Курсовая работа (т): Проект модернизации бульдозера для расширения его технологических характеристик

6. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ

Наблюдается стремление организаций использовать бульдозеры, которые без капитального ремонта (с заменой отдельных быстроизнашивающихся элементов и узлов при текущем ремонте) могли бы отрабатывать 10-12 тыс.ч в любых эксплуатационных условиях с наработкой на отказ до 400 ч, т. е. вырабатывать весь расчетный ресурс и срок амортизации за 3-4 года. Исходя из этого зарубежные фирмы уже установили гарантийный срок службы основных трансмиссионных узлов 6000 ч или 3 года, а срок амортизации уменьшили с 5 до 4 лет. Стремятся сократить время, затрачиваемое на непроизводительные операции, когда бульдозер невозможно эффективно использовать, т. е. транспортные переезды, техническое обслуживание, осмотр и контроль состояния, проверку и диагностику функций отдельных узлов и элементов машины и др. Совершенствование параметров и конструкции узлов и элементов бульдозера направлено на обеспечение эффективного выполнения каждого элемента рабочего цикла, т. е. улучшение его функциональных свойств.

Для уменьшения времени на осмотр, техническое обслуживание, и проверку технического состояния узлов и машины предусматривают автоматизированные системы контроля с использованием микропроцессоров и датчиков в узлах с выведением показателей на табло в кабине и предупредительными световыми и звуковыми сигналами в процессе работы, а также с выключением двигателя, если машинист не среагирует на них. Сокращают число видов и точек смазки, сводя их в одно удобное место. Стремятся обеспечить механизированные средства смазки и автоматизированный контроль. Исключают смазку, подбирая соответствующие материалы для трущихся поверхностей (например, опор со сферическими шарнирамитолкающих брусьев), увеличивая интервал между смазыванием (до 250 ч и более) и применяя долговременную смазку на весь срок службы узла.

Предусматривают модульное исполнение большинства узлов двигателя с редуктором отбора мощности, коробки передач, заднего моста, планетарных механизмов поворота и др. и легко разбираемые элементы, снятие и установку которых можно производить без нарушения смежных узлов. Исключают или сводят к минимуму регулировочные операции с гидравлическим или механизированным сервоусилением их выполнения (например, натяжение гусеничной цепи с помощью шприц-насоса для смазки). Обеспечивают легкую смену быстроизнашивающихся деталей (например, разъемное соединительное звено гусеничной цепи, ведущая звездочка с венцом из сегментов). Устанавливают элементы для подсоединения диагностических приборов и устройств с передачей показателей на табло в

кабине или на приборах с целью определения состояния отдельных узлов и необходимости их замены. Приспосабливают все емкости для механизированной заливки топлива или смазочного материала, стремятся использовать единые сорта смазочного материала для различных агрегатов и узлов (например, для двигателя, гидросистемы к коробки передач). Тщательно подбирают комплект запасных частей, учитывая сроки изнашивания элементов, и обеспечивают доставку запчастей в минимально возможное время. Заменяют приборы с цифровыми указателями на табло или приборы с цветовыми шкалами.

Для обеспечения наиболее выгодных тяговых и скоростных режимов работы бульдозера применяют автоматизированные системы: по оптимальной тяговой мощности, при которой измеряются фактические скорость движения и тяговое усилие; с помощью микропроцессора определяется тяговая мощность, сравнивается с оптимальной и выдаются команды или световые указания на подъем-опускание отвала; по положению рабочего органа при планировочных операциях, при которых отклонение режущей кромки от необходимого положения, задаваемого от плоскости лазерного излучателя или маятниковыми датчиками в продольном и поперечном направлениях, вызывает необходимые управляющие воздействия; по угловой скорости вала двигателя, обеспечивающей подачу необходимых команд управления при ее отклонении от заданной; по нагрузке двигателя, обеспечивающей перевод двигателя на холостой ход с целью экономии топлива при уменьшении нагрузки ниже установленной.

