Одноковшовый фронтальный погрузчик ТО-28А

Одноковшовый фронтальный погрузчик ТО-28А

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на контрольно-курсовую работу (исходные данные для расчетов)

1. Назначение автомобильного крана и предъявляемые к нему требования

. Составление структурной схемы надежности

. Расчет основных показателей надежности

. Распределение показателей надежности и корректировка данных

Заключение

Список использованной литературы

Задание на контрольно- курсовую работу

Вариант № 11

Оценить проектную надежность заданной машины. Если оценочные данные не удовлетворяют ТЗ, провести оптимальное распределение показателей надежности между элементами машины и корректировку данных СНН в соответствии с полученными результатами. Определить число запасных элементов гидросистемы (системы автоматики).

Вероятность безотказной работы задана за время t1 работы и t2 передвижения до места работы и обратно. Кг определяется периодичностью проведения регламента k раз в год и временем регламента Т РЕГЛ.

Данные ТЗ и результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВ

.        
НАЗНАЧЕНИЕ ОДНОКОВШОВГО ПОГРУЗЧИКА И ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НЕМУ ТРЕБОВАНИЯ

Описание погрузчика и его систем

Производственное назначение

Одноковшовый фронтальный погрузчик ТО-28А предназначен для механизации погрузочно-разгрузочных работ с сыпучими и кусковыми материалами, для землеройно-транспортных работ на грунтах 1-2 категории без предварительного рыхления и на грунтах 3-4 категории с предварительным рыхлением, а также для строительно-дорожных, монтажных и такелажных работ с помощью сменных рабочих органов. Не допускается использовать погрузчик для погрузки агрессивных материалов и материалов, вредно воздействующих на организм человека.

Погрузчик может использоваться в промышленном, гражданском и дорожном строительстве, а также в сельском хозяйстве.

Погрузчик может эксплуатироваться в районах умеренного климата в диапазоне температур окружающего воздуха от -200 до +400 С.

Степень автоматизации и компьютеризации

В кабине расположены органы управления:

·        Рукоятка очистки фильтра;

·        Рукоятка управления жалюзи радиатора;

·        Рычаг стояночного тормоза;

·        Педали тормоза;

·        Ножной переключатель света;

·        Рычаг переключения передач;

·        Рычаг переключения реверса;

·        Щиток контрольно-измерительных приборов;

·        Рулевое колесо;

·        Рычаг ручного управления подачи топлива в системе питания двигателя;

·        Рычаги отключения заднего моста и переключения транспортного диапазона коробки передач;

·        Рукоятки управления ковшом и стрелой;

·        Выключатель массы;

Тип привода машины

Силовым агрегатом является дизельный, четырехтактный шестицилиндровый с непосредственным впрыском топлива и жидкостным охлаждением двигатель. Погрузчик имеет гидромеханическую трансмиссию.

Гидромеханическая передача включает гидронасос с регулируемой подачей, реверсивный гидромотор и планетарный редуктор. Гидронасос нагнетает рабочую жидкость в гидромотор, который через планетарный редуктор приводит во вращение смесительный барабан. Гидромеханический привод позволяет бесступенчато плавно регулировать частоту вращения барабана.

Карданная передача − два карданных вала открытого типа со скользящими шлицевыми соединениями и карданными шарнирами на игольчатых подшипниках.

Рулевое управление − с гидроусилителем, встроенным в рулевой механизм, рабочая пара- винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейка, зацепляющаяся с зубчатым сектором вала сошки.

Тип ходового устройства

Погрузчик оборудован колесным ходовым устройством.

Область применения погрузчика расширяется при комплектовании его сменными рабочими органами на фронтальное навесное оборудование. Курсовая работа содержит технические характеристики, сведения по устройству и принципу работы фронтального погрузчика в целом и его составных частей; правила подготовки, проверки, настройки, отладки, хранения, технического обслуживания и транспортирования; указаны меры безопасности при работе и обслуживании машины.

