Роторный снегоочиститель

Курсовая работа

фрезерный роторный снегоочиститель

Для обеспечения нормальных условий работы и безопасного движения автотранспортных средств и пешеходов в зимний период предусматривается проведение работ по снегоочистке проезжей и пешеходной части дорог, бульваров и тротуаров, по уборке валов и удалению снежно-ледяных образований, а также устранению гололеда. Указанные виды работ выполняют распределителями технологических материалов, плужно-щеточными и роторными снегоочистителями, а также автогрейдерами легкого и среднего типов, льдоскалывателями и снегопогрузчиками.

Шнекороторные снегоочистители легко справляются с работой по очистке от снега аэродромов, автомобильных дорог и других территорий, отбрасыванию снежных валов, образованных другими снегоочистителями, а также погрузке снега в транспортные средства с помощью погрузочного желоба.

Фрезерные снегопогрузчики обеспечивают быструю погрузку снега в транспортные средства. При необходимости осуществляют перекидку снега или укладку его в валы.

1. Описание технологического процесса с использованием роторного снегоочистителя

1.1 Рабочие органы роторных снегоочистителей

Для очистки дорожных покрытий от свежевыпавшего снега, для перемещения его валов на свободные территории (газоны, площадки и т.д.), а также для погрузки снега в автосамосвалы используют роторные снегоочистители. В общем случае рабочий процесс этих машин состоит из отделения снега от основной массы или вала снега и сообщения последнему скорости, соответствующей длине его отбрасывания или погрузки в транспортные средства. В соответствии с этим указанные виды работ выполняют раздельно двумя или одним рабочим органом совмещенного типа.

Рабочий орган совмещенного типа (рис. 1, а , б ) представляет собой режущий снег ротор 1 или фрезерный барабан 2 , которые одновременно разрабатывают, отделяют от дорожного покрытия и выбрасывают снег по направляющему патрубку 3 в сторону, т.е. служат метателем. Фрезерный барабан состоит из цилиндра с карманами-лопостями в средней части и навитыми по его поверхности режущими лентами. Резание и отделение стружки снега осуществляется косым профилем фрезы, выполняемой многозаходной с режущими кромками по периферии.

22 стр., 10773 слов

Расчет параметров конструктивной безопасности транспортных средств

... эксплуатационных свойств автомобиля, непосредственно влияющих на его конструктивную безопасность. Таблица 1. Исходные данные к курсовой работе Исследуемый автомобиль Toyota corolla Габаритные размеры, ... транспортного средства 1.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя Внешняя скоростная характеристика двигателя — это зависимость развиваемой мощности в кВт и крутящего момента на коленчатом валу ...

В раздельном рабочем органе питателем является механизм, разрабатывающий и подающий снег к метателю, а метателем — механизм, отбрасывающий его в сторону. В соответствии с этим рабочие органы и машины-снегоочистители делят на плужно-роторные (рис. 1, в ), шнеко-роторные (рис. 1, г ) и фрезерно-роторные (рис. 1, д ).

в качестве питателя в них используется плуг 4 , шнек 5 или фреза 6 , а метателем служит установленный сзади перпендикулярно к ним ротор 1 . В плужном питателе снег перемещается по лобовой поверхности плуга к ротору. Шнековый питатель состоит из трубы с ленточными винтовыми лопастями правого и левого заходов и может иметь от одного до трех рабочих шнеков. Фрезерный питатель состоит из безбарабанной фрезы с ленточными ножами. В различных конструкциях машин используют один или два ротора. Изменение направления отбрасывания снега (в одну или другую сторону относительно очищаемой дороги) осуществляется реверсированием привода ротора и поворотом направляющего патрубка /2/.

