Механизация планировочных работ с разработкой автогрейдера для всесезонного использования

Введение
1 Технология и механизация работ
1.1 Технологический процесс выполнения работ
1.2 Механизация строительства
1.3 Организация производства работ
1.4 Технология работ в зимний период
2 Расчетно-конструкторская часть
2.1 Общее описание автогрейдера
2.2 Классификация автогрейдеров
2.3 Тяговый расчет [2,5,6]
2.4 Расчет производительности автогрейдера [6]
2.5 Расчет отвала на прочность
2.6 Механизм подъема отвала
2.7 Расчет основной рамы на прочность
3. Технологический раздел
3.1 Монтаж и испытания автогрейдера
3.2 Техническое обслуживание автогрейдера
3.3 Приемка автогрейдера после ремонта
3.4 Гидравлическая схема
4. Безопасность и экологичность проекта
4.1. Анализ условий труда оператора
4.2.Влияние шума и вибрации
4.3.Защита оператора от чрезмерного шума
4.4 Эргономика кабины
4.5.Микроклимат кабины машиниста
4.6 Меры безопасности при эксплуатации автогрейдера
4.7 Пожарная безопасность
4.8 Экологическая безопасность
5. Экономическая часть
Заключение
Литература

Фильтры. Предназначены для очистки масла от механических примесей размером до 25 мкм. Они устанавливаются в сливных линиях и разделяются на магистральные и встроенные (в гидробаки) фильтры с бумажными фильтрующими элементами и сетчатыми фильтрующими дисками.Трубопроводы. Разделяются на жесткие трубопроводы, изготовленные из стальных труб (цельнотянутых для гидропроводов высокого давления и сварных — для трубопроводов низкого давления), и эластичные трубопроводы (рукава высокого давления), предназначенные для подсоединения подвижных гидроагрегатов (гидроцилиндров). Подсоединение трубопроводов осуществляется с помощью типовых быстроразъемных резьбовых соединений.4. Безопасность и экологичность проекта4.1.Анализ условий труда оператораОдновременно с разработкой узлов и элементов автогрейдера следует обеспечить безвредные и безопасные условия труда обслуживающего персонала. Условия труда оператора автогрейдера анализируют на начальной стадии проектирования. При анализе выявляют уровни потенциальных вредностей и опасностей. В ходе этого предусматривают такие вредные факторы, как:а)проникновение на рабочее место выхлопных газов и пыли;б)повышенные шум и вибрация;в)достаточность освещения и обзорности рабочей площадки из кабины;г)отклонение параметров микроклимата в кабине от нормы;д)затраты мускульной энергии оператора;е)дают количественную оценку вероятных значении вредностей;ж) сопоставляют имеющиеся или назначаемые данные с уровнями,допускаемыми санитарными нормами.На основании этого принимают решение о том, какими системами, улучшающими условия труда операторов, необходимо укомплектовывать машину.Характеризуя условия использования машины, устанавливают возможную климатическую зону ее эксплуатации, При этом следует иметь ввиду, что отечественной промышленностью выпускаются машины трех исполнений:1. Обычного исполнения, предназначенные для работ в районах сумеренным климатом, где температура окружающего воздухаизменяется от -40°С зимой и +40°С летом, а относительная влажностьвоздуха оставляет 60... 95%.2. Северного исполнения, пригодные для суровых климатических условий свозможной отрицательной температурой воздуха до -60°С.3. Тропического и влажного тропического исполнения, предназначенные для работы в условиях высокой положительной температуры среды (более 35°С) и 100% влажности воздухаВ зависимости от предполагаемой климатической зоны эксплуатации назначают такие способы обеспечения заданного микроклимата в кабине, как отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха.Работа операторов машин для земляных работ характеризуется повышенной затратой мускульной энергии. При выполнении рабочих процессов мускульная энергия расходуется на перемещение рычагов и педалей. Управляя автогрейдером, оператор производит 2000 - 5000 включений механизмов в течение одного часа. Это составляет затраты энергии за 1 смену более 250Вт. Таким образом, при оценке микроклимата в кабине управления машиной следует учитывать выделение человеком теплоты в указанном количестве. Проектируемые машины универсального использования (автогрейдеры) могут разрабатывать сильно пылящие грунты материалы, среды, обладающие повышенной токсичностью, неприятными запахами. В средних условиях при разработке суглинистых и супесчаных грунтов на открытых площадках содержание пыли в воздухе возле работающей землеройной машины составляет 40... 50 мг/м3.