Модернизация гидропривода асфальтоукладчика ДС-143А

9 ФОРМАТОВ А1+СПЕЦ-КОМПАС

Анализ существующих в настоящее время в мире конструкций асфальтоукладчиков позволяет определить основные направления их развития:
• выпуск асфальтоукладчиков всех типов: прицепных, полуприцепных и самоходных, на гусеничном и пневмоколесном ходу, специализированных и универсальных, малогабаритных и широкозахватных;
• выпуск парных моделей на гусеничном и пневмоколесном ходу;
• применение раздвижных рабочих органов;
• применение гидрообъемного привода рабочих органов и механизма передвижения;
• повышение уплотняющей способности с целью отказа от ис-пользования комплекта (легкий, средний, тяжелый катки);
• универсализацию укладчиков с обеспечением укладки не только асфальтобетонной смеси, но и щебеночных и гравийных смесей, жестких цементобетонных смесей;
• с ...

Содержание

Введение
1 Обзор существующих моделей асфальтоукладчиков отечественного и зарубежного производства
1.1 Асфальтоукладчики зарубежного производства
1.1.1 Асфальтоукладчики германской фирмы Svedala Demag
1.1.2 Асфальтоукладчики итальянской фирмы Бителли
1.1.3 Асфальтоукладчики марки TITAN немецкой фирмы VOGELE
1.2 Асфальтоукладчики российского производства
1.2.1 Колесные асфальтоукладчики марок АСФ-К и ДС
1.2.2 Гусеничные асфальтоукладчики марок АСФ-Г и ДС
2 Расчет основных параметров гидропривода и асфальто-укладчика ДС-143А. Расчет гидропривода. Описание модернизации гидропривода
2.1 Устройство и работа асфальтоукладчика
2.2 Расчет основных параметров машины
2.2.1 Расчет основных технологических параметров
2.2.2 Выбор грузоподъемности и необходимого количе-ства автосамосвалов
2.3 Приемное устройство укладчика
2.3.1 Упорная балка
2.3.2 Бункер
2.3.3 Питатель






2.4 Распределители асфальтобетонной смеси
2.5 Рабочие органы
2.5.1 Трамбующий брус
2.5.2 Выглаживающая плита
2.6 Подвеска рабочих органов
2.7 Тяговый расчет
2.8 Расчет мощности двигателя
2.9 Трансмиссия асфальтоукладчика
2.9.1 Расчет гидромуфты
2.10 Расчет гидравлической системы
2.10.1 Расчет гидросистемы привода трамбующего бруса
2.10.2 Расчет гидросистемы управления
2.11 Описание модернизации гидропривода асфальтоукладчика ДС-143А
3 Технологическая часть
3.1 Проектирование технологического процесса изготов-ления оси ролика устройства натяжения приводных цепей асфальтоукладчика ДС-143А
3.1.1 Расчет припусков на механическую обработку
3.1.2 Расчет припусков на точение
3.1.3 Оценка эффективности использования металла
3.2 Расчет режимов резания
3.2.1 Определение скорости резания для чернового точения
3.2.2 Определение скорости резания для чиствого точения
3.2.3 Расчет необходимой частоты вращения
3.2.4 Расчет силы резания
3.2.5 Расчет необходимой мощности станка
3.2.6 Нормирование технологического процесса
4 Безопасность жизнедеятельности. Обеспечение нормальных безопасных условий труда оператора и обслуживающего персонала асфальтоукладчика ДС-143А
4.1 Расчет уровня шума и вибрации двигателя асфальто-укладчика ДС-143А
4.2 Требования безопасности к эргономическим парамет-рам асфальтоукладчика ДС-143А, учтенные при его изготовлении
4.2.1 Требования безопасности к эргономическим па-раметрам конструкции асфальтоукладчика ДС-143А, учтенные при его изготовлении