Основные параметры и размеры

Рис. 1. − Погрузчик фронтальный одноковшовый

- стрела; 2 - гидроцилиндры подъема стрелы; 3 - гидроцилиндры управления ковшом;4 - гидрораспределитель; 5 - передняя рама; 6 - гидроруль; 7 - блок управления погрузочным оборудованием; 8 - кабина; 9 - сидение; 10 - отопитель; 11 - гидробак; 12 - глушитель; 13 - воздухоочиститель; 14 - дизель; 15 - капот; 16 - радиатор системы охлаждения дизеля; 17 - масляный радиатор системы охлаждения (ГМП); 18 - задняя рама; 19 - батареи; 20 - топливный бак; 21 - компрессор; 22 - рессиверы; 23 - РОМ; 24 - задний ведущий мост; 25 - балансирная рамка; 26 - карданные валы; 27 - коробка передач (ГМП); 28 - вертикальный шарнир; 29 - карданный вал с промопорой; 30 - пульт, педали, рычаги управления; 31 - передний ведущий мост; 32 - тяга; 33 - коромысло; 34 - ковш.

Главным параметром погрузчика является вместимость ковша, не менее: номинальная - 2,2 м3; геометрическая - 2,0 м3. Максимальная высота разгрузки ковша по режущей кромке при угле разгрузки 450, не менее 3070 мм. Вылет режущей кромки ковша на максимальной высоте разгрузки 450, не менее 1030 мм.

2. СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ НАДЕЖНОСТИ

На основе анализа работы технической системы, ее функциональной схемы и назначения составляем структурную схему надежности (ССН). При этом структурная схема (рис.1) представляет собой последовательно соединенные прямоугольники, каждый из которых обозначает законченный узел, механизм, пульт, блок и т. п.

Рис. 1.Структурная схема надежности одноковшового погрузчика:

Погрузчик состоит из следующих основных агрегатов и сборочных единиц (рис. 2):

    7    1   8   5   3

  2   6   4

Рис. 2. − Общий вид погрузчика:

- передняя рама; 2 - коробка передач; 3 - двигатель; 4 - задняя рама; 5 - кабина; 6 - задний ведущий мост; 7 - рабочее оборудование; 8 - рулевое управление

3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

Целью расчета является теоретическое определение количественных показателей надежности (ГОСТ 27.002-89), заданных в техническом задании в виде вероятности безотказной работы Р(t), коэффициента готовности КГ, средней наработки на отказ То, среднего времени восстановления ТВ и других показателей.

Годовой фонд времени оперативного применения машины:

,

где Аг - астрономический часовой фонд годового времени. Аг = 365•24 =8760 ч;

Ки - коэффициент использования астрономического часового фонда годового времени при оперативном применении машины.

Коэффициент использования машины

,

где Киг - коэффициент использования машины в течение года;

Кид - коэффициент использования машины в течение суток;

Кс - коэффициент использования машины в течение смены.

Для всего парка автомобильных кранов:

Принимаем: Киг = 0,61; Кид =0,42; Кс =0,6.

Ки = 0,61 × 0,42 × 0,6 =0,15372;

Тг = 8760 × 0,15372 = 1346,6ч.

Суммарное время работы системы за период эксплуатации:

Stр = l × Tг = 2 × 1346,6 = 2693,2 ч.

Среднее время безотказной работы (средняя наработка на отказ) элементов автомобильного крана:

 - число отказов i-го элемента автомобильного крана за период эксплуатации.

Интенсивность отказов элементов автомобильного крана:

Вероятность безотказной работы:

где λiр - интенсивность отказов i-го элемента во время работы:

λi хр - интенсивность отказов i-го элемента во время хранения:

автомобильный кран одноковшовый погрузчик

i р - время работы i-го элемента ; (ti р= t1 =15 ч).i тр - время транспортирования i-го элемента ; (ti тр= t2 =3 ч).i хр - время хранения i-го элемента.

Вероятности безотказной работы i-х элементов:

Проверка:

Проверку выполним по формуле:

,

где Р(t) - вероятность безотказной работы за время t i-го элемента структурной схемы надежности; N1 - число элементов структурной схемы надежности, участвующих в выполнении работы.

Интенсивность отказов автомобильного крана:

Среднее время безотказной работы автомобильного крана:

Частота отказов автомобильного крана:

Среднее квадратическое отклонение показателя Р(t) для системы в целом определяем по формуле

При отсутствии статистических данных среднее квадратическое отклонение принимается равным интенсивности отказов:

Расчет коэффициента готовности проводим по выражению вида

,

где  - коэффициент ремонта;

Кремi - коэффициент ремонта i-го элемента;

N2-го - число элементов, входящих в структурную схему надежности и влияющих на коэффициент готовности;

- коэффициент регламента;

регл - время регламента (технического обслуживания);

Tэксп - время эксплуатации до проведения регламента.

Коэффициент ремонта вычислим, использую выражение вида:

,

где tвi - среднее время восстановления одного отказа;

Тoi - среднее значение наработки на отказ i-го элемента.

