рабочего органа плужные снегоочистители разделяют на одноотвальные поворотные и не поворотные с одним боковым крылом и без него и двухотвальные с одним или двумя боковыми крыльями или без них по типу шассина пневмоколесном ходу одно и двух отвальные и на гусеничном только двухотвальные по мощности двигателя автомобиля или по тяговому усилию трактора и тягача – на легкие до 75 л.с. или до 3 т средние до 160 л.с. или до 6т и тяжелые свыше 160 л.с. или свыше 6 т.
Для очистки улиц применяют главным образом одноотвальные плужные снегоочистители снабженные цилиндрическими щетками сметающими остатки снега после снятия снежной основной массы плугом.
Для патрульной снегоочистки автомобильных дорог и аэродромов наиболее эффективно применение скоростных снегоочистителей на базе автомобилей или тягачей отбрасывающего действия снабженных отвалами специальной формы. Эти машины используют преимущественно для удаления свежевыпавшего снега обладают тем достоинством что после прохода не образуют валов на обочине дороги благодаря чему значительно уменьшается заносимость дорожного полотна их выполняют обычно с неповоротным отвалом и снегоочистку они ведут на рабочих скоростях 25 кмч и выше. Для отбрасывания снега по возможности дальше от расчищаемой полосы а также для удаления валов с надкюветного пространства некоторые конструкции плужных снегоочистителей снабжают активным дополнительным оборудованием. Его монтируют либо на наружном крае отвала или бокового крыла либо непосредственно на базовой машине в качестве выносного элемента и зачастую выполняют в виде метательного аппарата с приводом от гидродвигателя. Такие плужные снегоочистители носят название комбинированных.
Они различаются по характеру забора и подачи снежной массы в метательный аппарат на две группы с забором снега и с его отбросом осуществляемым различными устройствами питателем и ротором и с одним устройством совмещающим обе операции.
По типу рабочего органа роторные снегоочистители подразделяют на плужнороторные шнекороторные фрезернороторные и с совмещенным рабочим органом.
Рабочий орган плужнороторного снегоочистителя состоит из плуга с встроенным в него одним или двумя роторами. Вырезанная плугом масса снега направляется по обшивке корпуса имеющей обычно форму конической поверхности к ротору роторам который отбрасывает снег в сторону. Часто рабочий орган снабжают устанавливаемым впереди активным дополнительным устройством в виде рыхлящего вала или пропеллера. Плужнороторные снегоочистители эффективны при работе на сухом рыхлом снеге небольшой плотности. Применение их на плотном сыром снеге нецелесообразно.
Рабочий орган фрезерно–роторного снегоочистителя отличается от шнекороторного конструкцией питателя представляющего сабой ленточную винтовую фрезу. Благодаря большому диаметру фреза обладает высокой пропускной способностью а вследствие значительного махового момента и больного момента инерции также хорошими режущими свойствами. Остальные конструктивные элементы фрезернороторнорого рабочего органа не отличаются от элементов шнекороторного. Фрезернороторные снегоочистители могут разрабатывать снег большой плотности и твердости.
По производительности роторные снегоочистители подразделяются на легкие до 200 тч средние до 1000 тч и тяжелые свыше 1000 тч. По типу базовой машины снегоочистители разделяются на автомобильные тракторные на колесных тягачах и на специальном шасси. В целом классификация плужных представлена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 Классификация плужных снегоочистителей
2 Анализ существующих моделей
Темой дипломного проекта стал шнекороторный снегоочиститель. Такие автогиганты как МАЗ и ВАЗ также выпускают подобную технику. Чтобы успешно конкурировать на рынке с отечественными производителями необходимо произвести подробный анализ существующих моделей и разрабатываемой машины. В качестве образцов для сравнения принимаем наиболее успешные модели соответствующих машин. Данные анализа представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Основные технические показатели шнекороторных снегоочистителей
Показатели Марка автомобиля и тип шасси
Как видно из приведенных данных проектируемый шнекороторный снегоочиститель занимает достойное место среди самых прогрессивных аналогов отечественного производства.
3 Обоснование выбранной темы
Одна из основных проблем развития транспортного снабжения Российских регионов в зимний период постоянная необходимость отчистки дорожного полотна от снежного покрова существенно снижающего скорость движения транспорта это особенно сказывается на перевозках на большие расстояния или в случае большого количества выпадения осадков схода снежных лавин и т.д. простою движения транспорта во всех направлениях на продолжительный срок значительно увеличивает транспортные расходы.
Недостатки плужных снегоочистителей
Ограниченность применения т.е. они рассчитаны на уборку только свежевыпавшего неслежавшегося снега
Неэффективность использования в тяжелых погодных условиях небольшая высота слоя убираемого снежного покрова невысокой плотности
Малая скорость снегоочистки
Трудности с применением в городских условиях.
Недостатки фрезернороторных снегоочистителей
сложность конструкции рабочего органа по сравнению со шнекороторным снегоочистителем
Недостаточная надёжность питателя.
Работа без заеданий гидропривода
Отопление в кабине водителя должно обеспечивать приемлемые для работы температурные условия
Хорошая обзорность в любых погодных условиях.
Преимущества шнекороторных снегоочистителей
Простота конструкции
Небольшие затраты на изготовление и переоборудование базового автомобиля
Более высокая скорость снегоочистки по сравнению с роторными снегоочистителями
Удобность в применении для содержания городских дорог.
Преимущества роторных снегоочистителей
Более высокая производительность по сравнению с плужными снегоочистителями
Всё вышеперечисленное способствовало тому чтобы заняться проектированием машины для зимнего содержания дорог. На основании приведённого анализа выбираем шнекороторный снегоочиститель выполняющий следующие функции
очистку дорог
транспортировку снежной массы от полотна дороги.
Машину проектируем на базе существующей модели автомобиля «Урал43206» с колесной формулой 4х4.
4 Техническое описание и работа снегоочистителя
4.1 Назначение снегоочистителя
Шнекороторный снегоочиститель предназначен для очистки шоссейных дорог от свежевыпавшего и слежавшегося снега а также может использоваться для удаления снежных валов образованных другими снегоочистителями.
Снегоочиститель может работать во всех климатических зонах при температуре окружающего воздуха до минус 40 градусов Цельсия.
4.2 Техническая характеристика
Тип снегоочистителя…..шнекороторный
Тип и марка шасси………шасси повышенной проходимости Урал43206
Двигатель…дизельный с турбонаддувом ЯМЗ238Б14
мощностью 300 л.с.220 кВт
Дорожный просвет под рамой подвески мм не менее …. 175
Угол въезда град. не менее ….. 7
Угол съезда град. не менее …. 20
Масса снегоочистителя с водителемоператором кг …….11210
Распределение нагрузки на дорогу от снегоочистителя в транспортном положении рабочего органа кг
через передний мост ….6445
через задний мост…4765
Габаритные размеры мм
длина 9652
ширина ..2954
высота ….2900
Частота вращения ротора рабочего органа об.мин …..410
Время работы на возимом запасе топлива
при максимальной загрузке ч. не менее….. 8
Обслуживающий персонал чел. 1 водительоператор
4.3 Шасси Урал43206
Для монтажа снегоочистительного оборудования используется шасси Урал43206 на котором произведены следующие изменения
заменена силовая установка
усилены передние рессоры
перенесен подогреватель
доработана система электрооборудования.
доработана система питания двигателя топливом.
4.3.1 Усиление передних рессор
В связи с повышенными нагрузками на переднюю подвеску возникающими в транспортном положении изза консольной навески рабочего органа выполнено усиление передних рессор. Каждая рессора усилена пятью листами и состоит из 16 упругих листов разной длины из специальной рессорной стали. Все листы рессоры соединены центровыми болтами и по бокам скреплены хомутами.
4.4 Состав снегоочистителя
Шнекороторный снегоочиститель самоходный агрегат на шасси высокой проходимости Урал43206.
Основными частями снегоочистителя являются шасси силовая установка рабочий орган привод рабочего органа ходовая трансмиссия электрическая и гидравлическая системы.
В комплект поставки снегоочистителя также входят одиночные комплекты запасных частей и принадлежностей шасси Урал43206 двигателя ЯМЗ238Б и снегоочистительного оборудования.
4.4.1 Принцип работы снегоочистителя
При движении снегоочистителя вперед вращающиеся шнеки рабочего органа отделяют от снежного массива куски снега и транспортируют их к середине рабочего органа где расположено приемное отверстие ротора.
Дизельный двигатель ЯМЗ238Б с обеспечивающими системами питания охлаждения смазки подогрева монтируется на специальной платформе которая с помощью стремянок крепится к раме шасси. Все оборудование смонтированное на платформе закрывается металлическим кузовом.
Однороторный двухшнековый рабочий орган ри помощи специальной подвески крепится спереди к лонжеронам шасси.
При работе снегоочистителя рабочий орган посредством лыж опирается на очищаемую поверхность. В транспортном положении рабочий орган поднят. Для предупреждения самопроизвольного опускания рабочего органа при движении машины предусмотрены стопорные пальцы которые вставляются в отверстия направляющих стоек и фиксируются от выпадения. Управление поворотом кожуха ротора подъемом и опусканием рабочего органа гидравлическое.