4.2.2 Требования безопасности к эргономическим па-раметрам рабочего места оператора асфаль-тоукладчика ДС-143А, учтенные при его изго-товлении и монтаже машины
4.2.3 Доработки рабочего места оператора асфаль-тоукладчика, в связи с производственной и экс-плуатационной необходимостью
4.3 Общие требования безопасности, учтенные при изго-товлении, монтаже и модернизации гидропривода ас-фальтоукладчика ДС-143А
5 Экология. Предприятие, эксплуатирующее асфальтоукла-дочную технику, как источник образования отходов
5.1 Характеристика отходов, мест размещения, обоснование объемов временного накопления и периодичность вывоза
5.2 Характеристика производственного участка №1, как источника образования отходов
5.2.1 Асфальтобетонный завод открытого типа, как источник образования отходов
5.2.2 РММ, как источник образования отходов
5.2.3 Стояночный бокс на 50 машин (гараж), как ис-точник образования отходов
5.2.4 Гараж для легковых машин, как источник образования отходов
5.2.5 Сезонная база клнсервации авто- и спецтехники, как источник образования отходов
5.2.6 База консервации списанной техники, как источник образования отходов
5.2.7 Административно-бытовой корпус производ-ственного участка №1, как источник образова-ния отходов
5.2.8 Столярный цех, как источник образования отходов
5.2.9 Склад ГСМ, как источник образования отходов
5.2.10 Склад красок, как источник образования отходов
6 Экономика
6.1 Расчет себестоимости различных вариантов гидро-привода асфальтоукладчика ДС-143А
6.1.1 Расчет себестоимости варианта 1 гидропривода асфальтоукладчика ДС-143А
6.1.2 Расчет себестоимости варианта 2 гидропривода асфальтоукладчика ДС-143А
6.1.3 Сравнение себестоимости разных вариантов гидропривода асфальтоукладчика ДС-143А
6.2 Влияние качества асфальтового покрытия на надеж-ность и социальные показатели общества
6.2.1 Расчет эффективности капитальных вло-жений
6.2.2 Единовременные затраты
6.2.3 Текущие затраты
6.2.4 Потери народного хозяйства за год, связанные с затратами времени населения на поездку
6.2.5 Потери, связанные с ДТП
6.2.6 Сводный расчет экономической эффектив-ности инвестиций в строительство (рекон-струкцию) участка дороги 192 – 210 км
6.2.7 Технико-экономические показатели. Обоснование инвестиций участка автомобильной дороги Тулун - Братск - Усть-Кут - Осетрово 192 - 210 км
6.2.8 Экологическое воздействие транспортного по-тока на окружающую среду
Заключение
Литература
Приложение

Так как парк дорожно-строительной техники эксплуатационно-строительных организаций, зачастую, довольно таки изношен и устарел морально и физически, для успешного решения поставленных задач, необходимо оснащение организаций новой техникой. В связи с тем, что у большинства организаций не хватает денежных средств для закупки этой техники, возникает необходимость улучшения ремонтной базы организаций, так как приходится восстанавливать и улучшать образцы техники, снятой с производства.
В предлагаемом дипломном проекте рассматривается модерни-зация (улучшение) гидросистемы асфальтоукладчика ДС-143А. Она не только сделала гидропривод более компактным, но и снизила затраты на его ремонт, и, в целом, упростила и улучшила эксплуатационные свойства асфальтоукладчика.

