Анализ и состояние научно технической проблемы проектирования конструкций автогрейдеров

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНАВАЦИЙ В КОНСТРУКЦИЮ РАБОЧЕГО ОРГАНА АВТОГРЕЙДЕРА

071300- ТТТиГ

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Научный руководитель

доктор технических наук,

профессор Сазамбаева Б.Т.

Республика Казахстан

Алматы 2015

АННОТАЦИЯ

В диссертационной работе представлены исследования и разработка новой конструкций рабочего органа автогрейдера. Приведен анализ материалов, патентов по конструкциям рабочего органа грейдера. Рассмотрены новые и теоретические модели. Найдено недастаток узла подвески рабочего органа. Предложена новая конструкция, для устронения данной проблемы.

АҢДАТПА

Бұл диссертациялық жұмыста автогрейдердің жұмысшы жабдығын зерттеп жаңа кострукция енгізу мәселесі зерттелді. Грейдердің жұмысшы жабдығы конструкциясы бойынша материалдар мен патенттік анализ жасалды. Грейдердің жұмысшы жабдығы аспасының кемшілігі табылды. Табылған кемшілікке жаңа кострукторлық шешім ұсынылды.

SUMMARY

In dissertation work research-and-developments are presented by new constructions of working organ of motor-grader. An analysis over of materials is brought, patents on the constructions of working organ of grader. New and theoretical models are considered. It is found недастаток knot of pendant of working organ. A new construction offers, for устронения of this problem.

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение
1	Анализ и состояние научно технической проблемы проектирования конструкций автогрейдеров
1.1	Технические особенности и области применения
1.2	Критический анализ существующих конструкций автогрейдера
1.3	Анализ патентной информаци, заявка, оформление и получение инновационного патента на подвеску рабочего органа автогрейдера
1.4	Ввыводы к первой главе
	Прогнозная оценка параметров и конструкций рабочего органа автогрейдеров
2.1	Регрессионный анализ развития конструкций рабочих органов автогрейдеров по годам
2.2	Вероятностные уравнения зависимости производительности от конструктивных параметров рабочего оргона автогрейдера
2.3	Ввыводы
3	Теоритические основы взаимодействия рабочего органа автогрейдера с грунтом
3.1	Математическое моделирование работы автогрейдера
3.2	Расчет конструктивных и основных силовых и эксплуатационных параметров автогрейдера
3.3	Проектирование нового рабочего оборудования автогрейдера в 3D
3.4	Расчет на прочность винта и определения нагруженности винта
3.5	В выводы
4	Разработка методики расчета рабочего оборудования автогрейдера
4.1	Патентный анализ и морфологическая классификация РОА
4.2	Определение эксплуатационных и силовых параметров
4.4	Экономическая обоснование конструкций рабочего органа
4.5	В выводы
	Заключение
	Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика работы. Непрерывный рост интенсивности движения автомобильного транспорта, а так же возрастающая необходимость в возведении новых промышленных и транспортных объектов, требует повышения производительности в строительстве и улучшения эксплуатационных характеристик автомобильных дорог и прочих насыпей инженерного назначения. Высокие значения этих показателей для таких сооружений во многом определяются тщательностью планировочных работ при послойном их возведении, а так же производительностью профилирующих машин. От этого зависят показатели «ровности» одежд и покрытий автомобильных дорог, аэродромов и верхнего строения железнодорожных насыпей. Поэтому операция профилирования конструктивных слоёв в общем технологическом процессе строительства является достаточно важной и ответственной. Поэтому необходимо стремится к улучшению конструкций профилирующих и планирующих машин, в частности – автогрейдеров. В работе рассмотреныматериалы по теме: « Исследование и разработка инновации в конструкцию рабочего органа автогрейдера».