Для работы в ночное время снегоочиститель оборудован двумя фарами основного света и двумя дополнительными фарами освещения рабочей зоны.
4.4.2 Описание и работа снегоочистительного оборудования
Рабочий орган
Рабочий орган снегоочистительного оборудования закреплен консольно спереди шасси и предназначен для разрушения снежного массива и отбрасывания его с очищаемой поверхности.
Конструкция рабочего органа состоит из корпуса на котором установлены два взаимозаменяемых шнека ротора редуктора
цепного редуктора ведущей звездочки и двух лыж.
Корпус рабочего органа
К вертикальным стойкам приварены две скобы для крепления ползунов подвески а к нижнему уголку проушины для соединения с передней рамой подвески.
На швеллере поперечине и вертикальной стойке имеются отверстия для крепления редуктора.
Место между швеллером и лобовым листом служит для размещения ротора и его кожуха.
Для подрезания снега на корпусе установлены боковые ножи 10 нижние ножи и верхние ножи. Нижние ножи выполнены с двойной заточкой что позволяет переставлять их при износе режущих кромок.
Редуктор рабочего органа
Редуктор двухступенчатый коническоцилиндрический состоит из корпуса ведущего вала вала ротора и вала привода шнеков.
Ведущий вал с посаженными на его шлицевые участки цилиндрической косозубой шестерней и фланцем вращается в конических роликовых подшипниках закрытых крышками и. Под крышки установлены регулировочные прокладки.
Вал ротора вращается в двух конических роликовых подшипниках и закрытых крышками и. Под крышки установлены регулировочные прокладки и. Задняя крышка глухая устанавливаемые под нее прокладки служат для регулировки зацепления конических шестерен.
Вал имеет шлицы в передней средней и задней частях. На шлицы вала в средней части до упора в бурт посажена цилиндрическая косозубая шестерня находящаяся в зацеплении с шестерней ведущего вала а шлицы в задней части коническая шестерня. Между шестернями установлена распорная втулка.
При превышении допустимого крутящего момента или попадания в ротор какихлибо больших твердых предметов происходит срезание штифтов и ротор отсоединяется от вала.
В передней части вал имеет осевые и радиальные отверстия для обеспечения подачи смазки к подшипниковой втулке. На переднем торце установлена прессмасленка.
На наружную цилиндрическую поверхность крышки посажен кожух ротора и зафиксирован от осевого перемещения шайбой которая крепится к ступице ротора с помощью болтов.
Стакан устанавливается в корпусе редуктора на регулировочных прокладках и закрепляется болтами. Регулировочные прокладки служат для регулировки зацепления конических шестерен.
Корпус редуктора сварной. В верхней части он имеет люк для контроля зацепления конических шестерен и осмотра внутренних полостей редуктора. Люк закрыт крышкой. Смазка редуктора производится разбрызгиванием.
Ротор.
Ротор предназначен для отбрасывания снега поданного шнеком в полость кожуха ротора установлен на конце вала редуктора рабочего органа. Он состоит из ступицы и шести лопастей.
Подшипниковая втулка и четыре режущих втулки запрессованы в отверстия ступицы. Ротор в сборе отбалансирован.
Кожух ротора имеет выбросной патрубок и установлен на поверхности крышки выходного конца редуктора.
Шнеки.
Шнеки предназначены для разрыхления и транспортировки снега к ротору. Устанавливаются в передней части рабочего органа перед лобовым листом.
На фланцах шнека установлены подшипниковые опоры. Корпуса опор закрепляются болтами в боковинах корпуса рабочего органа.
Цепной редуктор
Цепной редуктор предназначен для передачи крутящего момента на шнеки. Состоит из корпуса являющимся левой боковиной рабочего органа ведущей звездочки натяжной звездочки двух звездочек шнеков успокоителя промежуточной звездочки и двухрядной цепи.
Звездочка насажена на вал вращающийся в двухрядном сферическом подшипнике. Вал соединен со шнеком фланцевым соединением.
Боковина корпуса имеет четыре монтажных люка которые закрыты крышками и служат для контроля состояния звездочек и цепи.
Для контроля уровня масла служит болт крепления нижнего монтажного люка расположенный в горизонтальной плоскости с осью нижней звездочки.
Лыжи рабочего органа
Лыжи рабочего органа являются опорами рабочего органа и обеспечивают требуемое расстояние до очищаемой поверхности. Конструкция опор предусматривает возможность регулировки зазора между очищаемой поверхностью и нижним горизонтальным ножом. На опорной поверхности лыж имеются наплавки из износостойкого металла.
Подвеска рабочего органа
Подвеска предназначена для подвижного соединения рабочего органа с рамой автомобиля. Состоит из двух направляющих стоек закрепленных на лонжероне рамы. К стойкам крепятся кронштейны гидроцилиндров. В отверстия кронштейнов установлена уравнительная ось. На шлицевые консоли оси надеты рычаги которые тягами связаны с ползунами имеющими возможность перемещений по направляющим стойкам. Ползуны шарнирно связаны с рабочим органом.
Фиксация рабочего органа в транспортном положении осуществляется при помощи двух фиксаторов которые вставляются в отверстия направляющих.
5 Тяговодинамический расчет
5.1 Исходные данные
Шнекороторный снегоочиститель на базе автомобиля Урал 43206
Собственная масса ам – 6600 кг
Масса груза – 4610 кг
Габаритные размеры ам
ширина В – 2954 мм
высота Н – 3145 мм
Максимальная скорость 60 кмч 166 мс
Колесная формула – 4х4
Статический радиус колеса 054 м
Коэффициент сопротивления качению f 003 движение ам по укатанному снегу
Коэффициент сцепления колеса с дорогой φ 035
Коэффициент аэродинамического сопротивления ам Сх 08
Коэффициент максимального сопротивления движению
ψмах 045
Частота вращения коленчатого вала ne 700…2100 обмин
Частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности nе мах 2100 обмин
КПД обслуживающих систем η 087.
Передаточные числа раздаточной коробки
Высшая передача 121
Низшая передача 215
Таблица 5.2 – Передаточные числа трансмиссии
5.8 Передаточные числа КП
Прежде всего необходимо определить передаточное число первой передачи. Оно должно быть достаточным для преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги для обеспечения минимальной скорости движения 4…5 кмч. В то же время увеличение передаточного числа первой передачи допустимо только до величины при которой развиваемая тяговая сила на колесах достигает силы сцепления ведущих колес с дорогой.
Передаточное число первой передачи по условию обеспечения тяговых возможностей автомобиля определяется по следующей формуле
Данные заносим в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – Передаточные числа коробки передач
5.10 Определение тяговых характеристик ам
Аналогично полученные данные заносим в таблицу 5.5.
Таблица 5.5 – Значения тяговых характеристик ам передаточные числа
По табличным значениям строим графики тяговых характеристик. Графики представлены в графической части.
5.11 Определение динамического фактора ам
Тяговая характеристика недостаточно удобна для сравнительной оценки тяговых свойств автомобилей обладающих различной массой так как при оди¬наковых значениях силы тяги они будут иметь на одной и той же дороге раз¬личные максимальные скорости различные ускорения преодолевать неодина¬ковые предельные подъёмы и так далее.
Динамическим фактором автомобиля называют отношение разности силы тяги на колёсах и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля то есть
где D динамический фактор автомобиля
Pw – сила аэродинамического сопротивления
Аналогично полученные данные заносим в таблицу 5.6.
Таблица 5.6 – Значения силы аэродинамического сопротивления передаточные числа
Продолжение таблицы 5.7
Строится график зависимости D от Va . График представлен на рисунке 5.3.
Если известен коэффициент сопротивления качению то с помощью динамической характеристики можно определить максимальный угол подъёма автомобиля по мощности.
Рисунок 5.2 – Тяговодинамическая характеристика
5.12 Определение мощностей на колесе
Продолжение таблицы 5.9
По табличным значениям строим графики мощностного баланса. Графики представлены на рисунке 5.4.
Рисунок 5.3 – Мощностной баланс
5.14 Определение ускорений
Время равномерного движения автомобиля обычно мало по сравнению с общим временем его работы. Так например при эксплуатации в городах авто¬мобили движутся равномерно всего 15 25 времени. От 30 до 45 времени занимает ускоренное движение автомобиля и 30 40 движение накатом и торможение.
Показателями динамичности автомобиля при разгоне служат величины максимальных ускорений а также значения пути и времени разгона в опреде¬лённом интервале скоростей.
Значения ускорения времени и пути разгона получают как опытным путём в процессе эксплуатации так и аналитически. Методика расчёта показателей дина¬мичности автомобиля при неустановившемся движении едина для всех его видов. Вначале из дифференциального уравнения движения находим ускорение а затем используя приёмы численного интегрирования определяем величины времени и пути движения. Ускорение автомобиля определяют при помощи выражения для динамического фактора автомобиля движущегося без прицепа
где j ускорение автомобиля мс
Значения динамического фактора берут на разных скоростях с дина¬мической характеристики автомобиля. По полученным значениям j составляем таблицу 5.10 и строим график ускорений. График представлен на рисунке 5.5.