1. Рабочие органы роторных снегоочистителей

1.2 Фрезерно-роторный снегоочиститель

Фрезерно-роторные снегоочистители на тракторном шасси (рис., Рис. 2. Фрезерно-роторный снегоочиститель

1.3 Шнеко-роторный снегоочиститель

Шнеко-роторные снегоочистители выпускают в основном на базе шасси автомобилей, но могут устанавливаться и на гусеничных тракторах и специальных шасси. В общем случае шнеко-роторный снегоочиститель (рис. 3 ) состоит из рабочего органа 1 , его подвески 2 , гидросистемы 3 , привода рабочего органа 4 , основной рамы автомобиля с кабиной 5 , силовой установки 6 и подрамника с капотом 7 . На данной машине используется один дизельный двигатель, установленный за кабиной водителя, от которого через раздаточный редуктор и систему карданных валов осуществляется привод ходового оборудования на три моста автомобиля и рабочего органа (на ротор и шнеки).

убка производится гидроприводом /2/.

Роторные снегоочистители имеют диаметры шнеков 450…550 мм и ротора 975…1220 мм с частотой вращения соответственно 5,03…5,9 и 5,63…7,08 , при ширине захвата 2…2,8 м , высоте убираемого слоя снега 1,2…1,7 м , дальности его отбрасывания 24…31 м и рабочей скорости 0,3…7,84 км/ч обеспечивают производительность 500…1375 т/ч .

Рис. 3. Шнеко-роторный снегоочиститель

2 . Выбор и описание конструкции снегоочистителя с учетом ее отличительных способностей

Снегоочиститель предназначен для очистки от снега уличных проездов, рулежных дорожек, перронов, мест стоянки автомашин и самолетов, для погрузки снега в транспортные средства.

Рама коробчатого сечения, на которой смонтированы все узлы снегоочистителя, крепится к тягачу.

3 стр., 1146 слов

Описание технологического процесса с использованием роторного снегоочистителя

... дороги) осуществляется реверсированием привода ротора и поворотом направляющего патрубка /2/. Рис. 1 – Рабочие органы роторных снегоочистителей 1.2 Фрезерно-роторный снегоочиститель Фрезерно-роторные снегоочистители на тракторном шасси (рис. ... или одним рабочим органом совмещенного типа. Рабочий орган совмещенного типа (рис. 1, а , б ) представляет собой режущий снег ротор 1 или фрезерный барабан 2 ...

Привод рабочего органа снегоочистителя осуществляется от гидродвигателя НПА

Вращение с вала гидромотора через вал-шестерню и зубчатую пару с внутренним зацеплением передается на ротор рабочего органа. От ротора через карданный вал вращение передается на конический редуктор, а от него к фрезе рабочего органа.

Ротор четырехлопастный крепится болтами к стакану, установленному на двух шарикоподшипниках.

В ступице ротора на шлицах установлен карданный вал привода фрезы. Смазка подшипников и зубчатой пары осуществляется через канал внутри оси вращения ротора.

Фреза ленточного типа, трехзаходная, состоит из двух частей (правой и левой), симметрично расположенных относительно оси рабочего органа. Каждая из фрез закрепляется на валу редуктора шпонками.

Отвал выполнен из листовой стали. В нижней части приварен нож, режущая кромка которого наплавлена твердым сплавом. С целью уменьшения износа ножа и сопротивления при движении к нему крепятся быстросъемные лыжи. В средней части отвала имеется рассекатель, предназначенный для защиты редуктора от механических повреждений, уменьшения лобового сопротивления при работе, увеличения жесткости.

«Улитка» с трубой, являющаяся кожухом ротора, изготовлена из листовой стали. Соединяется с отвалом фланцем. Фланец приварен к цилиндрической части улитки. На фланце имеется паз по периметру. Аналогичный паз имеется на отвале. Фланцы соединены между собой винтами, вставленными в пазы. В случае поворота улитки (разгрузка снега производится налево или направо от продольной оси тягача, в отвал или кузов автомобиля) необходимо ослабить болты и повернуть улитку с трубой на требуемый угол, а после этого произвести затяжку болтов. Улитка, кроме этого, для большей жесткости крепится к раме снегоочистителя /1/.