УКЛАДКА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙДля укладки асфальтобетонных смесей используются асфальтоукладчики, состоящие из самоходного шасси и рабочего оборудования.Они предназначены для приема смеси из транспортных средств или перегрузчика, ее распределения по основанию и предварительного уплотнения. Смеси распределяют слоем заданной толщины с обеспечением поперечного и продольного профилей покрытия.Принципиальная технологическая схема асфальтоукладчика представлена на рис. 1. Смесь из автосамосвала 1, перемещаемая во время выгрузки толкающим усилием машины, через ролики 2 выгружается в приемный бункер 3. Из бункера смесь через регулируемое разгрузочное отверстие 5 у дна бункера подается с помощью скребковых питателей 4 на основание. Количество поступающей из бункера смеси регулируется заслонкой 11,которая перемещается в вертикальной плоскости винтами 10. Смесь на основании распределяется шнеками 6 на заданную ширину и уплотняется трамбующим брусом 7 и виброплитой 8. Для получения заданного поперечного профиля рабочие органы (шнеки, трамбующий брус, виброплита) состоят из двух частей - правой и левой, которые внизу соединены шарниром, а сверху - винтовой стяжкой. Толщину укладываемого слоя по всей ширине укладываемой полосы асфальтобетонной смеси регулируют винтами 9.Рис.1. Технологическая схема асфальтоукладчика:1 - самосвал; 2 - упорный ролик; 3 - приемный бункер: 4 - скребковый питатель; 5 - разгрузочная щель; 6 - шнек; 7 - трамбующий брус; 8 - выглаживающая плита; 9- регулятор толщины слоя; 10 - регулировочный винт заслонки; 11 - заслонка бункераДля изменения ширины укладываемой полосы предусмотрены уширители шнеков, трамбующего бруса и виброплиты.Обычно асфальтоукладчики оборудуются системой автоматического управления, которая обеспечивает контроль и регулирование продольного и поперечного уклонов поверхности устраиваемого покрытия.По типу ходового устройства асфальтоукладчики классифицируют на гусеничные, колесные и комбинированные.Технические характеристики асфальтоукладчиков Самоходное шассиСамоходное шасси выполняет функции приема асфальтобетонной смеси из самосвалов, перемещения ее к шнековым распределителям. Оно приводится в движение двигателем, который обеспечивает поступательное рабочее движение машины вперед. На шасси навешиваются: толкающие ролики, загрузочный бункер, заслонка (затвор) для регулирования количества смеси, поступающей на основание, и питатель.Упорные роликиУпорные ролики расположены перед бункером асфальтоукладчика и предназначены для толкания автосамосвала впереди машины. Ролики должны быть чистыми и свободно вращаться, так как в противном случае создаются дополнительные силовые нагрузки на асфальтоукладчик, смещающие ось его движения.Приемный бункер асфальтоукладчикаБункер предназначен для приема и временного хранения асфальтобетонной смеси. Его ширина должна быть больше ширины кузова автосамосвала. Чтобы исключить давление самосвала на переднюю часть асфальтоукладчика, необходимо использовать такие автосамосвалы, у которых поднятый кузов при разгрузке не будет опираться на бункер.Для очистки бункера от асфальтобетонной смеси его боковые стенки складываются с помощью гидроцилиндров.Зачастую машинисты асфальтоукладчиков перед разгрузкой автосамосвала, для предотвращения высыпания смеси на основание, с помощью боковых стенок бункера перемещают всю смесь к шнекам. Это приводит к тому, что после загрузки бункера задняя часть питателя остается без смеси и в результате нарушаются сплошность и толщина укладываемого слоя. Частота подъема стенок бункера зависит от полноты загрузки бункера, температуры смеси и погодных условий. Стенки следует поднимать до того, как смесь, скопившаяся в углах, остынет настолько, что образовавшиеся комья не будут разрушаться при попадании их на питатель и к шнекам. В любом случае приемный бункер должен быть загружен не ниже уровня заслонки 11.Скребковый питательНа дне бункера находятся скребковые питатели для перемещения асфальтобетонной смеси к распределительным шнекам. Правый и левый питатели имеют независимый привод и могут перемещать различное количество смеси. Такая конструкция позволяет укладывать покрытие на различных радиусах кривых.