Время и путь разгона ввиду отсутствия аналитической связи между ускорением и скоростью автомобиля определяют графоаналитическим. Кри¬вую ускорений разбивают на ряд отрезков и считают что в каждом интер¬вале скорости автомобиль разгоняется с постоянным ускорением.
Таблица 5.10 – Значения ускорений автомобиля
По табличным значениям строим графики обратных ускорений. Графики представлены на рисунке 5.6.
Рисунок 5.5 – Графики обратных ускорений
5.16 Время разгона
При разгоне с места отсчёт нужно вести от скорости соответствующей ми¬нимально устойчивому числу оборотов коленчатого вала двигателя.
По мере приближения скорости автомобиля к максимальной ускорение при¬ближается к 0. Это означает что время разгона автомобиля до максимальной скорости определяемое пересечением кривой ускорения с осью абсцисс теорети¬чески бесконечно велико. Однако разгон становится практически не ощутим при скорости автомобиля равной 09+095 Vmax. Поэтому время и путь разгона определяются обычно до скорости на 5 + 10 меньше максимальной.
Кривые времени разгона для проектируемого автомобиля представлены на рисунке 5.7.
где m1 – масштаб по ускорению
m100409
m2 – масштаб по скорости
m21005
Fti – площадь на графике Va под кривыми мм².
Аналогично полученные данные заносим в таблицу 5.12.
Таблица 5.12 – Значения времени разгона
Аналогично полученные данные заносим в таблицу 5.12.
Таблица 5.12 – Значения пути разгона
5913107 1613895 15
По табличным значениям строим графики пути разгона. Графики пред
ставлены на рисунке 5.8.
Рисунок 5.7 – Путь разгона
5.18 Максимальнопреодолеваемый угол по тяге
5.19 Максимально преодолеваемый угл по сцеплению
6 Основные параметры и расчет рабочего органа
6.1 Основные параметры и расчет ротора
Важнейшей составной частью рабочего органа шнекороторного снегоочистителя является ротор – лопастной метательный аппарат с помощью которого снег отбрасывается от машины в заданном направлении на более или менее значительное расстояние.
6.1.1 Угол наклона направляющего патрубка
Экспериментальными исследованиями проведенными на роторной установке со снегом различной плотности установлено что наибольшая дальность отбрасывания плотного снега достигается при наклоне направляющего патрубка к горизонту под углом 450 для снега сравнительно небольшой плотности – при угле наклона патрубка к горизонту в пределах от 40до 430.
6.1.2 Угол разгрузки ротора
Угол разгрузки ротора – угол между рабочими поверхностями лопастей. Оптимальный угол разгрузки ротора должен выбираться из условия выгрузки всего содержимого межлопаточного пространства ротора за каждый оборот
6.1.3 Расположение лопастей в роторе
Согласно тем же исследованиям оптимальное расположение лопастей при котором обеспечивается наибольшая дальность отбрасывания снежной массы радиальное или наклонное к радиусу ротора под углом не выходящим за пределы ±100. С увеличением этого угла дальность отброса снежной массы значительно уменьшается.
6.1.4 Положение направляющего патрубка
Исследования на экспериментальном самоходном стенде двухроторного рабочего органа а так же исследования на стационарной роторной установке показали что на дальность отбрасывания оказывает заметное влияние положение нижнее или верхнее направляющего патрубка Положительное влияние верхнего выброса на дальность сказывается также благодаря более высокому расположению направляющего патрубка.
6.1.5 Окружная скорость ротора
Исследованиями роторов серийных снегоочистителей и на экспериментальных стендах в широком диапазоне окружных скоростей установлено что с увеличением скорости ротора дальность отбрасывания снега возрастает. Но эта дальность как отмечалось не растет беспредельно и в том числе конструктивными особенностями рабочего органа наибольшее ее значение довольно четко ограничивается некоторой критической скоростью ротора. Дальнейшее увеличение скорости ротора сверх критической не дает практически заметного роста дальности отбрасывания снежной струи.
6.1.6 Плотность снега
Наблюдения проведенные в процессе экспериментальных исследований и анализ характера изменения дальности полета снежных частиц в зависимости от плотности показали что тяжелые частицы отбрасываются метателем на более далекое расстояние. Это объясняется тем что сопротивление воздуха пропорциональное миделеву сечению для плотных частиц меньше чем для частиц небольшой плотности. В нашем случае плотность убираемого снеге была задана техническим заданием на изготовление снегоочистителя ρ 0702 тм3.
6.1.7 Коэффициент заполнения ротора
Загрузка ротора определяется коэффициентом заполнения kзап под которым понимается отношение фактической обьемной производительности машины Пф к пропускной способности ротора Пр. Этот вывод находит свое объяснение в том что с увеличением производительности снежная струя выходящая из патрубка становится более компактной. Для обеспечения нормальных условий работы снегоочистителя коэффициент заполнения ротора принимают равным kзап03 045.
По представленным данным находим окружную скорость ротора по формуле 6.1
6.1.8 Дальность отбрасывания снега
где Q – весовая производительность значение определено техническим заданием. Q1000тч.
Dp – диаметр ротора
где kB – коэффициент глубины ротора kB03250375
mp – количество роторов
mp1шт.
Bp – глубина ротора
Очень велико влияние ветра на дальность отбрасывания снега роторным снегоочистителем. На основе экспериментальных исследований дальность отбрасывания снега Lв при встречном или попутном для снежной струи ветре может быть ориентировочно определена по эмпирической формуле
где vв – скорость ветра в мсек. Второе слагаемое в формуле принимается со знаком плюс при попутном со знаком минус – при встречном ветре.
Дальность отбрасывания снега при скорости ветра ve5мсек
6.2 Расчет питателя
Подача снежной массы к метательному аппарату у большинства роторных снегоочистителей осуществляется с помощью питателя назначение которого состоит в отделении небольших снежных масс от разрабатываемого массива транспортировании и забрасывании их в ротор.
Каждый из этих типов питателей обладает свойственными ему достоинствами и недостатками и выбор того или иного типа питателя обычно определяется предъявляемыми к снегоочистителю эксплуатационными требованиями физикомеханическими свойствами разрабатываемого снега и параметрами базовой машины. Так к недостаткам фрезерных питателей можно отнести большие габариты и вес по сравнению со шнековым худшая маневренность снегоочистителя значительный вес приходящейся на передней мост автомобиля. Разрабатываемый шнекороторный снегоочиститель по техническому заданию предназначен для работы со снегом средней плотности.
Скорость вращения шнеков
Долголетней практикой эксплуатацией роторного снегоочистителей установленно что наиболее рациональной является окружная скорость питателя vп810мсек. Для шнекового питателя при малом диаметре и небольшом шаге винтовой линии шнека не исключено что пропускная его способность окажется недостаточной и снег будет подвергается уплотнению. В этом случае необходимо либо увеличить размеры шнека либо увеличить его окружную скорость. где q – фактическое количество транспортируемого снега приходящегося на один шнек.
Т.к по техническому заданию производительность задана Q1000тч то соответственно учитывая что питатель состоит из двух шнеков
dшн05м tшн035м диаметр и шаг витков шнека
dв025м – диаметр вала шнека
ρ0307гсм – плотность снега
ψшн0409 – безразмерный коэффициент зависит от плотности снега.
Следовательно должно быть
обмин.
6.3 Расчет привода рабочего органа
Схема привода рабочего органа представлена на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 – Схема привода рабочего органа
Привод рабочего органа состоит из двухступенчатого коническо
цилиндрического и цепного редукторов.
Для двухступенчатого редуктора
Ранее было найдено
Dp122м – диаметр ротора
Vp22мc – окружная скорость ротора
nшн338обмин –число оборотов шнека.
Из исходных данных
Твх65472Нм – крутящий момент на входном валу редуктора
nвх59348обмин – число оборотов на входном валу редуктора
Экспериментально получены следующие данные
Fp190кг окружная сила на лопатках ротора
Fшн155кг окружная сила на витках шнека
Найдем крутящие моменты на роторе и шнеке
Найдем передаточные числа ступеней редуктора.
Передаточное число конической передачи она является паразитной и служит лишь для изменения направления потока мощности.
Для цепного редуктора
передаточное число цепной передачи считаем из условия что в проектируемом рабочем органе два шнека крутящий момент на которые передается ведомыми звездочками от ведущей звездочки т.е. поток мощности раздваивается
6.4 Расчет редуктора рабочего органа
Расчет цилиндрической передачи
Исходные данные
Исходными данными к расчёту является
Крутящий момент на колесе Т2 969 Н×м
Частота вращения шестерни n1 59348обмин
Передаточное число i 148.