Правильно отрегулированный и исправный двигатель обычно дает содержание оксида углерода СО в выхлопах газа не более 0,2%. Степень освещенности рабочих площадок в темное время суток зависит от наличия осветительных приборов на самой машине и от общего (прожекторного) освещения территории, в пределах которой перемещается машина. Оптические оси фар направляют так, чтобы на расстоянии 10 метров впереди машины освещенность дороги была не менее 0,5 лк. На всех самоходных машинах осветительные приборы должны отвечать требованиям ГИБДД, а на перемещающиеся со скоростью свыше 20 км/ч - обеспечивать максимальную безопасность движения.Обзорность рабочей площадки из кабины оператора машины определяется конструкцией самой кабины, местоположением последней относительно рабочих органов и элементов конструкции тягача. Хорошая обзорность не вызывает дополнительных движений оператора, обеспечивает удобство позы. Это снижает утомляемость, повышает степень безопасности труда и производительность. Обычно коэффициент обзорности у автогрейдеров 0,5... 0,6.4.2.Влияние шума и вибрацииШум и вибрация с неблагоприятными параметрами крайне отрицательно влияют на самочувствие человека. Основным источником шума являются дизельные двигатели. Если отсутствуют глушители и двери кабины открыты, уровень интенсивности звука в ней достигает 105... 115 дБ. В связи с этим необходимо устанавливать на двигателях глушители и предусматривать шумоизоляцию кабины.Обычно наблюдаемые колебания (вибрация) возбуждаются в основном двумя группами источников. Высокочастотные колебания (f > 10 Гц) возникают вследствие неравномерностей работы двигателя, карданных передач, гусеничной цепи ходового оборудования. Виброизоляторы и правильно спроектированные системы подвески двигателя ограничивают виброскорость высокочастотных колебаний в пределах нормы.Низкочастотные колебания появляются из-за неровностей поверхности движения, торможений и разгонов машины, в результате приложения к рабочим органам переменных во времени нагрузок. В указанных случаях ускорения свободного падения. Санитарными нормами допускаются значительно более низкие уровни ускорений. Поэтому следует предусматривать, меры зашиты оператора от колебаний и сотрясений.Помимо рассмотренных вредных факторов в ходе выполнения рабочих операций, в процессе ее обслуживания и ремонта возникают опасности, которые могут привести к несчастному случаю. Чтобы обеспечить максимальную безопасность эксплуатации проектируемой машины, анализируются возможные опасности и последствия их возникновения.4.3.Защита оператора от чрезмерного шумаИсточники шума в машинах для землеройных работ - двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, воздуходувки, вибраторы, раздаточные коробки, коробки передач, агрегаты гидропривода.Уровни интенсивности основных источников шума следующие:- двигателя равен 105... 115 дБ;- компрессоров и воздуходувок 100 дБ;- вибраторов -105... 110 дБ.В кабину оператора шум проникает несколькими путями:а) через воздушную среду, преодолевая звукоизолирующие преграды ограждений;б) через металлоконструкции при жестком креплении к ним источниковшума и кабиныЭти конструкции могут усиливать действие первичных источников шума за счет присоединения к ним вторичных. Такое усиление возникает в случае, если появляется резонирование отдельных элементов металлоконструкции истенок ограждений ( капот двигателя, стенки кабины, приборные щитки), при недостаточно надежном креплении агрегатов к раме или в результате износа шарнирных соединений деталей.С чрезмерным шумом необходимо бороться, подавляя его в первую очередь в источнике возникновения. Интенсивность шума двигателя резко снижается после установки глушителей, однако в результате уменьшается эффективная мощность двигателя. Замена прямозубых зубчатых пар редукторов косозубыми, крепление вибрирующих агрегатов и кабины к раме через эластичные вставки (виброизоляторы) также снижают эффективность шума, распространяющегося по воздушной среде, осуществляется путемзвукоизолирования кабины и рационального размещения относительнокабины агрегатов, создающих шум.Если уровень интенсивности звука вблизи источника его возникновения достигает Lи (дБ), то на рабочем месте оператора в отсутствии звукоизолирующих преград он составит:(4.1)гдеLобщ - общий уровень интенсивности шума и источников в рассматрива-емой точке кабины, дБ;Li - уровень интенсивности в той же точке кабины, создаваемый i-ым источником, дБ..Стенки и остекленные кабины машины ослабляют звук. Обычно изолирующая способность такого ограждения (дБ):Ru=l3,5*lg G- 13дБ, (4.2)где G - масса 1 м2 ограждения, кг; G=35 - 40 кг. Ru=l3,5lg 40- 13=8,7 дБ.