Плужно-роторный снегоочиститель

Одной из важнейших задач благоустройства современного города является содержание улиц, площадей и других мест общего пользования в чистоте (в соответствии с санитарными нормами) и в состоянии, отвечающим требованиям бесперебойного и безаварийного движения автотранспорта, путем их регулярной уборки летом и зимой.
Правильная организация зимнего содержания автомобильных дорог невозможна без оснащения специальной снегоочистительной техникой эксплуатационных служб. Увеличение парка машин без изменения их основных параметров и традиционных конструктивных схем не позволяет в полной мере решить указанную проблему, так как наметившаяся тенденция резкого увеличения интенсивности движения автомобильного транспорта осложняет проблему удаления снега с покрытий дорог.
Особенностью зимней уборки города является необходимость проведения операций, обеспечивающих очистку дорожных покрытий от снега и ликвидацию скользкости в сжатые сроки по всей территории города. Уборка осложняется тем, что обычно трудно предсказать возникновение, продолжительность и силу снегопадов, и образование гололеда. Важнейшее условие качественного выполнения работ – их своевременность, так как в противном случае выпавший снег под воздействием колес автомобилей уплотняется, и на покрытии образуются накаты, снежные колеи, что значительно ухудшает условия проезда.
Опыт создания отечественных снегоочистителей и данные крупных зарубежных фирм показывают, что наиболее перспективными являются машины, позволяющие очищать покрытия дорог без образования снежных валов на обочинах. К таким машинам относятся роторные снегоочистители, создаваемые на специальных шасси или на базе серийных автомобилей и тракторов. Современные снегоочистители являются сложными и относительно дорогостоящими машинами. Поэтому разработка новых конструкций основных элементов рабочего оборудования должна быть направлена на интенсификацию процессов очистки покрытий от снега, создание новых высокопроизводительных машин и усовершенствование конструкций машин уже существующих.
На рынке роторных снегоочистителей доминируют шнекороторные и фрезерно-роторные снегоочистители. Доля же плужно-роторных, несмотря на ряд преимуществ, незаслуженно мала. Основным достоинством является простота конструкции рабочего органа, где не требуется привод питателя, а следовательно уменьшаются временные и финансовые затраты на обслуживание. Кроме этого, шнекороторные снегоочистители обладают значительной металлоемкостью и невысокой пропускной способностью, а фрезерно-роторные – громоздкие.
Попыткой, хотя бы частично решить указанную проблему, станет разработка плужно-роторного снегоочистителя в данном дипломном проекте.