Среднее квадратическое отклонение коэффициента готовности в первом приближении принимается равным среднему квадратическому отклонению коэффициента ремонта:

Полученные показатели должны соответствовать заданным требованиям:

;

;

;

.

Проверяем:

;  Þ условие не выполняется.

  Þ условие не выполняется.

;  Þ условие не выполняется.

;  Þ условие не выполняется.

;  Þ условие выполняется.

4. Распределение ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ и корректировна данных

Надежности Р1(t), Р2(t), Р3(t), Р4(t), Р5(t) располагаем в неубывающей последовательности:

Р2(t) = 0,919 < Р3(t) = 0,935 < Р1(t) = 0,945 < Р4(t) = 0,956 < Р5(t) = 0,967.

, Рn+1=1 по определению.

 - условие выполняется.

 - условие не выполняется.

 - условие не выполняется.

 - условие не выполняется.

 - условие не выполняется.

Меняем показатель надёжности для первого элемента: Р2(t) = 0,93.

Теперь вероятности безотказной работы i-х элементов:

Р1(t) = 0,945; Р2(t) = 0,93; Р3(t) = 0,935; Р4(t) = 0,956; Р5(t) = 0,967.

Вероятность безотказной работы:

Значение Р(t) соответствует требуемому Ртр(t).

Находим интенсивность отказов 1-го элемента исходя из выражения:

Интенсивность отказов элементов автомобильного крана:

Интенсивность отказов 1-го элемента во время хранения:

Интенсивность отказов элементов автомобильного крана во время хранения:

Интенсивность отказов 1-го элемента во время транспортирования:

Интенсивность отказов элементов автомобильного крана во время транспортирования:

Интенсивность отказов автомобильного крана:

Среднее время безотказной работы автомобильного крана:

Сравниваем среднее время безотказной работы автомобильного крана с его требуемым значением:

 Þ условие выполняется.

Частота отказов автомобильного крана:

Среднее квадратическое отклонение показателя Р(t) для системы в целом:

Сравниваем среднее квадратическое отклонение показателя Р(t) с его требуемым значением:

 Þ условие выполняется.

Среднее время безотказной работы 1 элемента автомобильного крана:

Среднее время безотказной работы (средняя наработка на отказ) элементов автомобильного крана:

Коэффициент ремонта 1-го элемента;

Коэффициент ремонта i-го элемента:

Коэффициент ремонта:

Коэффициент готовности:

Сравниваем коэффициент готовности с его требуемым значением:

 Þ условие выполняется.

Среднее квадратическое отклонение коэффициента готовности:

 Þ условие выполняется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе выполнена оценка проектной надежности одноковшового погрузчика. Оценочные данные не удовлетворяют техническому заданию, поэтому проведено оптимальное распределение показателей надежности между элементами машины и корректировка данных системы надежности в соответствии с полученными результатами. В итоге проектная надежность соответствует техническому заданию.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания по выполнению контрольно-курсовой работы по дисциплине «Технические основы создания машин» для студентов по спец. 190100 (62), Тула 2012г.

. Астахов А.И. Автомобильные краны. - Москва: Высшая школа, 1969;

3.Волков Д.П., Николаев С.Н. Надежность строительных машин. М.: Высшая школа, 1979.

.Зайцев Л.В., Полосин М.Д. Автомобильные краны. - Москва: Высшая школа, 1987. 5.Зорин, В.А. Основы работоспособности технических систем: учебник для вузов / В.А.Зорин.- М.: Магистр-Пресс, 2005 .- 536с.

6.Зуев, Ф. Г. Подъемно-транспортные установки: учебник для вузов.- М.: КолосС, 2007 .- 471 с.

.Половко, А.М. Основы теории надежности : учеб. пособие для вузов / А.М.Половко, С.В.Гуров .- 2-е изд., перераб. и доп. - СПб. : БХВ-Петербург, 2006 .- 704с.

.Половко, А.М. Основы теории надежности : практикум:учеб.пособие для вузов / А.М.Половко,С.В.Гуров .- СПб. : БХВ-Петербург, 2006 .- 560с.

.Труханов, В.М. Надежность изделий машиностроения. Теория и практика: учебник для ВТУЗов. Рек. ГК РФ по высш. образованию / В.М. Труханов. - М.: Машиностроение, 1996. - 336

.Шишмарев, В.Ю. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: учебник для вузов / В.Ю. Шишмарев. - М.: Академия, 2007. - 364 с.