Согласно требованиям санитарных норм:Lобщ–Rи[L]где [L] - допустимый уровень интенсивности шума на рабочем месте,[L]=100дБ.105-8,7=96,3<100дБ.Если по каким-либо причинам уровень интенсивности шума в кабине превышает допустимые значения, увеличивают толщину листовых ограждений, покрывают стенки кабины шумоизолирующей мастикой и другими материалами.4.4Эргономика кабиныРаботоспособность оператора управляющего автогрейдером в условиях сложных ситуаций и большой затраты мускульной энергии, зависит от удобства позы, взаимного расположения органов управления, усилий на рычагах и педалях и т.п. Необходимо добиться наивысшей работоспособности водителя, поэтому взаимное расположение и количество органов управления выбирают с учетом предпочтительных движений человека, последовательности и степени важности операций. На основании рекомендаций, эргономики и исследований расположения наиболее часто используемых органов управления в горизонтальной плоскости назначают в соответствии с данными.Рукоятиирычагииспользуются для плавного или ступенчатого регулирования процесса,операций переключения при незначительных усилиях. Для распознавания ручек и рукояток рычагов по прикосновению необходимо, чтобы их формы различались между собой. Педали применяются с целью создать наибольшие усилия и уменьшить двигательные манипуляции, энергозатраты рук при наибольшей точности управления. Ход рычагов и рукояток не превышает 150 мм в каждую сторону от нейтрального положения, а ход педалей установлен не более 150 мм.Формы и размеры кабины оператора автогрейдера соответствуют антропометрическим данным человека, обеспечивают удобное расположение кресла и органов управления, достаточную обзорность и комфортный микроклимат.Кабина автогрейдера - является одноместной, цельнометаллической, герметизированной, с остеклением. Снаружи, на передней стенки, установлены гидрораспределитель и рулевой механизм, распылители омывателя стекла, на окне установлен стеклоочиститель.Боковые стенки оборудованы дверьми, которые оснащены замком (левая дверь), защелкой (правая дверь) с ручками. Снаружи на кронштейнах с двух сторон установлены зеркала заднего вида.На задней стенке смонтирован стеклоочиститель заднего стекла.Снаружи на крыше установлен проблесковый маяк. В кабине размещены: рулевое управление, управление подачей топлива, педали муфты сцепления и тормозов, рычаги управления гидрораспределителем и коробкой передач, педаль изменения положения рулевой колонки, рычаг стояночного тормоза, щиток приборов и пульт управления.Сиденье машиниста регулируется по высоте и в продольном направлении, имеет регулировку наклона спинки и оборудовано ремнем безопасности. Ремни безопасности установлены на сиденье машиниста. Длина ремня должна быть отрегулирована так, чтобы лямка плотно прилегала к бедрам (не находилась на животе). Укорачивание лямки осуществляется вытягиванием наружной ветви лямки из регулятора. Для удлинения лямки приподнимается один край регулятора от поверхности ленты и вытягивается нижняя ветвь из регулятора. На полу кабины установлены: смыватель стекол, переключатель ближнего-дальнего света передних (дорожных) фар, выключатель массы.На задней стенке закреплены: аптечка и питьевой бачок, на левой боковой стенке крепится огнетушитель.Высота кабины автогрейдера должна позволять оператору работать стоя. Ширина двери должна быть не менее - 0,6 метра.4.5.Микроклимат кабины машиниста4.5.1.Отопление и охлаждение машиныЧтобы поддерживать в холодное время года температуру воздуха, отвечающую санитарным нормам, в кабине предусматривают отопление. Оно необходимо для машин всех климатических исполнений, кроме тропического. Также необходимо отопление, потому что автогрейдер используется в зимний период для очистки снежных завалов и очистки улиц от снега. В качестве нагревательных приборов на автогрейдерах устанавливают автомобильные калориффы, использующие теплоту, которая выделяется из системы охлаждения двигателя. Применяют и специальные отопительные системы.На автогрейдере мы используем отопительно – вентеляционный агрегат АОВВ1-0,355.Отопительно-вентеляционный агрегат включает в себя отопитель, шланги, арматуру, два центробежных колеса (приводимых в вращение двумя электродвигателями). Агрегат имеет производительность по воздуху 355 м3/ч, теплопроизводительность 3500 Вт, питание происходит от источника постоянного напряжения 12 Вт.