Мініекскаватор із маніпуляторним захватом

У країнах Європи та світу проблеми механізації широкого кола робіт успішно вирішують мініекскаватори із різними видами змінних робочих органів.
За їх допомогою створюють водовідвідні канави уздовж заміських автомобільних доріг, невеликі траншеї і котловани, реконструкцію або ремонт житлових, цивільних або промислових будівель або споруд, руйнування цегляних стін, залізобетонних перекриттів при ремонті або будівництві різних об'єктів тощо.
В дипломному проекті пропонується розробка міні екскаватора із маніпуляторним захватом, що може використовуватись при ліквідації наслідків стихійних лих та катастроф, розбиранні завалів.
На першому листі (Лист 1) графічної частини показано загальний вид проектованого мініекскаватора. Він включає в себе базову машину на колісному ходу 1 та робоче обладнання, яке складається із стріли 2 та рукояті 3, до якої приєднано маніпулятор 4.
На другому листі (Лист 2) графічної частини показано складальне креслення маніпуляторного захвату. Маніпуляторний захват включає в себе раму 1, до якої у верхній частині приварено плиту з провушинами для з’єднання з рукояттю, та щелепи 2, які шарнірно монтуються до рами 1. Керування щелепами при захопленні вантажів та предметів здійснюється гідроциліндрами 17.
В науково-дослідній частині проекту (Плакат) виконано розрахунок геометричних параметрів маніпуляторного захвату. На основі конструктивної схеми захвату та виведення математичних співвідношень між параметрами знайдено оптимальний кут початкового встановлення щелеп, який забезпечує максимальний момент затискання предметів та вантажів.
На третьому листі (Лист 3) зображені вузли маніпуляторного захвату та складові деталі.
На четвертому листі (Лист 4) виконано креслення рукояті робочого обладнання, яка має зварну конструкцію із листового металу, кутників, труб та втулок. Також зображено поворотну платформу, на якій монтується в передній частині робоче обладнання, а зверху – сидіння та пристрої керування.
На п’ятому листі (Лист 5) наведено креслення стріли робочого обладнання із розрізами характерних вузлів.
Також розроблені креслення деталей, які входять до вузлів робочого обладнання та маніпуляторного захвату (перелічити по кресленню).
Розроблена принципова гідравлічна схема (Лист 6) міні екскаватора із маніпуляторним захватом складається із системи керування робочим обладнанням (гідроциліндри керування стрілою 14, рукояттю 16, поворотом маніпулятора 15), гідромотору поворотної платформи 10 та гідроциліндрів 17 керування захватом. Гідроциліндри захвату синхронізовані завдяки використанню ділильників витрати гідравлічної рідини, які рівномірно розподіляють поток на ці гідроциліндри. Їх зливна лінія спільна. До основних елементів гідрообладнання, крім насосів і гідродвигунів, належать: напрямна, регулююча та з’єднувальна апаратура.
В дипломному проекті виконано науково-дослідну частину, виконано розрахунок основних параметрів екскаватора та робочого органа, проведено розрахунок на міцність. Розроблено заходи з охорони праці та навколишнього середовища.
Економічні розрахунки свідчать про доцільність застосування проектованого траншейного екскаватора, економічний ефект складає 14981 грн. внаслідок збільшення годинної технічної продуктивності та розширення функціональних можливостей обладнання.