6.4.1 Расчет первой цилиндрической передачи
Межосевое расстояние косозубой передачи
где передаточное число быстроходной ступени
крутящий момент промежуточного вала
предварительно задаваемое отношение ширины венца колеса к определяемому межосевому расстоянию
Принимаем предварительный наклон зуба и определяем суммарное число зубьев
число зубьев шестерни
число зубьев колеса
фактическое передаточное число
уточним угол наклона зубьев
делительный диаметр шестерни
делительный диаметр колеса
ширина венца шестерни
диаметры окружностей вершин зубьев
силы в зацеплении
окружная сила
осевая сила
радиальная сила
где стандартный угол зацепления
Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
Материал шестерни 45X ГОСТ454371. Термообработка – закалка.
Твердость НВ 180…350.
Тогда
σН допускаемое напряжение
где Кнα1 – коэффициент долговечности.
Окружная скорость колеса
По 4 назначаем 8ю степень точности изготовления колес тогда
коэффициент учитывающий влияние погрешностей изготовления шестерни и колеса на распределение нагрузки между зубьями
где n – степень точности изготовления
коэффициент учитывающий неравномерное распределение напряжений у основания зуба по ширине зубчатого венца
По 5 находим
Подставим найденные значения коэффициентов в соответствующую формулу 5.32
где для косозубого колеса
коэффициент неравномерного распределения нагрузки после приработки
где коэффициент учитывающий приработку зубьев
коэффициент неравномерного распределения нагрузки в начальный период
коэффициент учитывающий внутреннею динамику нагружжения
Условие прочности выполняется.
Коэффициент запаса прочности по контактным напряжениям
5.4.2 Расчет конической передачи редуктора
Для уменьшения затрат на разработку и внедрение комплектующих редуктора попробуем заменить проектную коническую шестерню на штатную шестерню полуоси технологический процесс которых уже налажен на АЗ “Урал”.
Геометрические параметры шестерни
Т.к. передаточное число передачи равно 1 и все геометрические параметры шестерни определены то расчет ступени сводится к проверочному расчету шестерни.
Проверка на контактную прочность
6.4.5 Оценка рабочего ресурса подшипников
Расчет подшипников входного вала
Для входного вала ранее были выбраны
Роликоподшипники конические однорядные 7312М повышенной грузоподъемности ГОСТ 33371
динамическая грузоподъемность
базовая статическая грузоподъемность
коэффициент осевого нагружения
Так как подшипники конические то находим осевые составляющие от радиальных нагрузок
Осевые силы нагружающие подшипник
Так как и то
Отношение для опоры А
где коэффициент вращения
для вращения внутреннего кольца
Отношение для опоры В
для опоры В по 5
X04
Y156.
Находим эквивалентную динамическую радиальную нагрузку
где коэффициент учитывающий условия эксплуатации
температурный коэффициент
Определим базовую долговечность
Опора В более нагружена базовую долговечность считаем по опоре В.
где частота вращения кольца
динамическая грузоподъемность подшипника
Как видно из расчета выбранные подшипники пригодны для установки их на быстроходный вал рассматриваемого редуктора.
Аналогичным образом были рассмотрены и другие ранее выбранные подшипники. Ресурс выбранных подшипников удовлетворяет поставленной задаче.
7 Технологическая часть
Технологический процесс машиностроения характеризуется как улучшением конструкций машин так и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Основная задача – изготовить машину заданного качества в нужном количестве при наименьших затратах материалов минимальной себестоимости и высокой производительности.
Станки с ЧПУ представляют собой новый вид технологического оборудования предназначенного для переналаживаемого производства. Простота управления этим оборудованием с помощью управляющих программ обеспечивает снижение издержек производства и делает технологию использующую системы и оборудование с ЧПУ основой машиностроительного производства.
7.1 Техническая характеристика детали
7.1.1 Технические условия на изготовление детали.
Поковка гр. 11 149207 НВ ГОСТ 847970.
Цементировать h 091.3мм 5763HRCэ.
Насыщение поверхностного слоя изделия углеродом при нагреве соответствующей среде для получения поверхностной твердости износостойкости Закалка +низкий отпуск
Боковой зазор в зацеплении с сопрягаемой шестерней при совпадении вершин делительных конусов должен быть 03….088 мм.
Допускается ослабление шлиц на 005 мм. на длине 15 мм. под зубчатым венцом.
7.1.2 Характеристика материала заготовки.
Сталь 18ХГТ ГОСТ 454371.
Заменитель – стали 30ХГТ 25ХГТ 12ХН3А 20ХГР.
Вид поставкипоковка заготовка ГОСТ 113371.
Сталь 18ХГТ благодаря наличию титана обладает повышенной прокаливаемостью прочностью и меньшей чувствительностью к перегреву. Эта сталь отличается высоким сопротивлением к смятию.
Таблица 1 Химический состав ГОСТ 454371
C Mn Si Cr Ti P S Cu Ni
Не более
017023 080010 017037 100130 003009 0035 0035 030 030
7.2 Технологические свойства
Температура ковки 0С начала 1200 конец 800. Сечение до 250 мм охлаждается на воздухе 251350 мм в яме. Обрабатываемость резанием –после нормализации при НВ 156159. σв 530 МПа
7.3 Технологичность конструкции детали
Технологичность детали определяется минимумом трудозатрат при механическом изготовлении и в процессе эксплуатации ремонт и техническое обслуживание.
использования металла
проектирование рациональной конструкции детали с тем чтобы обеспечить возможность произвести обработку детали наиболее простыми доступными методами
количественный.
7.3.1 Количественная оценка технологичности
Определяем коэффициент точности
Кт11Аср
где Аср средний квалитет точности поверхности детали
Аср А1n1n1
где А1 квалитет обработки данной поверхности
n1 количество поверхностей данного квалитета или количество размеров.
Таблица 7.1 Точность размеров
Размеры по чертежу Квалитет Количество размеров Унифицированный размер
7.3.2 Качественная оценка технологичности
Качественная оценка технологичности заключается в выявлении недостатков конструкции по сведениям содержащихся в чертежах технических требованиях а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.
Деталь – шестерня полуоси изготавливается из стали 18ХГТ ГОСТ 454371.
Возможна обработка поверхностей проходными резцами.
Возможно применение высокопроизводительных методов обработки с применением станка с ЧПУ на токарной операции. Станок модели 1К282 на сверлильной2Р118Ф2.
7.4 Разработка маршрутнооперационного технологического процесса
Технологический процесс – это часть производственного процесса содержащее действие по изменению и последующему определению состояния предмета труда.
Таблица 7.3 Маршрут обработки детали.
операции Наименование и содержание операции Оборудование и приспособление
000 Заготовительная
ГКМ
005 Токарная
1.Зенкеровать отв. 1
2.Точить торец 2
3.Снять фаску 3
4.Точить поверхность 4
5.Точить торец ступицы 5
6.Зенкеровать отв. 4 окончательно
7.Снять фаску 6
8.Точить фасонную канавку 7
Токарный вертикальный 8мишпиндельный па 1К282
010 Сверлильная
1.Зенкеровать фаску 1 Вертикальносверлильный 2Н135
015 Протяжная
1.Протянуть отв.1 и 20 эвольвентных шлиц зубьев.
Вертикальнопротяжной 7Б66
020 Шлифовальная
1. Шлифовать пов. 12 Круглошлифовальный 3Б12
025 Контрольная
030 Маркировочная
Продолжение таблицы 7.3
операции Наименование и содержание операции Оборудование и приспособление
035 Зубострогальная
1. Протянуть 22 зуба m635
2. Снять фаску 2. Зубострогальный 5А250
040 Контрольная
045 Моечная
050 Контрольная
055 Термическая
1.Цементация
060 Шлифовальная
1.Шлифовать отв.1 Внутришлифовальный 3А228
065 Шлифовальная
1.Шлифовать пов.12 Круглошлифовальный 3Б12
070 Моечная
075 Контрольная
Выбор и характеристика применяемого оборудования
При выборе оборудования для каждой технологической операции учитываются следующие основные факторы объем выпуска деталей тип производства размеры детали размеры и расположение обрабатываемых поверхностей требования к точности шероховатости поверхности необходимость наиболее полного использования станков по мощности и по загрузке простоту их обслуживания.
7.4.1 Вертикальносверлильный станок 2Н135
Станок предназначен для сверления рассверливания зенкерования и развертывания отверстий в различных деталях а также для торцевания и нарезания резьбы машинными метчиками.
Характеристика станка
Наибольший диаметр сверления мм…..35
Конус Морзе шпинделя……….4
Габаритные размеры станка мм
длина……1630
ширина…1220
выста… …3330
Масса станкакг……. ……..1450
7.4.2 Вертикально протяжной 7Б66
Станок предназначен для протягивания внутренних поверхностей различной геометрической формы и размеров деталей из черных и цветных металлов и сплавов. Станок работает как полуавтомат но при оснащении его автоматизированными приспособлениями для подачи заготовки и съема детали может работать в автоматическом цикле и может быть встроен в автоматические линии. Станок применяют в крупносерийном и массовом производствах.