3 . Модернизация рабочего органа роторного снегоочистителя

Номер патента: 2068044

Класс

Номер заявки: 93043700/11

Дата подачи заявки: 01.09.1993

Дата публикации: 20.10.1996

Заявитель: Научно-производственное объединение строительного и коммунального машиностроения « Стройкоммаш ».

Автор ы: Степанов Д.А. ; Кострубин А.В. ; Наумов В.В. ; Подгорный А.А.

Патентообладатели : Научно-производственное объединение строительного и коммунального машиностроения « Стройкоммаш ».

Суть изобретения

Изобретение относится к области коммунального машиностроения, в частности, к снегоуборочному оборудованию, имеющему роторный рабочий орган. Сущность изобретения: рабочий орган роторного снегоочистителя содержит корпус с загрузочным окном и установленные в корпусе питатель, выполненный в виде шнеков с встречной навивкой винтов и зубьями на режущей кромке, в средней части которого установлены фланцы в виде усеченных конусов, закрепленных на валу меньшими основаниями и обращенных большими основаниями навстречу друг другу, многоугольная пластина, отбрасывающие лопатки, прикрепленные к пластине и имеющие длину, равную по меньшей мере расстоянию между торцами концевых участков шнеков, многоугольная пластина, выполненная в виде дисковой фрезы с зубьями и установленная напротив загрузочного окна, а по крайней мере одна отбрасывающая лопатка прикреплена к зубу дисковой фрезы. Дисковая фреза имеет диаметр, равный наружному диаметру винтовой фрезы, а лопатки закреплены под острым углом к направлению вращения дисковой фрезы, при этом внешняя часть лопатки не выступает за наружный диаметр диска. Отбрасывающие лопатки закреплены своими концами к торцам шнеков. Каждый второй зубец лопастей винтовых фрез отогнут на острый угол по отношению к поверхности лопастей в направлении перемещения снежной массы вдоль питателя. Зубья дисковой фрезы имеют острые режущие кромки и отогнуты поочередно в разные стороны на острые углы по отношению к плоскости диска.

13 стр., 6343 слов

Управление асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором

... угловая скорость вращения ротора. Подстановка (1.6) в (1.5) в предположении, что при регулировании скорости , дает где - скольжение двигателя. Анализ выражения (1.7) показывает, что КПД асинхронного двигателя существенно зависит от скольжения. Потери в двигателе ...

Описание изобретения

Известен рабочий орган снегоочистителя, состоящий из винтовых фрез встречной навивки, составленных из разделенных режущими дисками секций лопастей, жестко прикрепленных к этим дискам, при этом лопасти и диски выполнены с зубцами, расположенными на их периферии.

Известен также рабочий орган снегоочистителя, представляющий собой спиральный шнек, вращающийся относительно горизонтальной оси, в котором к наружной спиральной лопасти шнека прикреплены рыхлительные зубья. Каждый зуб имеет плоскую радиальную внутреннюю часть, прикрепленную к наружной кромке лопасти. От наружной кромки лопасти выступает радиальная наружная часть, закругленная относительно внутренней части в сторону оси вращения шнека. Зубья расположены с небольшим интервалом один от другого вдоль наружной кромки лопасти.

Недостатком этих конструкций является отсутствие лопаток для выброса снежной массы в загрузочное окно, что снижает эффективность питателя.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является рабочий орган роторного снегоочистителя, содержащий корпус с загрузочным окном и установленные в корпусе питатель с винтовыми фрезами встречной навивки, закрепленными при помощи спиц на валу, в средней части которого установлены фланцы, выполненные в виде усеченных конусов, закрепленных на валу меньшими основаниями, имеющими диаметр, равный диаметру вала, и обращенных большими основаниями навстречу друг другу, и многоугольными пластинами, прикрепленными к большим основаниям конусов, при этом отбрасывающие лопатки присоединены к пластинам в вершинах многоугольника и имеют длину, по меньшей мере, равную расстоянию между торцами концевых витков, которые установлены с зазором к поверхности пластин и смещены относительно торцов отбрасывающих лопаток в направлении, противоположном направлению вращения шнеков, на угол, не меньший половине угла между отбрасывающими лопатками, а диаметр большого основания конуса равен диаметру окружности, вписанной в многоугольник.

