Выбор основных параметров карьерного эксковатора с ковшом вместимостью 12м3, разработка конструкции механизма хода.

ВВЕДЕНИЕ
Карьерные гусеничные экскаваторы (механические лопаты) применяются в горной промышленности для разработки и погрузки полезных ископаемых и пород вскрыши в транспортные средства: автосамосвалы, железнодорожные думпкары.
История развития землеройной техники в нашей стране начинается с 1809-го года, когда в Петербургском институте путей сообщения под руководством А Бетанкура была разработана паровая землечерпалка. Она была построена на Ижорском заводе и использовалась на дноуглубительных работах в Крондштатском порту. Это был первый российский экскаватор.
В 1825-1829гг русскими механиками Немиловым и Казамановым спроектирован целый ряд строительных и землеройных машин,
Первый серийный отечественный одноковшовый экскаватор ЭО-505 с паровым приводом на железнодорожном ходу выпускался на Ковровском экскаваторном заводе, основанном в 1861г.
На Урале серийное производство экскаваторов было освоено на заводе Уралмаш в 1935г. Первый экскаватор модели M-IVЭ для Коунрадского медного рудника был построен всего через два года после запуска завода. Это был электрический гусеничный экскаватор с ковшом вместимостью 3 куб. м с приводом хода от подъемного двигателя, с клепаными металлоконструкциями.
В 50-60-е годы отечественной промышленностью был выпущен экскаватор СЭЗ, который стал основной машиной для горной промышленности в бывшем СССР и послужили прототипом для создания последующих моделей более совершенных экскаваторов.
В 90-х годах в связи с общепромышленным кризисом значительно снизились показатели выпуска гусеничных экскаваторов на российских предприятиях.
Однако потребности заказчиков в горном оборудовании остаются высокими Неизбежный износ оборудования и необходимость коренной модернизации производства ведут к нарастанию спроса, который может удовлетворить только отечественное машиностроение, поскольку зарубежная техника по цене значительно превосходит отечественную, а ее эксплуатация приводит зачастую к неподъемным затратам на приобретение запчастей за рубежом.
Общая тенденция развития карьерных экскаваторов в России и за рубежом – увеличение вместимости ковша. Вместимость ковша напрямую связана с увеличением грузоподъемности автосамосвалов, т.к. оптимальной является загрузка автосамосвала четырьмя-пятью ковшами.
В настоящее время грузоподъемность автосамосвалов ведущих зарубежных фирм достигает 240 и более тонн, что требует увеличения объема ковша карьерного экскаватора. Следовательно, возрастает масса и линейные параметры машины: радиус копания, высота копания, радиус копания на уровне стоянки или радиус зачистки.
Уралмашзаводом освоен ряд базовых карьерных экскаваторов ЭКГ-5А, ЭКГ-12, ЭКГ-20А с ковшами вместимостью соответственно 5,2; 12; 20 куб. м и ряд их модификаций.
При увеличении вместительности ковша увеличиваются нагрузки на все ходовые и рабочие узлы экскаватора. Это приводит к потребности кв разработке новых механизмов, обладающих большим запасом прочности и долговечности.
В дипломном проекте предлагается модернизировать конструкцию механизма хода экскаватора с вместимостью ковша 12куб.м.
 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 6
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ МЕХАНИЗМА ХОДА 8
1.1 Методика оценки технического уровня карьерных экскаваторов 8
1.2 Анализ конструкций ходовых тележек карьерных экскаваторов 9
2 ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ЭКСКАВАТОРА 19
2.1 Выбор исходных данных для расчета 19
2.2 Определение сопротивления при прямолинейном движении экскаватора 20
2.3 Определение сопротивления при движении экскаватора на подъем 25
2.4 Определение сопротивления при повороте машины 25
3 КОНСТРУИРОВАНИЕ РЕДУКТОРА ХОДА 29
3.1 Обоснование выбора структурной схемы механизма хода 29
3.2 Выбор исходных данных и условия расчета 30
3.3 Расчеты зубчатых передач редуктора с учетом их триботехнических и прочностных особенностей 33
3.4 Компоновка и конструирование редуктора 47
3.5 Тепловой расчет и расчет системы смазки 68
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 71
4.1 Описание конструкции и назначения детали 71
4.2 Характеристика заданного типа производства 71
4.3 Метод получения заготовки 73
4.4 Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки 76
4.5 Обоснование выбора технологического оснащения. 79
4.6 Расчет режимов резания 79
4.7 Технологическое нормирование 82
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 84
Введение 84
5.1 Безопасность труда 84
5.2 Пожарная безопасность 97
5.3 Чрезвычайные ситуации 98
5.4 Охрана и природопользование окружающей среды 99
5.5 Выводы 101
6 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 102
6.1 Единовременные затраты 102
7 ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ЭКСКАВАТОРА ЭКГ-12 105
Заключение 109
Литература 110


 

Заключение

В дипломном проекте разработан механизм хода, состоящий из электродвигателя, предохранительной фрикционной муфты и червячно-цилиндрического редуктора.
Червячно-цилиндрический редуктор позволил уменьшить шум и вибрации при движении экскаватора, отказаться от большого количества прямозубых цилиндрических передач с большим модулем, уменьшить габариты и массу механизма. Горизонтальное расположение механизма хода позволяет уменьшить требуемый объем масла для червячной передачи, упростить монтаж и улучшить доступ для технического обслуживания.