Характеристика станка.
Наибольший рабочий ход салазок мм………….1250
Габаритные размеры станка мм
длина..….3660
ширина…1660
высота…..3560
Масса станка кг….7950
7.4.3 Круглошлифоальный станок 3Б12
Станок предназначен для наружного шлифования в центрах цилиндрических пологих конических и торцевых поверхностей детали.
Характеристика станка
Наибольшие размеры детали мм
диаметр………..……200
длинна.…..500
Конус Морзе..3
Мощность эл. двигателя кВт………………….45. 7
Габаритные размеры станка мм
длина…….2660
ширина……….……1750
высота…..1750
Масса станка кг….2600
7.4.4 Токарный вертикальный 8ми шпиндельный полуавтомат 1К282.
Характеристика станка
суммарное..50
Пределы частот вращения шпинделя обмин ……..….42628
Количество подач….73
Пределы подач ммоб.0064405
Скорость быстрого перемещения суппорта ммин……….35
Мощность эл. двигателя кВт……….….55
Габаритные размеры станка мм
длина…..3070
ширина..2945
высота…………….3805
Масса станка кг.19000
7.4.3 Вертикальносверлильный станок 2Р118Ф2
Станок предназначен для сверления зенкерования развертывания нарезания резъб и т.д в условиях серийного производства. Наличие на станке шестипозиционной револьверной головки для автоматической смены режущего инструмента и крестового стола
Характеристика станка
Наибольший диаметр сверления мм.…..18
Размеры стола мм
ширина…….….….…400
длина……..630
Количество инструментов в головке………..……6
Частота вращения шпинделя обмин……….452000
высота…..2500
Масса станка кг…..2500
7.4.4 Зубострогальный станок 5А250
Предназначен для нарезания прямозубых конических колес в условиях серийного и массового производства. В качестве инструмента применяют зубострогальные резцы. Заготовку устанавливают на оправку шпинделя и закрепляют с помощью гидрозажима.
Характеристика станка
Наибольший диаметр колеса мм…..….500
Наибольший модуль нарезаемых зуб.колес……….8
Масса станка кг..….870
7.5 Проектирование заготовки
7.5.1 Расчёт межоперационных припусков
Размеры исходной заготовки припуски на механическую обработку заготовки их допуски выбирают в зависимости от экономической точности принятого способа обработки конфигурации изделия и вида заготовкиОпытностатистический метод.
Метод основан на определении припусков по стандартным таблицам которые составлены на основе обобщения и систематизации производственных данных опыта работы передовых заводов.
Таблица 7.4 – Опытностатистический метод
Расчётноаналитический метод
Этот метод основан на том что каждая последующая операция ликвидирует погрешности предыдущей. Этот расчёт более сложен поэтому его применяют в серийном и массовом производстве. Так как он учитывает все
Таблица 7.5 Расчётноаналитический метод
7.5 Расчёт режимов резания и норм времени
Режимы резания металлов определяются следующими основными параметрами глубиной резания подачей и скоростью резания. Исходными данными для выбора режимов резания являются данные об изготовляемой детали и её заготовки а также данные о применяемом оборудовании и инструменте.
Подача ммоб – величина перемещения главной режущей кромки инструмента за 1 оборот обрабатываемой заготовки.
Основное технологическое время машинное время – время работы станка связанное со снятием стружки без участия человека.
Перед тем как приступить к расчёту режимов резания необходимо рассчитать партию
Остальные операции по изготовлению конической шестерни были рассчитаны аналогичным образом.
8 Безопасность жизнедеятельности
Автомобили широко используемые во всех областях народного хозяйства выполняют значительную часть транспортных работ. Основными их преимуществами являются большая мобильность возможность непосредственной доставки грузов и пассажиров «от двери к двери» приспособленность к транспортировке грузов с различными размерами и массой возможность организации перевозок в короткие сроки. Эти преимущества обеспечили широкое применение автомобильного транспорта во всем мире и неуклонный рост парка подвижного состава.
В результате развития автомобильной промышленности растут средние показатели скорости грузоподъёмности интенсивности движения автомобилей. С другой стороны ситуация в таких областях как подготовка опытных и грамотных водителей сервис оптимизация правил дорожного движения строительство новых дорог и поддержание старых в удовлетворительном состоянии качество дорожных покрытий обеспечение приемлемых условий работы водителей автотранспортных средств курсирующих на большое расстояние поддержание порядка на дорогах оперативная помощь при дорожнотранспортных происшествиях и во многих других влияющих на безопасность в сфере автомобильных сообщений в наших экономических условиях закономерно ухудшается. Следствием такого положения является резкое увеличение дорожнотранспортных происшествий и статистика констатирует рост человеческих и материальных потерь.
Безопасность жизнедеятельности водителя влияет не только на него самого. В зависимости от него находятся пассажиры сохранность перевозимого груза а также всё прямо или косвенно связанное с автомобилем и с маршрутом его движения водители и пассажиры грузы других автотранспортных средств пешеходы объекты находящиеся в окрестностях движения автомобиля в данный момент времени. Таким образом безопасность жизнедеятельности является важным компонентом как автотранспортной так и любой другой области приложения человеческого труда.
Конечно очень большая часть факторов влияющих на безопасность зависит именно от самого водителя но вместе с тем его деятельность зависит от условий в которых он работает. Очень влиятельными а часто и определяющими здесь оказываются качества автотранспортного средства. Автомобиль можно назвать основной и главной частью условий работы водителя.
Основы безопасности жизнедеятельности заложены в конструктивном решении автомобиля а при взаимодействии со средой эксплуатации они получают соответствующее развитие итогом которого является уровень безопасности. Человек может обеспечить безопасность на уровне конструкции.
Техническое состояние и эксплуатация специальных уборочных машин должны отвечать Правилам дорожного движения и Правилам безопасности и производственной санитарии при работах по уборке городских и поселковых территорий.
Администрация предприятия обязана организовать обучение инженернотехнических работников и рабочих правилам техники безопасности с последующей проверкой знаний и выдачей соответствующих удостоверений лицам показавшим удовлетворительные данные.
К работе на уборочных машинах допускаются только те водители и механизаторы которые получили вводный инструктаж на рабочем месте. При использовании рабочего на другой работе администрация обязана обучить его безопасным приемам работы на новом месте. Каждые 3 мес. с водителями и механизаторами обслуживающими специальные уборочные машины работа с повышенной опасностью проводят повторный инструктаж. Периодически 1 раз в два года проводят курсовое обучение водителей и механизаторов правилам техники безопасности по специальной программе разрабатываемой администрацией спецавтохозяйства согласованной с технической инспекцией профсоюза.
Администрация предприятия обязана снабжать рабочих спецодеждой спецобувью и предохранительными приспособлениями в соответствии с действующими нормами и характером выполняемой работы а также следить за их исправностью и правильным применением.
Безопасная эксплуатация машин для уборки городских территорий требует от водителя повышенного внимания знания безопасных условий работы и обслуживания машин.
Перед выездом водитель должен проверить
техническую исправность автомобиля специального оборудования исправное состояние шин тормозов рулевого управления болтов крепления карданных валов фар заднего фонаря стопкрана указателей поворотов звукового сигнала а также герметичность баков для топлива масла воды а у газобаллонных автомобилей — дополнительно герметичность газовой аппаратуры и магистралей
давление воздуха в шинах в соответствии с нормами
наличие инструмента и инвентаря
достаточность заправки автомобиля топливом маслом водой и тормозной жидкостью а также уровне электролита в аккумуляторной батарее.
Исправное состояние машин водитель подтверждает подписью в путевом листе.
При работе на линии водитель обязан
поддерживать скорость в соответствии с требованиями Правил дорожного движения
следить за показаниями контрольных приборов автомобиля и исправной работой узлов и механизмов. При появлении неисправностей угрожающих безопасности движения и сохранности автомобиля принять меры к устранению повреждений и если это возможно возвратиться в гараж с соблюдением необходимых мер предосторожности либо вызвать машину технической помощи
при ремонте машины на линии необходимо соблюдать правила техники безопасности установленные для ремонта и технического обслуживания машины в гараже. Если требуемый ремонт превышает разрешенный объем или у водителя нет необходимых приспособлений и инструмента ремонтировать машину на линии запрещается. Сварочные работы по устранению неисправностей автомобиля необходимо проводить в специально отведённых для этого местах с соблюдением необходимых мер безопасности. При этом электрооборудование автомобиля должно быть отсоединено от источника питания.
Все работы по техническому обслуживанию и ремонту автомобиля и его агрегатов должны производиться в перчатках и исправным инструментом. При обнаружении поломок или дефектов инструмента его необходимо заменить.
Конструктивная безопасность автомобиля является сложной комплексной характеристикой и заключает в себе следующие части активная безопасность пассивная безопасность послеаварийная и экологическая безопасность 7.
Активная безопасность – это свойство автомобиля предотвращать дорожнотранспортные происшествия снижать вероятность их возникновения. Активная безопасность зависит от габаритных и весовых параметров автомобиля тяговой и тормозной динамичности устойчивости управляемости плавности хода а также информативности.