Скорость передвижения ленты питателя зависит от скорости движения асфальтоукладчика.Регулирующие заслонкиВ задней части бункера находятся заслонки для регулирования количества асфальтобетонной смеси, подаваемой к шнекам. Величина их открытия зависит от толщины укладываемого слоя покрытия и устанавливается в соответствии с таблицей, расположенной обычно на капоте двигателя.ШнекиШнеки предназначены для равномерного распределения смеси по всей ширине укладываемой полосы. Качество распределения смеси шнеками зависит от точности выбранного положения регулирующих заслонок (рис. 5.2).Количество смеси, подаваемое в шнековую камеру, должно быть постоянным. Оптимальным считается такой уровень, при котором шнеки погружены в смесь до середины шнекового вала.Объем смеси в шнековой камере обычно регулируется автоматически с помощью установленных датчиков (лопатки с концевыми выключателями). Если наблюдается недостаток или избыток смеси, а также происходит частое включение шнеков (чаще, чем 5 раз в минуту), то необходимо настроить положение лопаток на концевых выключателях или изменить положение заслонки бункера.Рис. 2. Положение заслонок:а - подняты слишком высоко; б - опущены слишком низко; в - правильное положение;1 - регулирующая заслонка; 2 - шнек.Для обеспечения ровности асфальтобетонного покрытия необходима непрерывная и равномерная подача смеси питателем и безостановочная работа шнеков.Трамбующий брус и виброплитаОсновными элементами рабочих органов являются виброплита и расположенный перед ней трамбующий брус. Предварительное уплотнение смеси осуществляется трамбующим брусом, эффективность работы которого зависит как от частоты его колебания, так и амплитуды. На отечественных асфальтоукладчиках величина амплитуды составляет от 3,2 до 8 мм. Выбор амплитуды следует соотносить с толщиной укладываемого слоя по правилу: чем тоньше слой, тем меньше амплитуда, и наоборот.Рекомендуемые частоты колебания трамбующего бруса и виброплиты приведены в табл.1.Таблица 1Тип смесиТемпература укладываемой смеси, °СЧастота колебаний, кол./мин.Скорость движения асфальтоукладчика, м/мин.трамбующего брусавиброплитыА, Б100…120420…6002500…30001,7…2,5130…140660…8402500…30002,2…3,0В, Г, Д100…120300…4801500…20001,2…2,0130…140540…7201500…20001,7…2,5Для обеспечения качества строительства асфальтобетонного покрытия необходимо периодически производить регулирование положения трамбующего бруса. Оно осуществляется в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Установка трамбующего бруса по отношению к плите в вертикальной плоскости считается правильной, если его нож в крайнем нижнем положении будет ниже основания плиты на 0,4 мм. Если этот допуск более 0,4 мм, то плита не будет выглаживать поверхность покрытия и на ней останутся следы от трамбующего бруса. Если нож трамбующего бруса выше основания плиты, то происходит налипание смеси к плите и образование трещин на поверхности покрытия.Регулирование положения трамбующего бруса осуществляется путем изменения количества прокладок под подшипниками эксцентрикового вала. В горизонтальной плоскости регулируется зазор между ножом трамбующего бруса и торцом плиты. Его величина должна находиться в пределах 0,5…1,0 мм. Регулирование установки трамбующего бруса производится отжимным болтом.Рис. 3. Регулятор толщины слоя:1 - кронштейн; 2, 4 - винты; 3 - муфта; 5 - проушина; 6 - ось; 7 - выглаживающая плита Виброплита оказывает уплотняющее воздействие на асфальтобетонную смесь и в основном формирует текстуру поверхности укладываемого слоя.Регуляторами толщины слоя (рис. 3) можно задавать плите определенный угол атаки. Для увеличения толщины укладываемого покрытия плиту необходимо наклонить назад, т.е. увеличить угол атаки. Положение плиты в зависимости от изменения толщины покрытия показано на рис. 4.Поперечный уклон дорожного покрытия задается регулятором поперечного профиля, который позволяет изменять угол между левой и правой половинами выглаживающей плиты (рис. 5). Вращая муфту 4, можно установить основание выглаживающей плиты в одной горизонтальной плоскости или с необходимым изломом.