Литература

1. Ветров Ю.А. Резания грунтов землеройным машинами М. Машиностроение 1971 357с.
2. Домбровский Н.Г. Картвелишвили Ю.Л. Гальперин М.И. Строительные машины Машиностроение 1976.
3. Баловнев В.И., Раннев А.В., Похвалов С.В. Тенденции развития многоцелевом рабочего оборудования гидравлических экскаваторов / / Строительные и дорожные машины, 1983, № 1, с. 7-9.
4. Кузин Э.Н., Баловнев В.И., Облако Л.А. Многоцелевой манипуляторное оборудование на базе экскаватора ЭО-3322 / / Строительные и дорожные машины, 1986, № 4, с. 6-7.
5. Баловнев В.И., Облако Л, А. Повышение производительности машин для земляных работ. - К.: Будивельник, 1988. - 152 с.
6. ГОСТ 15.011-82. Порядок проведения Патентных исследований. Ввел. 01.01.84. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 22 с
7. Раннев А.В. Одноковшовые гидравлические экскаваторы ЭО-5123 и ЭО-6122А: Учеб. пособие для СПТУ. - М.: Высш. шк. 1988. - 143 с.
8. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин: Учебное пособие для студентов вузов. - М.: Высш. шк., 1981. - 355 с.
9. Волков Д.П., Крайнев А.Ф. Трансмиссии строительных и дорожных машин: Справочное пособие. - М.: Машиностроение, 1974. - 424 с.
10. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. - 2-е изд., Перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 416 с.
11. Чернилевский Д.В., Панич Б.Б. Курсовое проектирование одноступенчатых редукторов: Учеб. пособие для техникумов. - М.: Высш. шк., 1975. - 160 с.
12. Киселев Н.Н. Топливно-смазочные материалы для строительных машин: Справочник. - М.: Стройиздат, 1988. - 271 с.
13. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.1. Пятый изд., Перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1978. - 728 с.
14. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин, А.В. Волосники, С.А. Вяткин и др.: Под общ. ред. В.Г. Сорокина. - М.: Машиностроение, 1989. -604 С.
15. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 301 с.
16. Поляков BC, Барбаш И.Д., Ряховский А.А. Справочник по муфтам. - Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1974. - 352 с.
17. Проектирование машин для земляных работ / Под ред. A.M. Холодова. - М.: Высшая школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1986. - 272 с.
18. Бельзейман Р.Д., Цапкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник. Шестое изд., Перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1975. - 572 с.
19. Строительные машины: Общая часть / С.П. Епифанов, В. Куприянов, Э.К. Малолетков. - 2-е изд., Перераб и доп. - М.: Стройиздат, 1981. -168 С.
20. ДБН В.2.8-3-95. Техническая эксплуатация строительных машин. - М.: Госкомградостроительства Украины, 1995. - 41 с.
21. Аржаев Г.А., Салтовский Б.Г. Эксплуатация и обслуживание машин. Программное обеспечение практических занятий, курсового и дипломного проектирования. - Николаев, МБК. - 35с.
22. Муха Т.И., Януш Б.В., Цупиков А.П. Приводы машин.Справочник. Под ред. д.т.н., проф. В.В.Длоугого. Ленинград «Машиностроение», 1975. - 342с.
23. Инструкция для определения экономической эффективности новых строительных, дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, лифтов, изобретений и рационализаторских предложений. - М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1978. - 412 с.
24. Машины для земляных работ / А.К. Рейш, С.М. Берисов, Б.Ф. Бонданов; Под ред. С.П. Епифанова и др. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981. - 352 с.
25. Аржаев Г.А., Салтовский Б.Г. Эксплуатация и обслуживание машин. Программное обеспечение практических занятий, курсового и дипломного проектирования. - М.: МБК, 2001. - 35с.
26. Перспективные типажи Отечественных погрузчиков, бульдозеров и бульдозеров-рыхлителей Забегалов Г.В., Калинин В.С., Стратилов И.К. и др.. - Науч. Тр. / ВНИИстройдормаш, вып 100. Проблемы повышения технического уровня строительных машин, с.63-76. -М.: ЦНИИТЭ Строймаш, 1984. -121с.
27. www.xtz.ua.
28. www.uti-ua.com
29. Строительные машины: Справочник: В 2т. Т.1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог / А.В. Раннев, В.Ф. Карелин, А.В. Жаворонков и др.; Под общ. ред. Э.Н. Кузина - 5-е изд. перераб. - М.: Машиностроение, 1991. - 496 с.
30. Данилевский В.В. «Справочник молодого машиностроителя» - М.: Высшая школа, 1973. - 648с.
31. Пустовалов И.И. «Техническое нормирование в ремонтных мастерских» - М.: Колос, 1979. - 391с.
32. Справочник технолога - машиностроителя. Под редакцией к.т.н. Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. Том 2. Москва. Издательство «Машиностроение». 1985. - 495с.
33. Р 2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. М.: Бюллетень нормативных и методических документов Госсанэпиднадзора, 2005. Вып.3(21).
34. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов// Российская газета. 2003. №101. 29 мая.
35. Положение о порядке разработки и утверждения правил и инструкций по охране труда и методические указания по разработке правил и инструкций по охране труда / Постановление Минтруда РФ, 01.07.93, №129 //Российская газета. 1993. №137. 16 июля.
36. СанПиН 2.2.0.555-96. Гигиенические требования к условиям труда женщин. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.
37. Федеральный закон «Об основах охраны труда в Российской Федерации» № 181-Ф3 от 17.07.99 г. с изменениями от 23.05.2002 г. и 10.01.2003 г.// Российская газета. 1999. №143. 24 июля.
38. СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.
39. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.
40. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.
41. ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны // Российская газета. 2003. №119/1. 20 июня.
42. ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концнтрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере воздуха населенных мест // Российская газета. 2003. №119/1. 20 июня.
43. ГН 2.2.5.2308-07. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, N 11, 17.03.2008
44. ГН 2.1.6.2309-07. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) в атмосферном воздухе // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, N 14, 07.04.2008
45. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы. М.: Госстрой СССР, 1991.