Пассивная безопасность – это свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий дорожнотранспортных происшествий после остановки.
Экологическая безопасность – это свойство автомобиля уменьшать вред наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации. Эта безопасность зависит в основном от качества герметизации всех систем автомобиля содержащих специальные жидкости масла топливо тормозную жидкость и др. системы выпуска газов а также от экологической чистоты продуктов сгорания что в свою очередь зависит от типа двигателя экономичности качества его работы и работы системы очистки отработавших газов. Кроме того на экологическую безопасность влияет конструктивная продуманность обеспечения приемлемых параметров микроклимата шума вибрации освещения и др.
Полная масса автомобиля и распределение нагрузки по осям шины их рисунок также влияют на экологическую безопасность автомобиля. При движении по грунту автомобиль в той или иной степени причиняет ущерб почве создавая кроме того благоприятные условия пыле и грязеобразования при последующих проездах того же участка. В этих условиях автомобиль большой массы имеющий шины с регулируемым давлением и с рисунком протектора высокой проходимости вместе с повышенными параметрами проходимости имеет лучшую экологическую безопасность чем такой же автомобиль на обычных дорожных шинах. Кроме того раздельное регулирование давления воздуха в шинах передней оси и задней тележки также улучшает экологическую безопасность.
Экологически безопасный автомобиль – это экологически чистый автомобиль. Поэтому применение токсичных веществ в нём следует сводить к минимуму. Это касается не только тормозной жидкости топлива и присадок в маслах но и веществ которые содержатся в материалах применяемых в автомобиле краски покрытия присадки в резинотехнических изделиях и др..
Рассмотрим подробнее виды безопасности автомобиля. Автомобиль должен быть безопасным в любое время при любой погоде в любых дорожных ситуациях. Выполнить такое требование чрезвычайно трудно так как безопасность автомобиля зависит от многих причин. Каждый работник автомобильного транспорта должен уметь хотя бы приблизительно оценивать конструктивную безопасность автомобиля знать конструктивные возможности автомобилей основных марок.
Для обеспечения безопасности дорожного движения все транспортные средства допускаемые к эксплуатации на дорогах общего пользования должны удовлетворять требованиям ограничивающим их размеры и массу. Геометрические параметры автомобиля имеют большое значение для формирования транспортного потока по ширине и длине а также для его безопасности. При движении автомобиль подвергается воздействию различных случайных возмущений стремящихся изменить характер движения. Масса транспортного средства для безопасности транспортного средства имеет косвенное значение. Ее влияние в основном сказывается на сроках службы дорожного покрытия.
Безопасность движения во многом зависит от количества и качества воспринимаемой водителем информации. Информативность это свойство автомобиля обеспечивать участников движения информацией необходимой для динамического функционирования системы водитель автомобиль дорога. Информативность является одним из эксплуатационных свойств автомобиля определяющих его безопасность. В дипломном проекте рассматриваются пути повышения внутренней и внешней информативности автомобиля.
Внешней визуальной информативностью обладают кузов автомобиля световозвращатели система автономного освещения и система внешней световой сигнализации.
Наиболее эффективным и экономичным средством увеличения информативности автомобилей на дороге в темное время суток является оснащение их специальными световозвращающими знаками размещенными по контуру или спереди сзади и сбоку корпуса автомобиля. Световозвращающие опознавательные знаки это устройства световой сигнализации состоящие из оптически плотных прозрачных катодиоптров. Световозвращатели согласно ГОСТ 876975 и рекомендации ISO R 303 предназначены для обозначения габаритов автомобилей в темное время суток путем отражения света излучаемого источником находящимся вне этого транспортного средства. Для автомобиля обязательно наличие двух задних красных светоотражающих приспособлений. У транспортных средств длиной выше 8м а также у прицепов и полуприцепов на боковых поверхностях устанавливаются дополнительно по два световозвращателя оранжевого цвета. В темное время при слабом освещении дорог и неумелом пользовании све¬том фар значительно усложняется работа водителя. Многообразие типов фар отсутствие единства в требованиях к светораспределению несогласованность рекомендаций по комплектованию автомобилей фарами и их использованию в зависимости от типа и назначения автомобиля и эксплуатационных условий все это отрицательно сказывается на безопасности движения.
Сигнальные фонари предоставляют информацию адресованную всем участникам движения которая должна быть сформирована таким образом чтобы ее обнаружение опознавание и истолкование были однозначны. Кроме того каждый участник движения должен обнаружить осознать и правильно истолковать исходную информацию в период времени достаточный для принятия решений и совершения ответного действия т. е. передаваемая с помощью светосигнальных приборов информация должна отвечать следующим требованиям надежно восприниматься в любое время суток и при любых метеорологических услови¬ях быть понятной для всех участников движения включая и пешеходов полностью исключать двойственное толкование быть надежной.
В настоящее время установился минимальный комплект обязательных для каждого транспортного средства светосигнальных приборов указатели поворотов сигнал торможения габаритные огни фонарь освещения номерного знака. Число расположение цвет и видимость сигналов регламентируются международным документом ISO R 303 в России ГОСТ 876975.
Ночью при ближнем свете фар водитель различает препятствие на дистанции не превышающей 30 м. А это значит что двигаясь со скоростью 80 90 кмчас водителю для принятия решения отпущено не более 15 секунд. По правилам ЕЭК ООН рекомендуется маркировать грузовой автотранспорт высокоинтенсивной светоотражающей пленкой алмазного типа. По данным статистики маркированные автомобили в ночное время попадают в аварии на 40 реже чем обыкновенные автомобили. Вот почему с 1 января 2000 года начали действовать российские стандарты ГОСТР 5125399 и 4110499 предписывающие уже в 2000 году маркировать контуры грузовиков с полной массой свыше 12 т прицепов и полуприцепов с полной массой свыше 35 т. а с 1 июня 2002 года требования стандартов распространяются на грузовые транспортные средства и автобусы с полной массой от 35 т. Дело в том что маркированный автомобиль уверенно различим на дистанции до 1000 м а следовательно у водителя при движении со скоростью 8090 кмчас имеется в запасе не менее 40 секунд для принятия решения и совершения необходимого маневра. Особенностью пленки является то что высокая интенсивность светоотражения сохраняется даже при очень больших углах отклонения от падающего света. К устройствам внутренней визуальной информативности относятся панель приборов и устройства улучшающие обзорность автомобиля. Панель приборов как средство отображения информации в наибольшей степени определяет внутреннюю визуальную информативность автомобиля.
Панель приборов состоит из различных информационных индикаторов которые должны снабжать водителя информацией о состоянии систем и агрегатов о течении процессов в них о скорости движения автомобиля в форме пригодной для восприятия. Основные требования к компоновке панели приборов сокращение времени восприятия водителем показаний приборов и сигнализаторов при условии получения информации в достаточном объеме.
Рациональная организация рабочего места имеет большое значение для безопасности движения повышения производительности труда и сохранения здоровья водителя. Травмобезопасность рабочего места обеспечивается применением ряда конструктивных решений касающихся органов управления щитка приборов и ряда других деталей и устройств составляющих интерьер автомобиля. Большое значение имеет микроклимат рабочего места водителя определяемый совокупностью температуры влажности и подвижности воздуха. Наиболее благоприятная температура 18 24 °С. В случае повышения или понижения температуры в кабине автомобиля возрастает степень утомляемости водителя. Для большинства людей нормальная относительная влажность нахо¬дится в пределах 30 70 . Рекомендуемая скорость движения воздуха в каби¬не и салоне автомобиля не должна превышать 1 мс. К этой же категории можно отнести и требования к электрооборудованию. Техническое состояние электрооборудования должно обеспечивать пуск двигателя при помощи стартера безотказную работу приборов освещения сигнализации и электрических контрольных приборов.
Изучение статистических данных по аварийности показывает что с ростом автомобильного парка и интенсивности движения уменьшается относительное число наездов на пешеходов и возрастает количество столкновений опрокидываний и наездов автомобилей на неподвижное препятствие. Одновременно возрастает значение внутренней пассивной безопасности. Источниками травм водителя наиболее часто являются рулевая колонка рулевое колесо и панель приборов. Кнопки и рычаги управления пепельницы обычно не наносят серьезных ранений. Однако при ударе о них головой у во¬дителя и пассажира может быть повреждено лицо. По действующим правилам жизнь водителя и пассажиров должна быть сохранена при наезде автомобиля на неподвижное препятствие со скоростью 14мс во время столкновения автомобилей при скорости 194 мс при боковом ударе со скоростью 9 мс во время двух или трехкратного переворачивания автомобиля с начальной скоростью 14 мс. для выполнения указанных требований вокруг человека сидящего в автомобиле создают защитную зону внутрь которой не должны проникать детали автомобиля при авариях. Детали автомобиля ограничивающие жизненное пространство должны быть без острых граней и углов выступающие части кнопки выключатели ручки должны быть утоплены и покрыты мягкой обивкой.
