Общее устройство машины

Введение

Одной из важнейших задач благоустройства современного города является содержание улиц, площадей и других мест общего пользования в чистоте и в состоянии, отвечающим требованиям бесперебойного и безаварийного движения автотранспорта, путем их регулярной уборки летом и зимой. Правильная организация зимнего содержания автомобильных дорог невозможна без оснащения специальной снегоочистительной техникой эксплуатационных служб. Увеличение парка машин без изменения их основных параметров и традиционных конструктивных схем не позволяет в полной мере решить указанную проблему, так как наметившаяся тенденция резкого увеличения интенсивности движения автомобильного транспорта осложняет проблему удаления снега с покрытий дорог. Особенностью зимней уборки города является необходимость проведения операций, обеспечивающих очистку дорожных покрытий от снега и ликвидацию скользкости в сжатые сроки по всей территории города. Уборка осложняется тем, что обычно трудно предсказать возникновение, продолжительность и силу снегопадов, и образование гололеда. Важнейшее условие качественного выполнения работ – их своевременность, так как в противном случае выпавший снег под воздействием колес автомобилей уплотняется, и на покрытии образуются накаты, снежные колеи, что значительно ухудшает условия проезда. Плужно-щеточные снегоочистители предназначены для очистки дорожных покрытий от свежевыпавшего неуплотненного снега. С помощью плуга, обычно установленного впереди машины, сгребается и смещается в сторону основной слой снега. Оставшийся слой снега высотой около 10-20 мм подметается щеткой и отбрасывается в сторону. В связи с тем, что это оборудование не оказывает заметного влияния на показатели использования грузоподъёмности базового шасси автомобиля, его выполняют сменным, монтируемым на зимний период.

Целью курсового проекта является ознакомление с назначением, областью применения и классификацией плужно-щеточных снегоочистителей, а также проектирование и методика расчета.

Состояние вопроса и задачи проекта

Обзор существующих технологий и конструкций машин

Плужно-щеточные снегоочистители предназначены для очистки дорог и аэро­дромов от свежевыпавшего и слежавшегося снега путем перемещения его отвалом, установленным под углом к направлению движения машины, в боковой вал или баллистическим отбрасыванием под действием инерци­онных сил.

Плужно-щеточные снегоочистители, сдвигающие снег по ширине захвата в виде снежного вала, используют при расчистке дорог после снегопада. Для патрульной очистки дорог во время снегопада от свежевыпавшего снега применяют плужно-щеточные снегоочистители, оборудованные помимо переднего отвала цилиндрической щеткой, установленной под углом 60° к направлению движения машины для зачистки слоя снега толщиной 1-2 см после прохода отвала, а также скоростные плужно-щетоные снегоочисти­тели, отбрасывающие снег на расстояние до 10-15 м (рисунок1.1.).

Плужно-щеточные снегоочистители сдвигающего действия базируются на гу­сеничных и колесных тракторах и тягачах, автомобилях и автогрейдерах и обеспечивают разработку снега толщиной 0,3 - 0,4 м со скоростью до 2-3 м/с в колесном варианте и толщиной до 1-1,5 м со скоростью до 1 м/с в гусеничном варианте.

Рисунок 1.1 Схемы плужно-щеточных снегоочистителей

а-одноотвальный на автомобиле или колесном тракторе; б-одноотвальный скоростной с дополнительным открылком; в- плужно-щеточный; г-двухотвальный тракторный

Классификация плужных снегоочистителей приведена на рисунке1.2.

Рисунок 1.2 Классификация плужных снегоочистителей

Общее устройство машины

Плужно-щеточные снегоочистители в основном базируются на колес­ных тракторах, автогрейдерах и автомобилях и разрабатывают свежевы­павший снег толщиной 0,2-0,4 м со скоростью 2,5-5,5 м/с. Скоростные плужно-щеточные снегоочистители базируются на автомобилях и разрабатывают свежевыпавший снег толщиной 0,2-0,4 м со скоростью более 7 м/с. Ско­ростные снегоочистители в основном применяют на загородных дорогах для отбрасывания снега за один проход за обочину дороги и в придорож­ный кювет.

По типу рабочего органа плужно-щеточные и скоростные снегоочис­тители бывают одноотвальные, а снегоочистители сдвигающего действия - как одноотвальные, так и с двумя симметрично установленными углами перед отвалами. Отвалы снегоочистителей могут иметь жесткое крепле­ние или возможность изменения угла установки в плане - с определен­ным шагом с помощью жестких фиксаторов или бесступенчато с помо­щью гидроцилиндров управления. В качестве дополнительного оборудо­вания применяют дополнительные боковые открылки» увеличивающие ширину захвата снегоочистителя, опорные устройства в виде стальной лыжи или опорных колес, позволяющих отвалу копировать рельеф дороги при плавающем положении гидроцилиндров подъема, механизм изменения углов резания и наклона отвала в вертикальной плоскости в соответствии с изменением прочности и плотности снега, а также предохранительное ус­тройство, которое уменьшает динамическую нагрузку на рабочее оборудо­вание снегоочистителя при наезде отвалом на непреодолимое препятствие (бордюрный камень, крышку канализационного люка и др.).

Динамическую нагрузку (Н) определяют из условия реализации мак­симальной силы тяги машины по сцеплению вследствие кратковремен­ного буксования движителя при наезде на препятствие:

Таким образом, динамическая нагрузка снижается при установке в металлоконструкции предохранительных элементов уменьшенной жест­кости - пружинных или гидропневматических амортизаторов, подпружи­ненных ножевых секций отвала с возможностью их плоскопараллельного рычажного смещения вверх и в стороны в плоскости отвала или поворота этих секций в продольной или поперечной плоскостях отвала. Кроме того, амортизирующее действие оказывает упругий нож отвала, выполняемый из листовой резины толщиной 40-50 мм.

Ножи (рисунок 1.3) и отвалы (рисунок 1.4) обеспечиваются устройствами, предотвращающими поломки снегоочистительного оборудования при наезде на препятствие.

Расчет плужно-щеточного снегоочистителя включает в себя определение раци­ональных параметров процесса взаимодействия рабочего органа со сне­гом и геометрических параметров рабочего органа, нагрузок на оси ко­лесной машины или гусеничное ходовое оборудование и баланса мощно­сти, прочностной расчет рабочего органа по напряжениям, возникающим в элементах конструкции при действии динамической нагрузки, тягово-динамические расчеты, расчеты продольной, поперечной и курсовой устойчивости и систем управления, определение производительности и др.

Рисунок 1.3 Ножевое оборудование отвалов, предотвращающее поломку при наезде на препятствие:

а-ножиизизносостойкойрезиновойполосы;б-комбинированноеоборудование(стальнойножнаиз­носостойкойрезиновойполосе);/-резиноваяполоса;2 - возвратнаяПружина;3 -отвал; опорная лыжа

Рисунок 1.4 Отвал с подвижными секциями

1-секция отвала; 2- возвратная пружина; 3- соединительное звено; 4-стальной нож; 5-резиновая полоса; 6-опорная лыжа; а- встреча с препятствием; б- преодоление препятствия.

Таблица 1. Техническая характеристика отечественных плужно-щеточных снегоочистителей.