Разогретый отопителем воздух подается не только в кабину, но и на ее лобовые стекла с целью предотвратить образование наледи. Забор воздуха осуществляется из кабины и частично снаружи. Регулирование количества забираемого воздух снаружи осуществляется рычагом заслонки. Включение электродвигателей отопительно – вентиляционного агрегата осуществляется выключателем, который находится на пульте управления двигателем. Теплоносителем для отопителя является охлаждающая жидкость дизеля. Подвод горячей жидкости производится к нижнему штуцеру отопителя от водоотводящей трубы системы охлаждения, отвод - от верхнего штуцераотопителя к всасывающему патрубку водяного насоса дизеля. В самой нижней точке отводящего шланга установлен сливной краник для сливажидкости из отопителя. Для перекрытия доступа жидкости к системе отопления (в летний период) в подводящем шланге установлен краник.В целях уменьшения теплопотерь стенки кабины выполняют двухслойными. Наружный слой представляет собой обшивку из стального листа толщиной 0,6 - 1,2 мм, внутренний изоляционный материал толщиной до 5 мм.Расчет отопления кабины сводится к определению теплопотерь. Теплопотери кабины за 1с (Вт) находят суммирование теплопотерь через стенки, потолок, пол, остекление: (4.4)где F - площадь i-ой поверхности кабины, м2;k - коэффициент теплоотдачи через i-oe ограждение, Вт / (м2с);n - поправочный коэффициент, равный 0,7. .. 0,8;tвн - температура внутри кабины, назначаемая по СН 245 - 71, tвн = 14°С;tн - температура воздуха снаружи, принимается в зависимости от климатического исполнения машины, °С.Для многослойных ограждений с воздушными прослойками между ними коэффициент теплопередачи равняется: (4.5)где Rв - коэффициент термического сопротивления теплопереходу от воздуха внутри кабины к поверхности стенки, для наиболее частоупотребляемых материалов Rв= 0, 1 08...0, 1 73 м2с / Вт; - толщина термоизоляционного слоя стенки кабины либо ееостекления, мм;- коэффициент теплопроводности, Вт/(м2с),;а2 - коэффициент теплообмена между наружной поверхностью стенки кабины и окружающим машину воздухом, Вт/(м2с):а2==Nи/l(4.6)где А- коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(м2с);NH - критерий Нульсена;l - размер пластины вдоль которой осуществляется движение воздуха, м. Критерий Нульсена зависит от критериев Пекле Ре, Рейнольдса Re, Гросхофа Gr, Прандтля Рг: (4.7)Для случаев смывания пластинки газом: (4.8)В турбулентном режиме: (4.9)Критерии Прандтля и Рейнольдса определяются равенствами: (4.10)где v - кинематическая вязкость воздуха, определяется, м2/с;а - коэффициент температуропроводности воздуха, м2/с;v - скорость движения воздуха вдоль пластины, м/с;l - размер пластины, вдоль которой движется воздушный поток, м. Минимальное значение v соответствует скорости движения машины в спокойном воздухе, а максимальное в худшем случае представляет собой сумму скоростей ветра и машины..Минимальное значение скорости (v=0,85 м/с): Максимальное значение скорости (v=10,85 м/с): Вт/м20СВ летний период теплота, передаваемая от внешнего воздуха, работающего двигателя и посредством солнечной радиации, нагревает кабину оператора. Повышенная температура повышает утомляемость оператора, и может быть опасна для здоровья. Если отсутствует охлаждающая система, температура в кабине может превысить уровень, рекомендуемый санитарными нормами. Поэтому автогрейдеры, предназначенные для работы в умеренных и субтропических климатических зонах, необходимо снабжать воздухоохладителями. Выбор воздухоохладителя по хладопроизводительности путем расчета теплоты, поступающей за одну смену в кабину оператора.Например, на автогрейдерах, предназначенных для работы в умеренной климатической зоне, используется воздухоохладитель со следующими характеристиками:Хладопроизводительность при температуреатмосферного воздуха 25-35 С, Вт 1450 – 2100 Скорость воздушного потока в зоне дыхания, м/с1,5 – 3Подача водяного насоса, л/ч 160Расход воды, л/ч1,5-3Вместимость водяного бака, л 30Коэффициент эффективности пылеулавливания0,92При температуре воздуха большей, чем температура воздушной среды в кабине:(4.11)где Qr - количество тепла, выделяемое оператором за 1с, Qr=250 Вт; - теплота, поступающая за одну смену в кабину через стенки от их соприкосновения с атмосферным воздухом, Вт;tBH- температура воздуха в кабине, назначаемая по санитарным нормам.