Введение ………………………………………………………………….7
Раздел 1 Общая часть ……………………………………………………9
1.1. Состояние вопроса и задачи проекта ………………………..10
1.2. Обзор патентно-технической литературы ………………......15
1.3. Выводы по обзору патентно-технической литературы …….18
Раздел 2 Конструкторская часть ………………………………………20
2.1. Описание предлагаемой конструкции плужно-роторного снегоочистителя ……………………………………………...21
2.2. Расчет основных параметров ротора ………………………...22
2.3. Расчет баланса мощности …………………………………….24
2.4. Тяговый расчет ………………………………………………..26
2.5. Подбор гидрооборудования ………………………………….29
2.6. Проектирование элементов навески рабочего
оборудования ………………………………………………….36
2.7. Проверка устойчивости машины и определение усилий на
колесах трактора ……………………………………………...42
Раздел 3 Технология машиностроения ………………………………..44
3.1. Технология обработки детали ………………………………..45
3.2. Выбор типа производства и оборудования …………………46
3.3. Выбор вида и расчет размеров заготовки …………………...47
3.4. Технологический процесс обработки детали ……………….50
3.5. Расчет режимов обработки детали …………………………..54
Раздел 4 Техническое обслуживание и ремонт ………………………68
4.1. Назначение и роль эксплуатации ……………………………69
4.2. Особенности работы и эксплуатации плужно-роторного
снегоочистителя ………………………………………………71
4.3. Виды и периодичность ТО и Р машины …………………….71
4.4. Применяемые масла и смазки для плужно-роторного
снегоочистителя ………………………………………………72
Раздел 5 Безопасность и экологичность ……………………………....74
Безопасность и экологичность при эксплуатации и
обслуживании проектируемого плужно-роторного снегоочистителя …………………………………………………...75
5.1. Состояние и анализ безопасности жизнедеятельности при
эксплуатации и обслуживании плужно-роторного
снегоочистителя ………………………………………………75
5.2. Мероприятия и технические средства по созданию
здоровых и безопасных условий труда ……………………...79
5.3. Мероприятия и технические средства по охране
окружающей среды …………………………………………...82
5.4. Мероприятия и средства по предупреждению ЧС и
ликвидации их последствий ………………………………….83
5.5. Схема и расчет воздухоотопителя кабины
плужно-роторного снегоочистителя ………………………...84
Раздел 6 Экономическая часть ………………………………………...88
Введение …………………………………………………………...89
6.1. Сущность предлагаемого мероприятия ……………………..90
6.2. Выявление назначения и области применения НТ …………90
6.3. Выбор базисного варианта …………………………………...90
6.4. Выявление конструктивно-эксплуатационных
особенностей НТ ……………………………………………...91
6.5. Исходные данные для расчета ……………………………….91
6.6. Определение капитальных вложений ……………………….91
6.7. Определение годовой эксплуатационной
производительности …………………………………………..92
6.8. Определение удельных капитальных вложений ……………94
6.9. Определение годовых текущих издержек потребителя ……94
6.10. Определение годового экономического эффекта …………99
Список литературы ……………………………………………………102
Приложение ……………………………………………………………104

Плужно-роторный снегоочиститель
Плужно-роторный снегоочиститель состоит из базового шасси 1 – трактор МТЗ-1025 и рабочего оборудования, которое с помощью гидроцилиндра 2 переводится из транспортного положения в рабочее и обратно.
Рабочее оборудование включает толкающую раму 3, кожух ротора с выбросным патрубком 4, ротор, гидропривод ротора 6, два боковых отвала 7. Для поворота отвалов относительно кожуха ротора к ним шарнирно крепятся два гидроцилиндра 8.
Толкающая рама выполнена из двух брусьев коробчатой конструкции и двух цилиндрических подкосов. Она шарнирно сочленена с кронштейнами 9 крепления рабочего оборудования, которые в свою очередь крепятся к раме трактора.
Кожух ротора выполнен в виде сварного элемента единым с выбросным патрубком. Исполнение патрубка позволяет регулировать дальность отбрасывания снега путем изменения угла поворота козырька, а также увеличивать плотность струи снега при помощи подвижной нижней стенки патрубка. Поворот козырька осуществляется гидроцилиндром 5. Подвижность нижней стенки патрубка обеспечивается шарнирным креплением с боковыми стенками, а плотность снежного потока – двумя пружинами растяжения. Минимальное сечение потока определяется регулировочными болтами.
Ротор дисковый с приваренными лопастями криволинейного профиля. Такая конструкция проста в изготовлении, обладает относительно невысокой металлоемкостью, обеспечивает динамическую устойчивость, хорошо компонует снежную струю.
Насос гидропривода ротора подключается к валу отбора мощности трактора. Для обеспечения работы привода навешивается дополнительный бак для гидравлической жидкости. Гидромотор крепится непосредственно к задней стенке кожуха ротора.
Боковые отвалы выполнены прямолинейной формы для обеспечения простого крепления к основной части рабочего оборудования.