При совершенствовании бульдозеров, учитывая требования эргономики и безопасности, стремятся разместить кабину вблизи от середины опорной поверхности гусениц, обеспечив при этом необходимую обзорность переднего и заднего оборудования, фронта работ и окружающей среды с сохранением необходимого угла зрения машиниста и видимости рабочих органов в дневное и ночное время (без дополнительных источников освещения); соблюдать установленные стандартные нормы по запыленности, загазованности, вибрации, шуму, освещенности без каких-либо вспомогательных устройств (наушников, респираторов и др.), а также по усилиям на рычагах и педалях управления, их размещению и используемым приборам и указателям на пульте управления; применять системы зашиты машиниста при опрокидывании и от падающих предметов, ремни безопасности и амортизированное, регулируемое по массе машиниста и расположению (вверх-вниз, вправо-влево и вперед-назад) сиденье, которое при агрегатировании с бульдозерным оборудованием устанавливают правее продольной оси симметрии машины под углом 10-15° к ней; разместить часто используемые рычаги управления (гидроприводом навесного оборудования- справа, коробкой передач и направлением движения- слева) на подлокотниках сиденья машиниста или вблизи от них, так чтобы его руки не уставали при частом их переключении, а другие в соответствии с существующими эргономическими нормами; учитывать антропометрические данные при конструировании кабины, размещении пульта управления, систем доступа к узлам при техобслуживании и т. п.; применять системы ограждения и устройства для входа машиниста в кабину и схода с машины, а также системы безопасности при техобслуживании и работе (ограждение трубопроводов высокого давления и горячих элементов на двигателе, система пожаротушения и др.); приспосабливать машины для автоматизированного контроля за состоянием узлов и механизированного техобслуживания с помощью специализированных для этой цели машин и оборудования.

Сфера применения бульдозеров постоянно расширяется благодаря расширению типоразмерного ряда, с одной стороны, в направлении создания минибульдозеров массой до 2 т и мощностью от 5 до 45 кВт. с другой,-сверхтяжелых машин массой до 100 т и мощностью 735 кВт и более.

Создание тяжелых машин связано с трудностями в производстве (применение уникального станочного оборудования, создание новых комплектующих изделий, в том числе гидравлического привода и трансмиссий) и в эксплуатации (невозможность прохода под существующими мостами и путепроводами и по ним, транспортирование обычными средствами, чрезмерная масса отдельных деталей и узлов для проведения, техобслуживания и ремонта в палевых условиях и др.).

В дальнейшем развитие тяжелых машин вероятно будет направлено на создание в виде модулей одной и двухгусеничных тележек с электрическим приводом, которые с помощью общей рамы будут соединяться в шасси с тремя-четырьмя гусеницами или гусеничными тележками и дизельгенераторной установкой. Такое решение позволит иметь свободную легко неизменяемую компоновку, приспособленную в полной мере для работы с навесным оборудованием. Кабину при этом машинист может передвигать вдоль машины или располагать на поворачивающейся в горизонтальной плоскости отдельной раме или рычаге и устанавливать в требуемое место. Применение электропривода в этом случае вызвано тем, что передавать большую мощность на значительные расстояния другим путем затруднительно.

В развитии мини- и легких бульдозеров следует ожидать широкого использования двигателей воздушного охлаждения, гидрообъёмных трансмиссий и резиновых или пластиковых гусениц с армированием стекловолокном и металлом. Это будет наблюдаться и для средних бульдозеров, для которых так же, как и для тяжелых, в ближайшие годы основной останется гидромеханическая трансмиссия.

Постепенно на бульдозерах всех типоразмеров, кроме самых малых, все перестановки рабочего оборудования должны быть гидрофицированы, что позволит не только уменьшить связанные с этим непроизводительные затраты времени, но и существенно повысить приспособленность отвала к грунтовым условиям, поскольку ручная перестановка часто не производится.

В развитии и совершенствовании бульдозеров будет также наблюдаться создание бульдозеров в составе систем и комплексов машин, взаимоувязанных по производительности для различных грунтовых и климатических условий; применение принципа подобия по всему типоразмерному

ряду и создание семейств из смежных (по тяговому усилию) типоразмеров, что не только облегчает проектирование и освоение новых машин, но и расширяет унификацию как по базовым тракторам, так и навесному оборудованию; преимущественное развитие бульдозеров общего назначения с полусферическим отвалом и ограниченное число типоразмеров бульдозеров с поворотным отвалом; ускоренное развитие бульдозеров большой мощности на болотных и карьерных модификациях гусеничных промышленных тракторов, а также их исполнениях для северных и тропических условий; сокращение видов специальных бульдозеров и сменного оборудования в зависимости от существующих объемов работ; ограниченное развитие бульдозеров с радиоуправлением для подводных и подземных работ с тщательным учетом возможных сфер их применения и имеющихся объемов работ для длительной эксплуатации, а также бульдозеров с активным рабочим органом шнекового типа (для засыпки траншей продольными ходами): создание конструкций, рассчитанных на длительное сохранение принципиальной схемы.