Недостатком такой конструкции является возможность образования вращающегося снежного кольца внутри барабана, образуемого лопатками, и, как следствие этого, снижение производительности рабочего органа и повышенная металлоемкость изделия.

винтовых фрез встречной навивки с зубцами на режущей кромке. Каждый второй зубец

Отбрасывающие лопатки установлены между зубьями дисковой фрезы, при этом внешняя часть лопатки не выступает за наружный диаметр диска. Концы отбрасывающих лопаток прикреплены к торцам «к » концевых лопастей фрез и к спицам. Вращение рабочего органа осуществляется от привода.

13 стр., 6367 слов

Ротор. по курсу Нефтегазопромысловое дело

... лунок на наружной поверхности стола и препятствующий вращению последнего. Для механизации процессов и облегчения труда рабочих при спускоподъемных операциях современные роторы укомплектовываются пневматическими клиновыми захватами с набором ... углом наклона β≤10°С твердость поверхности его рабочих профилей должна быть не ниже HRC 45. Так как окружные скорости конической передачи достигают 15—20 м/с и ...

Рабочий орган функционирует следующим образом.

При вращении вала снежная масса разрабатывается лопастями винтовых фрез и дисковой фрезой и перемещается винтовыми фрезами к загрузочному окну, при этом встречный поток снежной массы разделяется коническими фланцами с закрепленной между ними дисковой фрезой на два потока, обтекающие конические фланцы и выбрасываемые лопатками в загрузочное окно.

Источники информации, принятые во внимание

1. Авторское свидетельство СССР

2. Патент США № 4477989, кл. Е 01 Н 5/09, 04.03.83.

3. Авторское свидетельство СССР №1366579, кл. Е 01 Н 5/09, 09.07.86.

Формула изобретения

1. Рабочий орган роторного снегоочистителя, содержащий корпус с загрузочным окном и установленные в корпусе питатель, выполненный в виде шнека с встречно направленными винтами и зубцами на кромке последних, в средней части шнека установлены фланцы в виде усеченных конусов, закрепленных на валу меньшими основаниями и обращенных большими основаниями навстречу друг другу, многоугольная пластина, отбрасывающие лопатки, прикрепленные к пластине и имеющие длину, равную по меньшей мере расстоянию между смежными витками шнека, отличающийся тем, что большие основания конусных фланцев закреплены на многоугольной пластине, которая выполнена в виде дисковой фрезы с зубьями и установлена напротив загрузочного окна, при этом по крайней мере одна отбрасывающая лопатка прикреплена к зубу дисковой фрезы.

2. Рабочий орган по

3. Рабочий орган по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отбрасывающие лопатки закреплены к указанным концевым участкам винтов шнека.

1-

5. Рабочий орган по одному из пп. 1 4, отличающийся тем, что зубья дисковой фрезы отогнуты поочередно в разные стороны на острые углы по отношению к плоскости диска /5/.

4 . Расчет технических характеристик роторного снегоочистителя на базе тягача Д-456

Основные показатели

Производительность, т/ч 80

Скорость передвижения, км/ч до 14,5, Ширина захвата, м 1,3, Толщина убираемого слоя снега, м 0,75, Дальность отбрасывания основной массы снега, м 10

Расчет привода гидродвигателя

Скорость вращения гидродвигателя = 1150 об/мин 19,2 об/сек . Давление жидкости кгс/ . Подача жидкости насосом /сек .

Определим производительность насоса:

где q — скорость подачи жидкости насосом;

n — скорость вращения гидродвигателя.