ВСТУП…………………………………………………………………
1. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА……………………………..
1.1. Огляд конструкцій міні-екскаваторів різних країн світу...
1.2. Патентний пошук технічних рішень міні-екскаваторів….
1.3. Опис конструкції та принципу дії міні-екскаватора……..
2. ЗАГАЛЬНИЙ РОЗРАХУНОК МІНІ-ЕКСКАВАТОРА…………
2.1. Габаритні розміри екскаватора та робочого обладнання...
2.2. Визначення маси вузлів екскаватора……………………
2.3. Розрахунок параметрів маніпуляторного захвату………..
2.4. Розрахунок системи керування маніпулятором………….
2.5. Вибір привідного двигуна силової установки…………….
2.6. Вибір насосної установки та розрахунок механізму
обертання платформи………………………………………
2.7. Розрахунок системи керування робочим обладнанням…..
2.7.1. Розрахунок стрілопідйомного механізму…………….
2.7.2. Розрахунок механізму повороту рукояті……………...
2.7.3 Розрахунок механізму повороту маніпулятора……….
2.8. Розрахунок на стійкість міні-екскаватора………………….
2.9. Технологічний процес збирання рукояті……………………
2.10 Оптимізація геометричних параметрів маніпуляторного
захвату………………………………………………………..
3. РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ОБЛАДНАННЯ
МІНІ-ЕКСКАВАТОРА………………………………………….
3.1. Розрахунок металоконструкції стріли……………………..
3.2. Розрахунок металоконструкції рукояті……………………
3.3. Розрахунок на міцність пальців, шарнірів кріплення
стріли, рукояті та маніпулятора……………………………
3.4. Розрахунок на міцність провушин стріли, рукояті та
маніпулятора...………………………………………………
4. ТЕХНІЧНА ТА ВИРОБНИЧА ЕКСПЛУАТАЦІЯ МІНІ-
ЕКСКАВАТОРА…………………………………………………
4.1. Технічна експлуатація міні-екскаватора…………………...
4.2. Виробнича експлуатація екскаватора……………………..

5. ОХОРОНА ПРАЦІ І НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ МІНІ-ЕКСКАВАТОРА……………..
5.1. Аналіз шкідливих і небезпечних факторів при
експлуатації міні-екскаватора…………………………….
5.2. Охорона праці і техніка безпеки при виробничій
експлуатації міні-екскаватора…………………………...
5.3. Охорона праці й техніка безпеки при технічній
експлуатації міні-екскаватора…………………………...
5.4. Протипожежні заходи……………………………………
5.5. Охорона навколишнього середовища при
експлуатації екскаватора………………………………..
6. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК………………….
6.1. Вихідні дані………………………………………………….
6.2. Розрахунок капітальних витрат…………………………….
6.3. Розрахунок ТЕП проекту……………………………………
ВИСНОВКИ ……………………………………………………………
ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………..

ВИСНОВКИ

1. В дипломному проекті на основі аналізу існуючих технічних рішень виконання конструкцій міні екскаваторів розроблено робоче обладнання з маніпуляторним захватом, що змонтований на рукояті, яке дозволяє значно підвищити його продуктивність при навантажувально-розвантажувальних роботах, ліквідації наслідків стихійних лих тощо.
2. Очікуємий економічний ефект від впровадження в будівельне виробництво мініекскаватора з маніпуляторним захватом складає 14981 грн. внаслідок збільшення годинної технічної продуктивності та розширення функціональних можливостей обладнання.