ПоСН-245.71tвн=14-160С,tH - температура атмосферного воздуха, принимается по наиболее жаркому летнему месяцу, tH < 40 °С;Qcp - теплота, поступающая за 1с в кабину посредством солнечной радиации (Вт):(4.12)где Fост - наибольшая площадь остекленной части кабины, попадающая под действием прямых солнечных лучей, м2;gост - радиация за 1с через 1м2 остекления для наихудших условий gост =209 Вт/м2;Аост - коэффициент, зависящий от характера остекления, Аост=1,45;F0 - площадь крыши и стенок кабины, попадающая под действие прямых солнечных лучей, м2; - перепад температур между поверхностью ограждения и окружающим воздухом вследствие солнечной радиации, =20°C;k - коэффициент теплопередачи стенок крыши, k=0,084 Вт/(м2 • °С).В кабине поддерживается постоянная температура заданного уровня, если:Qизб=Qхл.где Qхл - хладопроизводительность воздухоохладителя, Вт.Количество охлажденного воздуха (м3/ч), подаваемого в кабину, рассчитывают с помощью равенства:, (4.13)где - плотность воздуха при t=tBH, =1,127 кг/м3;Чтобы уменьшить проникновение солнечной радиации в кабину, ее крышу и стенки покрывают светлой краской.4.5.2. Вредные веществаОсновным вредным веществом в кабине автогрейдера является пыль появляющаяся во время работы.Возможная концентрация пыли в воздухе кабины при работающем воздухоохладителе не должна превышать предельно допустимой концентрации:, (4.14)гдеСн - концентрация пыли в наружном воздухе, Сн =45 мг/м3; - коэффициент эффективности пылеулавливания фильтроввоздухоочистителя, =0,92; Спдк - предельно допустимая концентрация в воздухе кабины, Спдк==4 мг/м3 - при содержании в пыли двуокиси кремния от 2 до 10%. С=45(1 - 0,92)=3,6 < Спдк=4 мг/м3.4.6Меры безопасности при эксплуатации автогрейдера1. К работе на автогрейдере допускаются лица, знающие устройство, правила эксплуатации и правила техники безопасности и имеющие удостоверения на право управления автогрейдером. Прежде чем приступить, к работе на автогрейдере надо осмотреть его, убедится в исправности.2. Не следует допускать нахождение посторонних лиц в зоне работы автогрейдера.3. Площадка, на которой находится автогрейдер, должна быть свободной от посторонних предметов и должен быть обеспечен свободный подход кавтогрейдеру.4. При подготовке автогрейдера к работе следует соблюдать следующиеправила:- принимать меры противопожарной безопасности во время работы с огнеопасными материалами, при проверке уровня топлива, масла и призаправке ими автогрейдера; в холодное время года не пользуйтесь факелами для подогрева масла в агрегатах автогрейдера; дизельное топливо, антифриз заправляйте посредством шланга. После заправки удаляйте подтеки горюче-смазочных материалов на агрегаты электрооборудования. Запрещается во время заправки производить монтажные и демонтажные работы;- не допускается оставлять на полу кабины, крыльях или раме автогрейдера посторонние предметы, инструменты, ветошь и т.д.на вращающихся деталях (карданные валы, барабан стояночного тормоза, крыльчатка вентилятора) не должно быть посторонних предметов;-все операции, связанные с подготовкой машины к работе, должнывыполняться при неработающем двигателе.5. При эксплуатации автогрейдера необходимо соблюдать следующие правила:- перед началом работы надо пристегнуться ремнем безопасности;- стоит строго соблюдать правила пуска дизеля. Автогрейдер должен бытьзаторможен и рычаги переключения передач должны находиться внейтральном положении. Запуск должен производиться в хорошопроветриваемом месте и при отсутствии посторонних лиц;- перед началом движения следует убедиться в отсутствии людей возлеавтогрейдера и внимательно осмотреть путь движения;- при работе автогрейдера не следует превышать предельные углы наклона автогрейдера (из условий работы дизеля): вправо и влево 20 град., вперед и назад 30 град. Во время работы на насыпях и наклонах необходимоизбегать ситуаций, ведущих к опрокидыванию автогрейдера,предупреждать возможность сползания автогрейдера под уклон нанасыпях, держаться на расстоянии от крутых обрывов, скользкихповерхностей и т.п.- во время работы автогрейдера в кабине не должно быть посторонних лиц;- нельзя на ходу автогрейдера ликвидировать или устранять неисправности составных частей;- при производстве работ не разрешается удалять из-под ножей посторонниепредметы (проволоку, корни и т.п.);-спуск с горы или с уклонов следует производить на рабочих передачах, не выключать передачу или муфту сцепления;- при выносе отвала для срезания откосов стоит внимательно следить за тем, чтобы цилиндры подвески отвала не могли упереться в раму и касатьсядеталей фиксатора хомута подвески;- вход и выход из кабины должны осуществляться по только ступенькамлестницы использованием поручней. Не допускается входить и выходить изкабины на ходу автогрейдера;- после окончания смены машинист обязан предупредить сменщика ответственных лиц о техническом состоянии автогрейдера,6.