Рычаги переключатели и кнопки расположенные на панели приборов в зоне возможного удара о них водителя и пассажиров и выступающие над поверхностью панели на 3 95 мм должны иметь головку площадью не менее 200 мм с радиусом закругления краев не менее 25 мм. Детали выступающие над пане¬лью более чем на 95 мм должны под действием горизонтального усилия 390 Н направленного вперед утапливаться отсоединяться или обламываться. Большое количество травм и смертельных исходов во время ДТП связано с ветровым стеклом. Стекла должны быть упругими и амортизировать при ударе чтобы исключить повреждения костей черепа. При разбивании стекол они не должны образовывать осколков с острыми углами и гранями. Которые могут причинить порезы. В настоящее время применяют стекла двух видов однослойные закаленные и трехслойные триплекс.
В процессе ДТП должна быть обеспечена сохранность как самого автомобиля так и окружающих предметов. К элементам послеаварийной безопасности автомобиля относятся конструктивные мероприятия и дополнительные приборы предотвращающие воз¬никновение опасных явлений возникающих в результате ДТП. К элементам послеаварийной безопасности можно отнести и средства оказания пострадавшим медицинской помощи.
Опасными явлениями которые могут возникнуть в результате ДТП следу¬ет считать пожар заклинивание дверей заполнение водой салона автомобиля если он затонул.
Требования к пожарной безопасности автомобиля и соответствующими элементами его конструкции регламентируются Правилами 34 ЕЭК ООН. Правилами предусматриваются требования к прокладке топливопроводов установки топливного бака автоматической системы пожаротушения электропроводки и т.п.
Послеаварийная безопасность обеспечивается сохранением работоспособности автомобиля после некоторых поломок.
При проектировании комбинированной дорожной машины были учтены все виды конструктивной безопасности. Рабочие органы изготовлены из материалов соответствующих ГОСТам и ОСТам и обеспечивающих хороший уровень экологической безопасности.
9 Гражданская оборона
При разработке и проектировании новых моделей автомобилей в современных условиях большое внимание уделяется вопросу использования их в составе подразделения гражданской обороны.
Проектируемый автомобиль по техническим характеристикам даёт возможность использовать его в данных условиях и целях.
В случае военных действий возможен выход из строя электростанций линий электропередач железнодорожных магистралей что скажется на пропускной способности автомагистралей. Поэтому автомобиль может оказаться единственным видом транспорта который будет способен доставить груз к местам назначения. Особенно это касается автомобилей высокой грузоподъёмности и проходимости. Автомобиль может передвигаться в условиях бездорожья в обход автомагистралей по снежной целине с глубиной снежного покрова до 300 мм преодолевать водные преграды глубиной до 15 м.
Цельнометаллическая кабина расположена довольно высоко от поверхности земли предохраняет водителя и пассажиров от воздействия радиационного облучения и проникновения радиационной пыли в кабину автомобиля. Проектируемый автомобиль снабжён двигателем достаточной мощности. Это позволяет в сочетании со специальным навесным оборудованием использовать его при проведении различных спасательных работ расчистке завалов вскрытии заваленных сооружений буксировании повреждённой техники.
При использовании автомобиля в системе гражданской обороны он должен доукомплектовываться специальными моющими установками для проведения дезактивации аптечкой для оказания первой медицинской помощи а также герметичным бачком для хранения запаса питьевой воды. На автомобильных фарах должны устанавливаться щитки затемнения. Каждый автомобиль должен укомплектовываться шансовым инструментом. Рекомендуется при возможности использовать автомобили со стандартными или взаимозаменяемыми деталями узлами и агрегатами в относительной близости.
10 Экономическая часть
10.1 Краткая характеристика предприятия
Автомобильный завод «Урал» образован в 2001 году в результате реструктуризации производственного комплекса «УралАЗ» и является приемником его истории и традиций. Новое предприятие вошло в состав группы “ГАЗ” управляющей компанией которой является ООО «РусПромАвто». Кроме автомобильного завода «Урал» в состав группы “ГАЗ” входят следующие предприятия
Горьковский автомобильный завод
“Автодизель” г. Ярославль
“Павловский автобус”
“Канашский автоагрегатный завод”
“Саранский завод автосамосвалов”
“Курганский автомобильный завод”
В настоящее время Автомобильный завод «Урал» является одним из
крупнейших динамично развивающихся предприятий автомобильной отрасли России и занимает ведущие позиции среди производителей полноприводных грузовых автомобилей с колесной формулой 4×4 6×6 8×8. Недавно начали осваиваться автомобили дорожной гаммы.
«Автомобильный завод «Урал» располагается на площади 945361 кв.м. общая площадь производственных корпусов 601425 кв.м. численность рабочих 19 000 человек.
агрегатное производство производство агрегатов раздаточная коробка редукторы
инструментальное производство изготовление инструмента и оснастки
металлообрабатывающее производство производство крепежа термообработка
литейное производство производство литья сталь чугун цветные металлы
транспортное производство обеспечение транспортных перевозок.
«Сердце» любого предприятия выпускающего автомобили это главный конвейер. На «Автомобильном заводе «Урал» он рассчитан на выпуск порядка тридцати тысяч автомобилей в год или 50 в смену.
На территории «Автомобильного завода «Урал» расположен базовый автоцентр осуществляющий гарантийный ремонт автомобилей и комплектацию запасных частей.
Новая техническая и коммерческая политика входящего в холдинг «РусПромАвто» автомобильного завода «Урал» позволили не только в достаточно короткие сроки решить многие экономические проблемы но и представить ряд принципиально новых автомобилей которые в скором времени могут существенно изменить внешний облик уральских грузовиков повысить качество и вывести их на европейский уровень.
10.2 Экономическая часть
В экономической части моего дипломного проекта отражена цена разработки с учётом налога на добавочную стоимость.
Расчёт структуры цены проводится методом прямого калькулирования с учетом законодательных актов в части ценообразования по состоянию на 15 апреля 2009 года
10.3 Расчёт проектноконструкторских затрат.
Материалы и ПКИ.
Затраты по статье “Материалы и ПКИ” рассчитаны исходя из потребностей на сырье и полуфабрикаты вспомогательные материалы комплектующие изделия пакеты прикладных программ ватман флеш карты и др. по цене приобретения без НДС.
Таблица 10.2 Расчет затрат на материалы и ПКИ.
Наименование Единица Коли Цена единицы Сумма Обосно
материалов ПКИ изме чест руб. руб. вание
и других
материальных ресурсов рения во без НДС
1 2 3 4 5 6
Флэш шт. 1 25424 25424
Ватман шт. 12 1017 12203 прайс ─
листы
Всего 37627
10.3 Расходы на оплату труда.
Расходы на оплату труда определены исходя из среднемесячного размера расходов на оплату труда одного работника и трудоемкости работ. С учетом премии и территориального коэффициента среднемесячный размер расходов на оплату труда одного работника составит 17181 рублей.
Продолжительность и трудоемкость проводимых работ определяется в соответствии с календарным планом приведенном в таблице 10.3
Таблица 10.3 Календарный план проведения работ
Срок выполнения Трудоёмкость челчас
Наименование работ начало окончание Рабочих дней Часов день
2 3 4 5
Получение и анализ задания на разработку 02.02.2009 09.02.2009 48 6 8
Подбор изучение научнотехнической литературы подготовка материалов и справочных данных 10.02.2009 16.02.2009 40 5 8
Выбор и оценка вариантов конструкции 17.02.2009 27.02.2009 72 9 8
Проработка вариантов компоновки схемы 02.03.2009 13.03.2009 80 10 8
Выпуск технических требований на узлы и системы 16.03.2009 27.03.2009 80 10 8
Конструирование чертежей на изделие части систему 30.03.2009 16.04.2009 112 14 8
Расчёт параметров системы и расчёт надёжности 17.04.2009 30.04.2009 80 10 8
Техникоэкономическое обоснование стоимости разработки 04.05.2009 05.05.2009 16 2 8
Обоснование раздела Безопасность жизнедеятельности 06.05.2009 08.05.2009 24 3 8
Анализ разработки выводы и оформление проекта 12.05.2009 19.05.2008 48 6 8
ИТОГО 600 75 81
При среднем количестве часов в месяц в 2009 году 1656 часов в месяц продолжительность работ в месяцах будет составлять 36 месяца 6001656.
10.4Расходы на оплату труда
Полные расходы на оплату труда приведены в таблице 10.4
Таблица 10.4 Расчет расходов на оплату труда.
Сроки Категория работающих
ИТР и служащие
Начало Окон Продол Колво Трудоем Среднемесячный Расходы
чание житель участ кость размер расходов на
ность ников челмес на оплату труда оплату
мес. чел. одного человека труда
в месяц
2 3 4 5 6 7 8
02.02.2009 19.05.2009 36 5 36 17181 309258
10.5 Отчисления на социальные нужды
В соответствии с Налоговым кодексом РФ часть вторая установлен единый социальный налог по ставке 26 от расходов на оплату труда.
Кроме того предприятие производит отчисления на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний.