Практически всегда при строительстве автомобильной дороги применяются автогрейдеры. Это обусловлено их универсальностью: автогрейдер способен производить резание, продольное и поперечное перемещение, разравнивание грунта, а также отделочные операции /36, 45/. Поэтому инженерная и конструкторская мысль уделяет развитию автогрейдеров большое внимание, благодаря чему практически все операции по управлению рабочим оборудованием выполняются с помощью гидравлических и электрогидравлических устройств /1, 39/, а для профилировочных работ разработан ряд систем автоматического управления рабочим органом /12/. Автоматические устройства применяются также для управления режимом работы двигателя с целью наиболее эффективного использования его мощности /13/.

Кроме автоматизации работы автогрейдера и совершенствованию механизмов управления тяговой рамой и отвалом /3-11, /, существенное внимание уделяется развитию конструкций основного рабочего органа отвала. В зависимости от вида выполняемых операций отвалу придаются различные формы и изменяются его параметры.

Использование тяговой мощности машины связано с характеристиками рабочего органа - отвала. Поскольку от размеров, формы и расположения отвала в пространстве зависят рабочие сопротивления, параметры отвала необходимо согласовывать с характеристиками двигателя и трансмиссии. Разработаны системы автоматического управления отвалом, позволяющие поддерживать максимальное значение тяговой мощности /52/.

Актуальность работы. Рост мощностей индустрии требует усовершествоние парка стройтельных дорожных машин. Таким образом, совершенствование конструкции рабочего органа автогрейдера с целью повышения производительности путем разработки в области рабочего органа является актуальной научно-технической задачей.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является повышение ээффективности автогрейдера путем усовершенствование рабочего органа.

Для решения поставленной цели необходимо выполнения следующих задач исследования:

1 сбор материалов по СДМ;

2 патентный анализ конструкций рабочего органа автогрейдера;

3 получение иннавационного патента;

4 внедрения разработанной конструкций в рабочее оборудование грейдера;

5 расчет параметров;

6 разработка методик расчета;

7 компютерный эксперимент.

Предмет исследования. Автогрейдеры.

Объект исследования. Рабочий орган автогрейдера

Методы исследований. При выполнении работы использованы: анализ научно-технической информации и патентных материалов; исследование влияния износа и конструкции деталей, обработка результатов исследований и необходимые расчеты и построения производились при помощи компьютерной программы для построения графиков фунциональных зависимостей AutoCad, SolidWorks.

Научная навизна работы- что получен инновационный патент, создана обобщенная математическая модель, процесса взаимодействия р.о. с грунтом, позволяющая обосновать параметры взаимодействия и определить работоспособность рабочего оборудование. Разработана методика расчета автогрейдера с новым рабочим органом.

Публикации. Основное содержание диссертации: 4 статей и 1 положительное заключение о выдаче инновационного патента на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников 110 наименований и 10 приложений, изложена на 135 страницах компьютерного набора, иллюстрирована 36 рисунками и 18 таблицами.

Анализ и состояние научно технической проблемы проектирования конструкций автогрейдеров

Грейдер - это землеройно-транспортная машина, предназначенная для профилирования и планировки поверхности земляного полотна дорог; разравнивания и перемещения грунта, гравия или щебня по полотну при постройке или ремонте грунтовых дорог; устройства кюветов, боковых канав и выемок; планировки площадей и рисовых чеков; очистки дорог от снега. Грейдер представляет собой агрегат, состоящий из грейдерного оборудования и базовой машины. Грейдерное оборудование включает в себя основное рабочее оборудование - отвал.

Автогрейдер является одной из наиболее универсальных землеройных машин, используемых в настоящее время. Масса автогрейдера, мощность его двигателя, широкий круг навесных орудий и маневренность позволяют ему выполнять многие виды работ, которые, как считалось ранее, предназначены для других землеройных машин. Диапазон работ, доступных автогрейдеру, обычно ограничивается только квалификацией и опытом оператора. Автогрейдеры используются на самых разнообразных работах - от отделочной планировки до строительства дороги с момента его начала до завершения.

Значительный процент автогрейдеров применяется для содержания, ремонта, восстановления дорог и уборки снега.

Дата добавления: 2015-08-20