Мощность насоса равна:

где Р — давление жидкости;

  • производительность насоса.

С учетом КПД двигателя () мощность его равна:

где з — КПД двигателя;

N — мощность насоса.

Крутящий момент на валу двигателя определится по формуле

где — мощность насоса с учетом КПД двигателя;

5 стр., 2074 слов

Электрические машины малой мощности

... машины, 1 — статор; 2 — ротор; 3 — подшипники. 1. ПРИНЦИПЫ ДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАШИН Классификация электрических машин по мощности: Машины большой мощности: Машины средней мощности: К машинам малой мощности относятся электрические машины, ... позиционирование без обратной связи возможность получения очень низких скоростей вращения для нагрузки, присоединенной непосредственно к валу двигателя без ...

  • скорость вращения гидродвигателя.

Кинематический расчет

Общее передаточное число равно

где — скорость вращения фрезы;

  • скорость вращения гидродвигателя.

Передаточное число цилиндрической зубчатой передачи (привод ротора)

где — скорость вращения ротора.

Передаточное число конического редуктора

Скорость вращения фрезы с учетом принятого i

Мощность на валах с учетом КПД передачи

где — КПД открытой зубчатой пары (=0,94);

  • КПД подшипников (=0,99).

Определение коэффициента полезного действия

Эффективность выполнения рабочими органами таких операций, как отделение снега от массива, транспортировка снега к ротору, сообщение снегу кинематической энергии оценивается коэффициентом полезного действия

где — производительность ротора, тс/ч ;

  • мощность, подводимая к рабочим органам, л.с. ;
  • линейная скорость на концах лопаток ротора, м/сек ;

g — ускорение свободного падения.

где — диаметр лопаток ротора;

  • скорость вращения ротора.

Этот КПД позволяет оценить потери, возникающие между приводом и направляющим патрубком ротора.

В качестве показателя общей эффективности рабочих органов, включая и операцию отбрасывания снега, используем общий КПД

где — дальность отбрасывания снега, м ;

  • производительность ротора, тс/ч ;
  • мощность, подводимая к рабочим органам, л.с.

При малых дальностях отбрасывания на величину оказывают влияние потери на резание снега и транспортирование его к ротору. При большой дальности отбрасывания решающее влияние оказывают сопротивления (сопротивление воздуха, сопротивление при изменении направления движения частиц и т.д.), величина которых возрастает с увеличением скорости.

Подсчитанные величины коэффициентов полезного действия находятся в допустимых пределах для рассматриваемой машины /1/.

5 . Техническое обслуживание и ремонт машины

Техническое обслуживание

Техническое обслуживание представляет собой комплекс операций по поддержанию работоспособности машины при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании. Техническое обслуживание предусматривает обязательный, периодически выполняемый по плану объем работ, заранее установленный для данного типа и модели машины. Несмотря на плановость проведения работ по техническому обслуживанию, при известной степени изнашивания дальнейшее использование машины становится технически и экономически нецелесообразным или даже опасным (аварийным).

В этом случае возникает необходимость в ремонтных работах.

Техническое обслуживание проводится с целью поддержания машины в работоспособном состоянии. Своевременное и качественное проведение технического обслуживания машины увеличивает ее ресурс и резко уменьшает простои из-за возникновения внезапных отказов, сокращает трудовые и материальные затраты на ее эксплуатацию. Исправная работа и срок службы узлов, каких-либо частей машины в значительной степени зависят от смазки, ее качеств и своевременной замены. Желательно использовать смазочные материалы не содержащие примесей.

10 стр., 4949 слов

Технология ремонта и обслуживание асинхронного двигателя с короткозамкнутым ...

... карту ремонта и обслуживания асинхронного двигателя; сделать экономические расчёты ремонтных работ; проанализировать экологическую обстановку на участке прохождения производственной практики. 1. Основная часть, .1 Устройство и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Асинхронная машина ...