Перелік використаних джерел

1. http://mini-exkavator.ru/
2. http://mctrus.ru/
3. http://www.astratechno.ru
4. http://www.kubota-excavator.ru/
5. ГОСТ 15.011-82. Порядок проведения патентных исследований. Ввел. 01.01.84. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 22 с.
6. Кичкин И.И., Скорняков Э.П. Патентные исследования при курсовом и дипломном проектировании в высших учебных заведениях. – М.: Высш. шк., 1979. – 112 с.
7. http://www.freepatentsonline.com/
8. Баловнев В.И., Хмара Л.А. Интенсификация разработки грунтов в дорожном строительстве. – М.: Транспорт, 1993. 383 с.
9. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1976. 608 с.
10. Беркман И.Л. и др. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы. Учебник для проф.-тех. училищ. – М.: Высшая школа, 1977. 384 с.
11. Беркман И.Л. и др. Одноковшовые экскаваторы и самоходные краны с гидравлическим приводом. – М.: Машиностроение, 1971. 304 с.
12. Гаврилов Н.И., Литвак А.Е., Игошин Ю.Н. и др. Гидравлический экскаватор ЭО-4121. – М.: Машиностроение, 1980. 232 с.
13. Гаркави Н.Г., Аринченков В.И., Карпов В.В. и др. Машины для земляных работ. Учебник. – М.: Высшая школа, 1982. 335 с.
14. Гоберман Л.А., Степанян К.В. Строительные и дорожные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие для машиностроительных техникумов по специальности «Строительные и дорожные машины». – М.: Машиностроение, 1985. 96 с.
15. Строительные машины: Общая часть / С.П. Епифанов, В.М. Куприянов, Е.К. Малолетков. – 2-е изд., перераб и доп. – М.: Стройиздат, 1981. –168 с.
16. ДБН В.2.8-3-95. Технічна експлуатація будівельних машин. – К.: Держкоммістобудування України, 1995. – 41 с.
17. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 301 с.
18. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя Т. 1,2,3. Изд. 5-е, перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1980.
19. Шевченко В.Д., Пискунов В.Г. Расчетно-проектировочные работы по сопротивлению материалов. Методические указания. – Киев: КАДИ, 1975. – 52 с.
20. Королев П.Г. Сопротивление материалов. Справочник по расчетно-проектировочным работам. – Киев: Висш. школа, 1974. – 268 с.
21. Миролюбив Н.И. и др. Пособие по решению задач по сопротивлению материалов. – М.; Высшая школа, 1974 – 392 с.
22. Биргер И.А.; Шорр В.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. – М.: Машиностроение, 1979 – 702 с.
23. Ветров Ю.А., Баладинский В.Л. Машины для специальных земляных работ. – К.: Вища школа, 1980. – 192 с.
24. Філіпов Б.І. Охорона праці при експлуатації будівельних машин – М: Вища школа, 1984.
25. Безпека життєдіяльності в повсякденних умовах виробництва і побуту. Охорона праці: Методичні вказівки до виконання контрольного завдання / Уклад.: О.Г. Вільсон, В.М. Ольгович. – К.: КНУБА, 2003. – 76 с.
26. Інженерні рішення з охорони праці при розробці дипломних проектів інженерно – будівельних спеціальностей. Навчальний посібник. – К.: Основа, 2001 – 336 с.
27. Инженерные решения по охране труда в строительстве. Справочник / Г.Г. Орлов, В.И. Булыгин, Д.В. Виноградов и др. – М.: Стройиздат, 1985. – 278с.
28. Слободяник С.С. Методическое указание к расчету экономической части дипломного проекта. КИСИ, 1992 г.
29. Методика определения капитальных вложений // Экономика строительства. – 1989. – № 8. – С. 114 – 125.
30. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. СН 509 – 78. – М.: Стройиздат. – 1979.
31. Инструкция для определения экономической эфективности нових строительных, дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, лифтов, изобретений и рационализаторских предложений. −М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1978. −256с.
32. www.uti-ua.com
33. Аржаев Г.О., Салтовський Б.Г. Експлуатація і обслуговування машин. Програмне забезпечення практичних занять, курсового і дипломного проектування. − Миколаїв: МБК, 2001. − 33с.
34. Укрупненные нормативы времени на ремонтные работы / И.И. Пустовалов, В.А. Матвеев, К.С. Лебедев и др. −Изд. 2-ое, исп. и доп. − М: БТИ ГОСНИТИ, 1968. − 254с.
35. Проектирование машин для земляных работ / Под ред. Холодова А.М. – Харьков, Вища шк. Из-во при Харьк. ун-те, 1986. – 272 с.
36. Кисилев М.П. Топливо-смазочные материалы для строительных машин: Справочник. −М.: Стройиздат, 1988.−271с.
37. Інтернет: www.xtz.ua.
38. Інтернет: www.uti-ua.com
39. Проектирование машин для земляных работ / Под ред. Холодова А.М. – Харьков, Вища шк. Из-во при Харьк. ун-те, 1986. – 272 с.
40. Строительные машины: Справочник: в 2т. Т.1: Машины для строитель¬ства 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.