Щеточное оборудование на базе МТЗ-80 для очистки дорог и тротуара от пыли

Описание

В работе приведен раздел постановки задачи проекта, в котором рассмотрены: климат города Саратов, деятельность и финансовое обеспечение дорожного хозяйства, содержание автомобильных дорог, уровень загрязненности города. Проведен анализ дорожной службы, который показал наличие машин, способных удалять пыль только с дорог. Машин для уборки пыли с тротуаров и пешеходных дорожек в парке нет.

          Рассмотрены способы, и применяемые машины для удаления пыли:

1. Подметальные: Щеточные (с сухим и влажным обеспыливанием)
2. Подметально-уборочные: Бесщеточные
3. Специально-уборочные: Щеточно-вакуумные
4. Поливочно-моечные машины

Выполнено описание конструкции щеточного оборудования. В предлагаемой конструкции подметальной машины предусматривается установка подвески щетки, которая смонтирована на базовом шасси (тракторе). В ее составе содержится кронштейн, к которому с помощью шарнира прикреплен рычаг. При этом ось шарнира и продольная ось рычага совпадают. На свободном конце рычага посредством шарнира выполнена установка балки. Шарниры оснащены фиксаторами. К свободному концу балки прикреплена щетка с гидромотором и редуктором для ее привода. Работа подвески осуществляется следующим образом. В процессе подметания горизонтальных дорожных покрытий выполняется установка щетки под углом к очищаемой поверхности. Затем включается гидромотор, выполняющий ее вращение. Производится перемещение базового шасси по очищаемому покрытию. Для перевода щетки для очистки вертикальных поверхностей, таких как стены зданий, тоннелей или парапеты набережных, освобождаются фиксаторы шарниров. Затем балка поворачивается вокруг собственной продольной оси и рычаг — вокруг своей продольной оси. При этом щетка устанавливается под необходимым углом и на требуемой высоте. Затем базовое шасси переводится в рабочий режим. Преимуществом данной конструкции является возможность установки щетки на заданной высоте от уровня земли при очистке вертикальных поверхностей. При этом не изменяется боковое расстояние от очищаемой поверхности до базового шасси. За счет этого металлоемкость конструкции снижается.

Разработана конструкторская часть проекта.

В качестве базовой машины предлагаемой конструкции щеточного рабочего оборудования применяется трактор МТЗ-80. Выполнен мощностной расчет щеточного рабочего оборудования с определением мощности, необходимой для работы машины, снабженной лотковой и цилиндрической щетками, которая равна 6,16 кВт. Сделан тяговый расчет трактора со щеточным оборудованием для рабочего и транспортного режимов. Определены параметры:

Приведен расчет технологической эффективности щеточного рабочего оборудования с определением коэффициентов: эффективности подметания, равного 0,88, и остаточной запыленности воздуха, равного 0,61. Произведен статический расчет устойчивости машины в рабочем положении с вычислением основных значений. Рассчитана производительность, которая составляет 28420 м²/ч, и энергоемкость – 0,0019 кВтч/м².

Сделаны расчеты элементов конструкции щеточного оборудования. В ходе расчета редуктора привода лотковой щетки вычислены параметры зубчатой передачи, валов, подшипников. По результатам приняты: эвольвентное зацепление зубчатой передачи, подшипник № 305. Определен диаметр вала в опасном сечении, равный 20 мм. Его диаметр в других сечениях принят с учетом конструктивного увеличения каждого перехода на 5 мм.

Выполнен расчет гидропривода лотковой щетки с тепловым расчетом его гидросистемы. С помощью гидравлической системы машины выполняется вращение, подъем и опускание в рабочее положение щеток, запирание задней крышки бункера, управление отвалом. Монтаж масляного насоса выполнен на коробке отбора мощности. На холостом ходу поступление масла от насоса выполняется к гидрораспределителю.  Через фильтр оно сливается в маслобак, который закреплен на станине вентилятора. В его заливной горловине расположен фильтр. Фиксация щеток в транспортном положении выполняется посредством гидравлического замка, установленного на гидроцилиндре механизма подъема. Управляемый обратный клапан ограничивает подъем бункера. Основными рабочими органами машины являются центральная и лотковая торцевая щетки.

Приведен расчет элементов конструкции лотковой щетки и рассчитаны показатели:

          Разработана технология изготовления шарнира для фиксации колен рамы лотковой щетки, включающая операции:

005 – токарно-винторезная

010 – перемещение

015 – вертикально-сверлильная

020 – перемещение

025 – маркировочная

030 – консервация и транспортировка

Выполнено экономическое обоснование проекта со сравнительным экономическим анализом серийной коммунальной машины МК-Е и модернизированного щеточного оборудования. По результатам установлено, что применение лотковой щетки обеспечит повышение производительности труда на 12,9 %. При этом годовой экономический эффект составит 76610,9 рубля, при сроке окупаемости дополнительных капитальных вложений равный 1,0 года.

Рассмотрена безопасность жизнедеятельности при эксплуатации оборудования. Предложены мероприятия по повышению безопасности труда и произведены расчёты средств обеспечения безопасности, снижающий производственный травматизм.

В проекте разработана новая конструкция рабочего органа щетки на базе трактора МТЗ-80, с помощью которой можно одновременно проводить очистку дорожного покрытия и тротуара.

Чертежи (в программе ): Компас 3D v и AvtoCAD

Спецификация - 6 листов