При перегоне автогрейдера своим ходом:следует остановить отвал и бульдозер в транспортное положение с максимальным клиренсом и закрепить тяговую раму и бульдозер технологическими планками и болтами. Отвал надо застопорить в направляющих посредством клиньев. Кирки должны быть установлены в транспортное положение. Двери кабины при транспортном режиме должны быть закрыты.- во время транспортного перегона необходимо следить за техническимсостоянием автогрейдера;- во время транспортирования по железной дороге автогрейдер должен быть установлен и закреплен на платформе;7.Необходимо обеспечить противопожарную безопасность всех работ. Следует строго хранить все виды топлив и смазок в емкостях внедоступном для посторонних лиц месте. Легко воспламеняемые материалыи промасленную ветошь надо хранить в безопасном месте в специальныхящиках.Следует следить за тем, чтобы на автогрейдере не скапливались легковоспламеняющиеся вещества - топливо, масло, смазку и т.п. Своевременно регулируйте топливную систему и гидросистему автогрейдера и устраняйте течи масла и топлива.8.При тушении воспламеняющегося топлива или смазки необходимоприменять огнетушитель, засыпать пламя песком, покрывать его брезентомили войлоком;9.Необходимо соблюдать правила обращения с электролитом,низкозамерзающими жидкостями и этилированным бензином;10. В случае невозможности транспортирования автогрейдера на специальноеместо для ремонта, его необходимо надежно закрепить, обеспечитьбезопасность движения других транспортных средств в дневное и ночноевремя;11. При необходимости отлучиться от автогрейдера, необходимо затормозитьего стояночным тормозом и заглушить дизель. Нельзя оставлятьавтогрейдер на уклонах.12. При хранении автогрейдер должен находиться в закрытом помещении илипод навесом, в отдельных случаях — на специально оборудованнойлощадке с ровным и прочным покрытием. Площадка должна бытьоборудована на незатапливаемом месте. Место хранения должнонаходиться на безопасном в противопожарном отношении, участке. Т.е. не ближе 50метров от жилых и производственных помещений, и должно бытьобеспечено противопожарными средствами.При хранении под навесом или на открытой площадке не следует допускать скопление снега на площадке и автогрейдере, должны быть обеспечены условия удобного обслуживания, а в случае необходимости - быстрого вывоза автогрейдера.13.Не следует производить работы, связанные с использованием инерции автогрейдера. Нагружение рабочих органов должно быть равномерным и плавным.4.7 Пожарная безопасностьПо ряду всевозможных причин как на самом автогрейдере, так и в его кабине может возникнуть пожар. Для устранения пожара предусмотрен порошковый огнетушитель ОП – 10, который располагается в кабине автогрейдериста.4.8 Экологическая безопасностьЗащита воздушного бассейна от загрязнений регламентируется предельно допустимыми концентрациями вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов, предельно допустимыми выбросами вредных веществ и временно согласованными выбросами вредных веществ от источника загрязнения. Картерные газы и топливные испарения загрязняют воздушный бассейн, в основном углеводородом, и учитываются дополнительным коэффициентом. При отсутствии в конструкции машины мембранной замкнутой системы вентиляции картера, суммарный выброс углеводородов рекомендуется увеличить в среднем в полтора раза. Предельно-допустимые выбросы машин с двигателем внутреннего сгорания регламентируются ГОСТом 17.2.2.203-87.Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в двигателях внутреннего сгорания, - нетоксичные диоксид углерода и водяной пар. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бенз(а)пирен, несгоревшие частицы твердого топлива и тому подобное.Токсичными выбросами двигателей внутреннего сгорания являются отработавшие картерные газы, пары топлива из топливного бака. Основная доля токсичных примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами двигателя внутреннего сгорания. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает около 45% углеводородов от их общего выброса.Исследования состава отработавших газов двигателей внутреннего сгорания показывают, что в них содержится несколько десятков компонентов. Дизельные двигатели внутреннего сгорания выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде нетоксична. Однако частицы сажи, обладая высокой адсорбционной способностью, несут на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и канцерогенных. Сажа может длительное время находится во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая время воздействия токсичных веществ на человека.Состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания зависит от режима работы двигателя. В дизелях с уменьшением нагрузки содержание токсичных компонентов в отработавших газах уменьшается, а при работе на режиме максимальной нагрузки возрастает за счет роста выбросов оксида углерода, оксидов азота и углеродов. Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния машин и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Большое внимание должно быть уделено охране природы в процессе земляных работ (ГОСТ 17.5.1.01-83). При подготовке трассы сооружения необходимо очищать ее от леса и кустарника с максимально возможным сохранением лесного массива. Деревья ценных пород должны быть пересажены. По возможности следует избегать использования грунта из боковых резервов или ограничивать их глубину до 1…1,5 м /8/.В соответствии с действующим законодательством строительные организации, работающие на сельскохозяйственных землях и лесных угодьях, должны за свой счет приводить эти участки в состояние, пригодное для дальнейшего использования (рекультивировать). Работы выполняются в ходе строительства или не позднее чем в течение года после их завершения. При рекультивации растительный слой грунта, срезанный во время расчистки под будущее сооружение и перемещенный в сторону, возвращают на открытые грунтовые участки резервов.При эксплуатации автогрейдера необходимо также соблюдать следующие правила.Запрещается работа на машинах с повышенной дымностью, при утечках топлива, масел, рабочих жидкостей. Попадая в грунт, эти материалы отрицательно влияют на окружающую природу. Категорически запрещается сливать отработавшие нефтепродукты на землю, в водоемы и канализационную сеть.5. Экономическая частьИзготавливаем и внедряем в технологический процесс отвал автогрейдера.Затраты на изготовление отвала определятся по формуле: СЦ.КОН= СКД + СО.Д + СП.Д + ССБ.Н + СОП. + СОХ, (5.1)где СК.Д. – стоимость изготовления корпусных деталей, руб.;СО.Д – затраты на изготовление оригинальных деталей, руб.;СП.Д – цена покупных изделий, руб.;ССБ.Н – полная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке конструкции, руб.; СО.П – общепроизводственные накладные расходы на изготовление конструкции, руб.Стоимость изготовления корпусных деталей определим по формуле, (5.2)где СК.Д. – стоимость изготовления корпусных деталей, руб.;Q – масса материала, израсходованного на изготовление корпусных деталей, рам, каркасов, кг;СГ.Д – средняя стоимость 1 кг деталей, руб./кг.Принимаем Q=200 кг, СГ.Д – 52 руб./кг. Подставив числовые значения в формулу (5.2), получимCк.д. = 200·52 = 10400 руб.Затраты на изготовление оригинальных деталей определим по формуле, (5.3)где СО.Д – затраты на изготовление оригинальных деталей, руб.;СПР.Н – заработная плата производственных рабочих с начислениями, занятых на изготовлении деталей, руб.;См – стоимость материала заготовок для изготовления оригинальных деталей, руб.Полную заработную плату определим по формуле (5.4)где СПР и СД – основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих, руб.; ССОЦ – единый социальный налог, руб.Основную заработную плату производственных рабочих определим по формуле (5.5) где tCР – средняя трудоёмкость изготовления отдельных оригинальных деталей, чел.-ч;СЧ – часовая ставка рабочих, исчисляемая по среднему разряду, руб.;КД – коэффициент, учитывающий доплаты к основной зарплате.Принимаем tСР = 25 чел.-ч, СЧ = 100 руб., КД = 1,040 [24].Подставив числовые значения в формулу (6.5), получимСПР = 25*100*1,04 = 2600руб.Дополнительную заработную плату определим по формуле (5.6)СД = 10*2600 / 100 =260руб.Определим отчисления на социальные нужды по следующей формуле (5.7)где RСОЦ – процент начисления по социальному страхованию, RСОЦ = 39,5%.Подставив числовые значения в формулу (5.7), получимСсоц = 39,5 (2600+260) / 100 = 1130 руб.Подставим числовые значения в формулу (5.4), получимСПР.Н = 2600+260+1130 = 3990 руб.Таблица 10-Зарплата рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталейНаименованиеЗначениеОсновная заработная плата СПР, руб2600Дополнительная заработная плата СД, руб260Начисления по соцстрахованию ССОЦ, руб1130Всего заработная плата с начислениями СПР.Н, руб3990Стоимость материала заготовок для изготовления оригинальных деталей определим (5.8)где СМ – стоимость материала заготовок, руб.; С3 – цена килограмма материала заготовки, руб.;Q3 – масса заготовки, кг.Cм=300*25=7500рубПодставив числовые значения в формулу (5.3) получимСо.