Часть бульдозеров снабжена системой автоматического управления типа «Автоплан», улучшающей планирующие свойства машин и защищающей двигатель трактора от недопустимого снижения частоты вращения вала. Система обеспечивает автоматическую стабилизацию угла наклона толкающего бруса отвала и автоматический контроль режима двигателя по частоте вращения вала (рис. 10). Система автоматического управления имеет пульт управления, установленный в кабине. Автоматическую систему используют только при выполнении чистовых планировочных работ на поверхности без резких изменений уклона. В зависимости от уклона поверхности на пульте управления задают угол наклона толкающего бруса, соответствующий положению режущей кромки ножей на уровне опорной поверхности гусениц. При прохождении гусениц через неровности положение толкающего бруса и его угол наклона могут измениться в ту или другую сторону. Маятниковый датчик углового положения при изменении угла наклона толкающего бруса подает электрический сигнал в блок управления.

Рисунок 25- Схема системы автоматического управления отвалом бульдозера типа «Автоплан».

Этот сигнал преобразуется и обеспечивает перемещение золотника в необходимое положение и подачу рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра подъема-опускания отвала.

Автоматическая система стабилизации положения отвала работает, если частота вращения вала двигателя находится в допустимых пределах. При возрастании усилий на отвале до значений, вызывающих недопустимое уменьшение частоты вращения вала двигателя, система контроля отключает автомат стабилизации и одновременно подает сигнал на выглубление отвала. После восстановления частоты вращения до нормальной работа автомата стабилизации положения отвала восстанавливается. Обратный гидроклапан обеспечивает регулирование скорости опускания отвала при работе автомата. В электрической схеме автомата предусмотрено получение повышенной скорости выглубления рабочего органа при перегрузке двигателя. При отключении автомата отвалом бульдозера управляют обычно.

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННОЙ КОНСТРУКЦИИ

7.1Фонд оплаты труда

.1.1 Тарифная заработная плата

Тарифная ставка работника i-го разряда включает расчетную тарифную ставку и доплату по контракту. Доплата по контракту составляет 35 % для работников со стажем не более одного года и 50 % для работников с более высоким стажем

,(7.1)

где  - расчетная тарифная ставка;

 - доплата по контракту.

Тарифная заработная плата работника i-го разряда

,(7.2)

где  - коэффициент, учитывающий вид работ; для эксплуатации К = 1,1;

 - заработная плата по тарифному плану, для рабочего первого разряда в 2015 г составила  = 540000 р./мес;

 - тарифный коэффициент i-го разряда, для третьего разряда = 2,48, а для пятого = 3,04 (установлено предприятием «РУТТ»).

Тогда расчетная заработная плата машиниста

р./мес.

Заработная плата машиниста с учетом надбавки по контракту составляет

 р./мес.

Для расчёта часовой тарифной ставки определим среднемесячный фонд рабочего времени. При календарном фонде для 2016 года за 4 месяца 688 ч он равен 688/4 = 172ч.

Тогда часовая тарифная ставка

,(7.3)

 р./ч;

Сменная тарифная заработная плата

,(7.4)

где  - продолжительность смены,  = 8 ч.

 р.;

Общая сменная тарифная заработная плата составит 125980 р.

7.1.2 Доплаты и надбавки

Доплата за выслугу лет

,(7.5)

где  - норматив доплаты за выслугу лет (таблица 7.1).

Таблица 7.1 - Доплата за выслугу лет

Доплата за выслугу лет для обслуживающего машину персонала составляет

 р.;

Доплата за профессионализм включена в тарифный коэффициент.

Доплата за качественную работу

,(7.6)

где  - норматив доплаты за качество,  = 20 %.

 р.