Расчетно-пояснительная записка выполнена на 104 страницах. В первом разделе приводится описание существующих конструкций плужно-роторных снегоочистителей, а также анализ патентно-технической литературы. Во втором разделе предлагается расчет основных элементов метателя, баланса мощности, тяговый расчет, подбор гидрооборудования и проектирование элементов навески рабочего оборудования. В третьем разделе разработана технология изготовления детали, определены режимы резания, произведён подбор станков и оборудования. В четвертом разделе рассмотрены особенности работы и эксплуатации снегоочистителя, виды и периодичность ТО и Р. В разделе «Безопасность и экологичность» произведен анализ неблагоприятных факторов при эксплуатации и обслуживании снегоочистителя, разработаны мероприятия по созданию здоровых и безопасных условий труда. Произведен расчет отопителя кабины. В экономической части выполнен расчет экономического эффекта при внедрении новой техники.
Графическая часть дипломного проекта представлена на 10 листах формата А1: «Снегоочиститель», «Сменное снегоочистительное оборудование», «Отвал боковой правый», «Ротор», «Кожух ротора», «Рама толкающая», «Технологическая схема», «Эскизы переходов обработки детали», «Карта смазки», «Технико-экономические показатели». Также 6 листов деталировки: «Ступица ротора» и «Лопатка» (формат А3), «Втулка», «Палец», «Проушина» и «Косынка» (формат А4).

1. Иванов А. Н., Мишин В. А. Развитие конструкций снегоочистительных машин. М.: ЦНИИТЭСтроймаш, 1978.
2. Иванов А. Н., Мишин В. А. Снегоочистители отбрасывающего действия. М: Машиностроение, 1981.
3. Баловнев В.И., Мещеряков В.И. Машины для содержания и ремонта городских и автомобильных дорог. Москва-Омск, 2005
4. Башта Т. М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М., Машиностроение, 1982.
5. Васильченко В. А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: справочник, - М.: Машиностроение, 1983.
6. Справочник конструктора дорожных машин / Под ред. И. П. Бородачева. М., 1973.
7. Строительная механика и металлоконструкции СДМ. Живейнов Н. Н., Карасёв Г. Н., Цвей И. Ю. М., «Машиностроение», 1988.
8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х томах. М., 2001.
9. А.Н. Ковшов. Технология машиностроения. – М., Машиностроение, 1987.
10. Методические указания к выполнению курсовой работы по ТМС для студентов специальности ПТСДМО. Составитель: Прохоров В.Г. ТГТУ, 2005.
11. Режимы резания металлов. Справочник. / Под ред. Ю. В. Барановского. – М., «Машиностроение», 1972.
12. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. 4-е изд. перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1986. – 656с.
13. Указания по организации и проведению технического обслуживания и ремонта дорожных машин (ВСН 6 – 79) / Минавтодор РСФСР. – М.: Транспорт, 1980 – 136с.
14. Аверьянов В. Н. и др. Справочник молодого слесаря по ремонту дорожно-строительных машин и тракторов. – М.: Высшая школа, 1988 – 192 с.: ил.
15. Засов И. А. и др. Машины для ремонта и уборки городских дорог: Справочник. – М.: Стройиздат, 1988. – 176 с.: ил.
16. Филиппов Б. И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин. М., «Высшая школа», 1984.
17. Анилович В. Я., Водолажченко Ю. Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. Справочное пособие. М., «Машиностроение», 1976.
18. Михайлов М. В., Гусева С. В. Микроклимат в кабинах мобильных машин. М., «Машиностроение», 1977.
19. Ионов В.Н. К определению эффективности новой техники. /Экономист №8, 1995, с.62
20. Курсовое и дипломное проектирование по мелиоративным машинам. Под ред. И. И. Мера. М., “Колос”, 1978.
21. Методические указания по определению экономической эффективности новой строительной, дорожной и мелиоративной техники РД 22-313-89./НПО по строительному и дорожному машиностроению. М.,1990.
22. Методические указания по определению экономической эффективности внедрения новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в зоне осушения (примеры расчета)./СевНИИГиМ. Л.,1982.
23. Среднесоюзные нормы расхода запасных частей для продукции Минстройдормаша.- М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1987.