Положение выглаживающей плиты в зависимости от поперечного профиля покрытия показано на рис. 6. Перекос выглаживающей плиты производится гидроцилиндрами системы автоматики.Рис. 4. Регулирование толщины укладываемого слоя:а - постоянная толщина слоя; б - уменьшение толщины слоя (задняя кромка плиты поднята); в - увеличение толщины слоя (задняя кромка плиты опущена);1 - укладываемый слой; 2 - виброплитаРис. 5. Регулятор поперечного профиля покрытия:1 - кронштейн; 2, 7 - оси; 3, 6 - винты; 4 - муфта; 5 - гайкаВыглаживающая плита оснащается нагревателями, которые предназначены для ее обогрева в начале работы асфальтоукладчика. Очень важно, чтобы основание плиты имело такую же температуру, как и асфальтобетонная смесь, находящаяся под ней, В противном случае слой смеси будет прилипать к основанию плиты и «разрываться». Продолжительность нагрева плиты зависит от температуры воздуха. Необходимо следить за тем, чтобы не произошло перегрева плиты, так как это приведет к необратимому ее деформированию. После прогрева плиты в процессе укладки смеси нагреватели отключаются.Рис. 6. Варианты поперечного профиля покрытия:а - горизонтальная поверхность; б - двухскатный профиль; в - односкатный профиль;1 - регулятор толщины; 2 - регулятор профиля покрытияПеред укладкой асфальтобетонной смеси производят подготовку асфальтоукладчика к работе. Вначале устанавливают вибрационную (выглаживающую) плиту в рабочее положение. Для этого под нее укладывают шаблон, толщина которого на 10…15 % больше проектной толщины покрытия. С помощью регулировочных винтов плиту опускают так, чтобы между ней и шаблоном не оставалось просветов. Зафиксировав положение винтов, убирают шаблон. Затем осматривают другие органы асфальтоукладчика, для чего поднимают боковые стенки приемного бункера, осматривают шнек и трамбующий брус, устанавливают шиберные заслонки в положение, соответствующее толщине укладываемого слоя.Укладку асфальтобетонных смесей следует осуществлять асфальтоукладчиком на всю ширину покрытия или на отдельных полосах, ширина которых кратна ширине покрытия. В последнем случае, уложив одну полосу, переходят на соседнюю, пока чрезмерно не остыла кромка ранее уложенной полосы (рис. 7).Рис. 7. Схема перехода асфальтоукладчика с полосы на полосу длиной L:1 - асфальтоукладчик; 2 - готовое покрытие; 3 - ось покрытияДля обеспечения качества сопряжения смежных полос назначают длину полосы укладки в соответствии с табл. 3.Таблица 3Температура воздуха, °СДлина укладываемой полосы, м, на участках дорогиоткрытыхзащищенныхСмеси Гр5…1025…3030…6010…1530…5060…10015…25Более 2550…8080…100100…150150…200Смеси Тп10…20До 250 м20 и болееДлина смежной захваткиПримечания:1. Смеси Гр, приготовленные на битумах марок БНД 40/60, БН 40/60, БНД 90/130, БН 90/130.2. Смеси Тп, приготовленные на битумах марок: БНД 130/200, БН 130/200, БНД 200/300, БН 200/300, СТ 130/200, МГ 130/200, МГО 130, 200.При одновременной работе двух асфальтоукладчиков на смежных полосах опережение одного относительно другого должно быть в пределах 10…30 м.Устранение возможных рассогласований в работе уплотняющего оборудованияДля обеспечения качества укладки асфальтобетонной смеси необходимо периодически производить проверку и регулировку элементов уплотняющего оборудования (табл. 4.) Проверки 1 и 2 проводятся один раз в сезон, проверка 3 - при отклонении поперечного уклона покрытия от проектного.Таблица 4Проверяемая величинаТехнические требованияМетод проверки, оборудование и инструментПримечание12341-я проверкаЗазор между трамбующим брусом и торцом плитыЗазор должен находиться в пределах 0,5-1,0 ммРегулирование производится отжимным болтом. Зазор проверяется щупомЕсли брус отодвинется от торца плиты на величину более 1 мм, то это пространство будет заполняться смесью, что приведет к интенсивному износу плиты и бруса. При зазоре менее 1 мм увеличивается нагрузка на клиноременную передачу.2-я проверкаОпускание ножа трамбующего бруса относительно основания плитыТрамбующий брус должен опускаться ниже основания плиты на 0,4 ммРегулировка производится сменой прокладок под подшипниками эксцентрикового валаЕсли нож бруса не будет опускаться ниже основания