Для проведения работ по техническому обслуживанию промышленностью выпускаются универсальные и специальные передвижные мастерские. Последние характеризуются значительным разнообразием и могут предназначаться для технического обслуживания одного типа машин: башенных кранов, снегоочистителей т.д. Для технического диагностирования строительных машин используют передвижные диагностические станции КИ-4070А, КИ-5164 и КИ-13905, смонтированные на базе автомобиля. Станции оснащены комплексом приборов и инструментов, наличие которых позволяет осуществлять диагностирование машин с определением 60…130 параметров диагностирования.

Ремонт

Ремонт — это комплекс операций по восстановлению работоспособности машины и восстановлению ресурса машины и ее составных частей. Объем работ по ремонту машин зависит от качества технического обслуживания, условий использования машины, квалификации машиниста, в большинстве случаев он не регламентирован и устанавливается на основании фактической потребности.

Текущий ремонт представляет собой минимальный по объему вид ремонта, после которого обеспечивается нормальная эксплуатация машины до очередного планового ремонта. При текущем ремонте производится частичная разборка машины, устраняются неисправности в узлах и деталях, возникающие в процессе работы и препятствующие нормальной эксплуатации.

Текущий ремонт строительных машин выполняется в стационарных мастерских управлений механизации и передвижными мастерскими в условиях строительной площадки .

Капитальный ремонт выполняется ремонтными заводами. В настоящее время используют два метода капитального ремонта: индивидуальный и агрегатно-узловой. При индивидуальном методе ремонта отремонтированные сборочные единицы устанавливают на ту же машину, с которой они были сняты. При агрегатно-узловом методе ремонта сборочные единицы обезличиваются. Снятые с машины сборочные единицы направляют в ремонт, а в замен их устанавливают единицы из оборотного фонда, которые заранее отремонтированы. Этот метод характеризуется рядом преимуществ. В частности, исключается необходимость транспортирования машин от эксплуатационного предприятия на ремонтный завод, кроме этого значительно сокращается время на выпо лнение собственно ремонта машин /3/.

Предлагаемый перечень работ по текущему ремонту составных частей снегоочистителя:

регулировка тормозов;

регулировка клапанов;

устранение неисправностей, выявленных в процессе эксплуатации.

Заключение

В настоящее время широко развивается градостроительство и вследствие чего строительство автомобильных дорог и магистралей. При содержании автомобильных дорог в зимний период времени необходимо обеспечить безопасность движения по ним как автомобильного транспорта, так и пешеходов , что невозможно без использования специализированных машин для содержания автомобильных дорог в зимний период, т.е. снегоочистителей.

В данной курсовой работе я рассматривал устройство и принцип работы роторного снегоочистителя на базе малогабаритного тягача Д 4 56. Рабочим органом данного снегоочистителя является фреза, т.е. снегоочиститель относится к фрезерно-роторным. Также я ознакомился с примерами возможной модернизации рабочего органа (фрезы) роторных снегоочистителей и произвел расчет на определение мощности гидродвигателя и эффективности использования данного снегоочистителя. В заключительной части данной работы я описал технологическое обслуживание машины и технику безопасности при эксплуатации снегоочистителей. Также привел пример сравнения современных одно- и двухмоторных снегоочистителей по экономической эффективности.

18 стр., 8884 слов

Производство, ремонт и реконструкция портального кран «Кондор»

... качественным ремонтом. Методы организации и уровень механизации ремонтных работ соответствуют оптимальным, достигнутым на предприятиях, являющихся наиболее квалифицированным потребителями данного типа кранов. 3. Технология ремонта 3.1 Материалы, применяемые при ремонте портального крана ...

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/shnekorotornyiy-snegoochistitel/

1. Абрамов Н.Н. «Курсовое и дипломное проектирование по дорожно-строительным машинам»

Домбровский, Добронравов

4. «Правила техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог», 1969 г .