Таким образом суммарный тариф отчислений на социальные нужды составит для завода УралАз 260 + 12 272 от суммы расходов на оплату труда.
Размер отчислений на социальные нужды составит
30925802728411818
10.6 Накладные расходы
Сюда относятся
расходы на содержание аппарата работников управления
содержание зданий сооружений инвентаря общехозяйственного назначения
конторские типографские почтовотелеграфные и телефонные расходы
плата или содержание за пожарную военизированную и сторожевую охрану
плата за аренду в случае аренды отдельных объектов основных производственных фондов
оплата услуг связи вычислительных центров банков
оплата работ по сертификации продукции
затраты на обеспечение нормальных условий труда и техники безопасности.
Накладные расходы определяются индивидуально по каждому предприятию и зависят от вида деятельности и составляют 515 от расходов на оплату труда.
Накладные расходы30925851515926787
Плановая структура цены представлена в таблице 10.6
Таблица 10.6 Плановая структура цены
Наименование статей затрат Всего Доля в полной себестоимости в
Материалы и ПКИ 37627 002
Расходы на оплату труда 309 25800 1537
Отчисления на социальные нужды27+12272 от расходов на оплату труда 84 11818 418
Прочие прямые расходы расходы на служебные командировки 25 40000 126
Накладные расходы 515 от расходов на оплату труда 1 592 67870 7917
Итого себестоимость собственных работ 2 011 83115
Затраты по работам выполняемым сторонними организациями и предприятиями 000
Итого полная себестоимость 2 011 83115 10000
Прибыль 18 от себестоимости собственных работ 362 12961
Цена 2 373 96075
НДС 18 427 31294
Цена реализации Цена + НДС 2 801 27369
Нижний предел цены проектируемого автомобиля
где Спр полная себестоимость проектируемого автомобиля
R’5 рентабельность продукции.
Ц29413373745руб
Нижний предел цены принятого прототипа
Ц3151337руб
Цена базового автомобиля по прайсу от 15 мая 2009г ровна 3001273руб
Положительный эффект в сфере производства обусловлен наличием в прототипе более сложной схемы привода рабочего органа. Разность нижнего предела цены между сравниваемыми моделями составила 210 000руб.
10.7 Выбор базы сравнения
В качестве прототипа выбираем шнекороторный снегоочиститель на базе автомобиля повышенной проходимости и предназначен для очистки от снега взлетнопосадочных полос рулежных дорожек подъездных путей автомагистралей а также отбрасывание снежных валов образованных другими снегоочистителями. Снегоочиститель выполнен по двухмоторной схеме привод механизма передвижения осуществляется от двигателя базовой машины привод рабочего органа от дополнительного двигателя 1 Д 12 Б мощностью 420 л.с. при 1600 обмин установленного на специальной раме на месте кузова автомобиля. Схема рабочего органа соответствует схеме проектируемой модели.
10.8 Расчет эффекта в сфере эксплуатации товара
Оценим конкурентоспособность проектируемой модели в части качественных характеристик автомобиля с применением интегрального индексного метода. При помощи данного метода можно наиболее точно определить насколько проектируемый автомобиль конкурентоспособен базовой модели. Значения параметров оценены экспертным путем по десятибалльной шкале. Изменение параметра в положительную сторону соответствует возрастанию балла.
Оценочные показатели занесены в таблицу 10.8.
В качестве оценочных показателей выбраны основные технические и эргономические характеристики рассматриваемых автомобилей влияющие на их эксплуатацию и техническое обслуживание включая ремонтопригодность и взаимозаменяемость узлов деталей и механизмов.
Таблица 10.8 – Оценочные показатели
Параметр сравнения автомобилей Вес значимости
параметра
Ri Значение параметра Частный индекс конкурентоспособности
Базовый автомобильРбi Проектный автомобиль
Рпрi Кi Взвешенный
КiRi
1 Сложность схемы рабочего органа 10 01 70 100 14 014
2 Количество сложных покупных агрегатов шт 10 01 1 2 2 02
3 Дальность отбрасывания снега м 10 01 25 28 089 0089
4 Рабочая скрость кмчас 10 01 03 04 075 0075
5 Уровень изменения базового шасси 10 01 35 50 016 0016
6 Надежность 10 01 089 08 111 0111
7 Удобство управления 10 01 100 99 101 0101
Продолжение таблицы 10.8
Параметр сравнения автомобилей Вес значимости
параметра
Ri Значение параметра Частный индекс конкурентоспособности
Базовый автомобильРбi Проектный автомобиль
Рпрi Кi Взвешенный
КiRi
8 Общая масса автомобиля кг 10 01 11210 11700 104 0104
9 Сложность обслуживания 10 01 80 100 125 0125
10 Производительность тчас 10 01 1000 1200 12 012
Итого 100 1 1081
Вывод о качестве проектируемой модели сделаем по промежуточному показателю – сводному индексу качества
где Кi – частный индекс качества по i – му параметру
Ri – вес значимости i – ого параметра.
Сравнивая автомобили индексным методом приходим к выводу что проектируемый автомобиль превосходит базовый по своим потребительским свойствам. Из полученного значения коэффициента конкурентоспособности можно сделать вывод что новая модель средней конкурентоспособности.
Основной целью разработки в экономическом отношении является увеличение модельного ряда автомобилей с техническими характеристиками удовлетворяющими массового потребителя что в свою очередь способствует росту потребительского спроса на выпускаемую продукцию. Таким образом целью расчета является определение экономического эффекта в эксплуатации автомобиля как наиболее основного параметра интересующего покупателя.
Литература
1. Карабан Г.Л. Комплексная технология снегоочистки городских дорог
М. Стройиздат 1990 с.156
2. Шалман Д.А. Снегоочистители Изд. 2е Л. Машиностроение 1973 с.216
3. Горячкин В.П. Собр. Соч. Т.3 М. Сельхозгиз 1937 с.164
4. Горячкин В.П. Собр. Соч. Т.4 М. Сельхозгиз 1940 с.315
5. Артемьев К.А Машины для устройства дорожных покрытий М.Машиностроение 1982 с.395
6. Бордачев И.П. Справочник конструктора дорожных машин М.Машиностроение 1965 с.723
7. ГОСТ Р5099296 . Безопасность АТС при воздействии низких температур внешней среды Общие технические требования
8. Дьяков А.Б. Афанасьев Л.Л. Иларионов В.А. Конструктивная безопасность автомобиля Учебное пособие для студентов вузов обучающихся по специальности «Организация дорожного движения» М. Машиностроение 1983
9. Федеральный закон 17ФЗ от 12 февраля 2001 г. О страховых тарифах на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний на 2001 год
10. Бакуревич Ю.Л. Толкачёв С.С. Шевелев Ф.Н. Эксплуатация автомобилей М. Транспорт 1973 с.180
11. Автомобиль Урал43206 и его модификации Руководство по эксплуатации 432063902035 РЭ Миасс 2000 с. 243
12. Вайсман А.И. Здоровье водителей и безопасность дорожного движения
М. Машиностроение 1979 .
13. Гусева С.В Михайлов М.В.. Микроклимат в кабинах мобильных машин М. Машиностроение 1977 с. 230
14. ГОСТ Р5099396. Автотранспортные средства системы отопления вентиляции и кондиционирования. Требования к эффективности и безопасности.
15. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов утвержденные Минэкономики РФ Минфином РФ и Государственным комитетом РФ по строительной архитектурной и жилищной политике 21.06.1999 ВК477.
16. Налоговый кодекс часть вторая от 05.08.2000 117ФЗ в редакции от 29.12.2000 г.
17 Блюденов А.Ф. Заслонов В.Г. Организационноэкономическая часть дипломного проекта. Учебное пособие для специальности 0513 – «Автомобили». Челябинск ЧПИ 1983 с.46
18. Постановление Правительства РФ от 5 августа 1992г. 552 «Об утверждении Положения о составе затрат по производству и реализации продукции работ услуг включаемых в себестоимость продукции работ услуг и о порядке формирования финансовых результатов учитываемых при налогообложении прибыли» с последующими изменениями и дополнениями.
19. Приказ Министерства Финансов РФ от 13 августа 1999 57Н «Об изменении норм возмещения командировочных расходов на территории РФ». Введен с 01 сентября 1999 г.
20. Производственный календарь на 2002 год Бюллетень Минтруда 82002
21. Чукин С.А. Сорокин А.А. Зеленков А.Ю. Расчёт экономической эффективности организационнотехнических мероприятий в машиностроении М. Машиностроение 1986 с.280
22 Справочник директора предприятия под ред. М.Г. Лапусты. Изд.3е испр. и доп. М. ИНФРАМ 1998 с.784
23. Типовые методические рекомендации по планированию учету и калькулирования себестоимости научно─технической продукции от15.06. 1994 ОР─22─2─46
24. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей Под ред. Колесника П.А. М. Транспорт 1976. с.327
25. Экономика предприятия Учебник Под ред. проф. О.И.Волкова М. ИНФРА–М 1997 с.416с.