д.=957,4+7500=8457,4 руб.Принимаем затраты на покупные детали 50000 руб.Полная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке конструкции, составит (5.9)где ССБ и СД.СБ – основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке, руб.;ССОЦ.СБ – начисления в социальные внебюджетные фонды, руб.Основную заработную плату рассчитываем по формуле (5.10)где ТСБ – нормативная трудоёмкость сборки конструкции, чел.-ч.Нормативную трудоёмкость определяем по формуле (5.11)где КС – коэффициент учитывающий соотношение между полным и оперативным временем сборки, равный 1,08;∑tСБ – суммарная трудоёмкость сборки составных частей конструкции, чел. ч.∑tСБ = 10,1 чел.-ч., СЧ = 100 руб., КД = 1,040 [21]Подставив числовые значения в формулу (5.11), получимССБ = 1,08*10,1*100*1,04=1134руб.Дополнительная заработная плата составит (5.12) СД.СБ = 10*1134 / 100 = 113,4руб.Начисления в социальные внебюджетные фонды определим по формуле, (5.13)ССОЦ.СБ = 39,5 (1134+113,4) / 100 = 492,7руб.Подставив числовые значения в формулу (5.9), получимССБ Н =1134+113,4+492,7=1740руб.Таблица 11-Зарплата рабочих, занятых на сборке конструкцииНаименованиеЗначениеОсновная заработная плата ССБ, руб1134Дополнительная заработная плата СД СБ, руб113,4Начисления по соцстрахованию ССОЦ СБ, руб492,7Всего заработная плата с начислениями ССБ.Н, руб1740Цеховые накладные расходы на изготовление конструкции определим по формуле (5.14)где С ,пр – основная заработная плата производственных рабочих, участвующих в изготовлении конструкции, руб.RОП – процент общепроизводственных расходов, равный 120%. (5.15)С/ПР = 3990+1740=5730руб.СОП =5730*120 / 100 =6876руб.Эксплуатационные расходы определяются, (5.16)где RОП – процент эксплуатационных расходов, равный 40%.СОХ = 3990*40 / 100 = 1596руб.Подставив все составляющие в формулу (5.1), получим СЦ.КОН= СКД + СО.Д + СП.Д + ССБ.Н + СОП. + СОХ, СЦ.КОН = 10400+8457+50000+1740+6876+1596=79069 руб.Результаты расчетов затрат на изготовление конструкторской разработки и капиталовложения сводим в таблицу 12.Таблица 12-Затраты на изготовление конструкторской разработки и капиталовложенияПоказателиСтоимость изготовления корпусных деталей СКД, руб10400Затраты на изготовление оригинальных деталей СОД, руб8457Затраты на покупные детали СПД, руб50000Полная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке конструкции ССБ.Н, руб1740Цеховые накладные расходы СОП, руб6876Эксплуатационные расходы СОХ, руб1596Всего затраты на изготовление конструкции СЦ.КОН, руб79069Капиталовложения в конструкцию равны К = СЦ.КОН + Зм, (5.18)где Зм – стоимость монтажа, руб.К = 79069 + 50000 = 129069 руб.Экономия заработной платы определится по формуле СЭ.ПР = (t1∙CЧ1 – t2∙CЧ2)КД ∙ N2, (5.19)где t1 и t2 – трудоёмкость единицы продукции до и после осуществления мероприятия, чел.-ч;СЧ1 и СЧ2 – среднечасовая тарифная ставка рабочего до и после осуществления мероприятия, руб.;RДОП и RСОЦ – соответственно процент на дополнительную оплату и социальное страхование.СЭ.ПР = (2,8∙100 – 1,1∙100)∙ 1,04 ∙ 100 = 17680руб.Экономия дополнительной заработной платы (5.20)Экономия начислений по единому социальному налогу (5.21)Экономия полной заработной платы составит (5.22)Сэ.пр.н.=17680+1768+6984=26432руб.Экономия общепроизводственных расходов (5.23)Сэ.оп=120*26432/100=31718руб.Экономия общехозяйственных расходов (5.24)Сэ.ох=40*26432/100=10573руб.Экономия внепроизводственных расходов составит (5.25)Сэ.вп=6,5*(31718+10573)/100=1374рубОбщую экономию от внедрения найдём по формуле (5.26)Эг=26432+31718+10573+1374=70097руб.Срок окупаемости определим по формуле, (5.27) года Годовой экономический эффект определяют по формуле ЭФг = Эг - Ен ∙ К, (5.28)где К – разность капиталовложений по исходному и базовому варианту, руб.;Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.ЭФг= 70097 – 0,15 · 129069 = 50737 руб.ЗаключениеДанный дипломный проект выполнен на:- 137 страницах пояснительной записки;- 9 листах графической части.В результате проведенной работы была спроектирована и рассчитана строительно-дорожная машина-автогрейдер с полноповоротным грейдерным отвалом. В специальной части проекта были проведены: тяговый расчет автогрейдера, расчет отвала на прочность, прочностные расчеты рамы при нормальных и аварийных нагрузках в процессе эксплуатации автогрейдера.В качестве модернизации автогрейдера для всесезонного использования предложено установить гидроцилиндр для изменения угла наклона отвал