плиты, то она будет быстро изнашиваться. Если трамбующий брус будет установлен слишком низко по отношению к плите, то смесь будет накапливаться на плите за трамбующим брусом3-я проверкаУгол между левой и правой половинами плитыВеличина угла должна соответствовать проектному значениюРегулировка производится с помощью устройства по установке поперечного профиля. Угол проверяется шаблономРекомендации по укладке асфальтобетонной смесиДля обеспечения качественной укладки асфальтобетонной смеси необходимо соблюдать следующие рекомендации:• груженый автосамосвал должен останавливаться в непосредственной близости от асфальтоукладчика, который должен двигаться до соприкосновения с ним, а не наоборот; это позволяет избежать отпечатков выглаживающей плиты на свежеуложенном слое смеси, которые образуются при столкновении самосвала с асфальтоукладчиком;• прежде чем открыть задний борт для выгрузки смеси в приемный бункер, необходимо медленно поднять кузов для того, чтобы смесь переместилась к заднему борту; это позволяет производить разгрузку смеси непрерывным потоком и уменьшать ее сегрегацию, которая создает дефекты в покрытии;• остановка асфальтоукладчика производится в том случае, когда уровень смеси в бункере опускается до уровня шиберных заслонок; нельзя расходовать смесь настолько, что будет виден пластинчатый питатель;• когда асфальтоукладчик ожидает подхода к нему автосамосвала, для удаления смеси из углов приемного бункера следует производить складывание его боковых стенок.АВТОМАТИЧЕСКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКААвтоматическая система управления положением рабочих органов (плиты и трамбующего бруса) предназначена для получения ровного слоя покрытия в продольном направлении с заданным углом поперечного уклона. При этом повышается качество укладки смеси и увеличивается производительность асфальтоукладчика.При движении асфальтоукладчика по неровному основанию возникает перекос корпуса машины в продольном и поперечном направлениях и соответственно углов наклона плиты. Система автоматизации по сигналам, полученным от датчиков с помощью гидравлических исполнительных механизмов, изменяет положение передних шарниров лонжеронов таким образом, что происходит восстановление углов наклона выглаживающей плиты (рис. 8).При работе с автоматизированным асфальтоукладчиком устанавливают базу для следящей системы - копирную струну, которая служит указателем уровня и направления движения асфальтоукладчика. Она также является исходной базой для установки и регулирования рабочих органов асфальтоукладчика перед началом работ.Тщательное выполнение всех операций по установке копирных струн является важнейшим условием обеспечения проектной толщины и профиля асфальтобетонного покрытия. Эти работы выполняет отдельное звено рабочих, которыми руководит инженер-геодезист.Рис. 8. Уплотняющий рабочий орган асфальтоукладчика:1 - трамбующий брус; 2 - отражательный щит; 3 - шатун; 4 - выглаживающая плита; 5 - асфальтобетонный слойВ начале и конце захватки устанавливают нивелировочные рейки 2 (рис. 9). Затем через каждые 15 м в створе устанавливают все промежуточные рейки. Для определения уровня покрытия как в поперечном, так и в продольном направлениях ведут высотную разбивку (выставляют рейки 2 под нивелир и закрепляют). При окончательной установке верх рейки должен находиться в одной плоскости с поверхностью покрытия. Рейки обозначают линии копирных струн в плане и служат реперами, от которых измеряют высоту h установки струны (рис.10).После этого устанавливают стойки 1, на них надевают струбцины 8, в которых выполнены два отверстия: одно для стойки, другое для поперечной штанги. В прорези 7 на конце штанги проходит струна. Положение прорези над рейками по высоте измеряют шаблоном, а совмещение прорезей со створом реек проверяют по теодолиту.Затем производят натяжение копирных струн. Для этого устанавливают натяжной барабан 1 и закрепляют на якоре перед первой стойкой на расстоянии 10…12 м и 30 см в сторону от линии нивелировочных реек 3. Натягивают копирную струну вручную, насколько это возможно, и прикрепляют ее к барабану. На нем оставляют запас струны 10…12 м.