Колесный сортиментовоз с комбинированной трансмиссией».

В кабине с поворотным сидением рычаги механизма поворота трактора следует  располагать впереди сидения. На задней стенке расположены рычаги управления манипулятором. Расстояние от вертикальной плоскости, проходящей через заднюю кромку подушки сидения, до рукояток рычагов в нейтральном положении должны быть в пределах 0,65-0,75 м.

6.2 Обеспечение микроклимата

Работа оператора лесохозяйственной  машины по данным лаборатории охраны труда относится к средней  категории работ. При этих работах  затраты энергии около 170 ккал (  Вт). Количество выделенного оператором тепла зависит от целого ряда факторов физического и психологического напряжения, состояния здоровья человека, положения тела, температуры, влажности воздуха и др.

Особую заметную роль играет микроклимат  кабины. Для создания нормальных и  комфортабельных условий труда  необходимо, чтобы температура, скорость движения воздуха, влажность воздуха  находились в определенных состояниях. Воздух, как среда, окружающая атмосфера, должен отводить выделенное организмом тепло. В прошивном случае нарушается терморегуляция организма, что ведет  к понижению работоспособности  организма и снижению производительности труда. По ГОСТ 12.2.097-83 ССБТ «Тракторы  промышленные. Требования безопасности»  наиболее благоприятными для организма  условиями будут: влажность воздуха 40-60% при температуре 14-28 ⁰С.

Для обеспечения этой влажности  и температуры определим необходимую  толщину теплоизолирующих конструкций  кабины и выберем агрегаты для  микроклимата.

6.2.1 Выбор теплоизоляции  кабины

Толщина теплоизолирующей конструкции  кабины определяется требуемым термическим  сопротивлением R_тер. Общее термическое сопротивление R₀ должно удовлетворять условию  .

Общее термическое сопротивление  определяется из выражения:

;

где:  =0,133 м²ч⁰С/ккал – сопротивление теплопереходу у внутренней поверхности

=14 ⁰С – температура окружающего воздуха;

- температура окружающего воздуха;

- температура внутренней поверхности  ограждения кабины.

Перепад температур   имеет значение:

- вертикальная поверхность;   ⁰С;

 - пол;   ⁰С;

 - внутренняя поверхность крыши;   ⁰С.

С другой стороны, сопротивление материала  ограждения теплопроводности равно:

,

где:   - сопротивление теплопереходу у наружной поверхности.

=0,06 .

С целью обеспечения требуемых  теплозащитных свойств кабины и  оптимальных шумовых характеристик  на рабочем месте оператора, принимаем  внутреннюю облицовку панелей кабины трехслойной, включая саму панель кабины.

Тогда  ,

где:  - наружная поверхность облицовки;

- теплоизоляционный слой;

- внутренняя облицовка.

;

где:   - толщина соответствующего слоя;

 - коэффициент теплопроводности  соответствующих слоев ( )

Решая совместно уравнения  для   относительно  получаем:

;

Для металлический кабин  .

Внутреннюю облицовку принимаем  состоящую из картона облицовочного  водостойкого.

ППУ-ЭМ-1(ТУ 84-67) с 

Определяем 

Представляем значение   и   в формулу для   получаем для металлический кабин  .

Получаем

 из 

.

Используем формулу для  , тогда

.

Подставляем в формулу для   значение   - стен, крыши, пола и получаем для среднего теплозащитного слоя из парапласта его толщину при  .

Стена

.

.

.

Принимаем толщину теплоизолирующего  слоя равную 20 мм.

Крыша

.

=0,718 .

.

Для пола принимаем двухслойную  конструкцию без облицовки каркасом. Второй слой резины

.

.

Для определения толщины теплоизолирующего  слоя пола используем формулу для  .

.

Подставляя значение, получим

Принимаем толщину теплоизолирующего  слоя пола равную 8мм.

6.2.2 Расчет отопителя

Количество тепла, которое должен подавать отопитель, определяем из теплового баланса кабины:

  ;

где:   - потери тепла от вентиляции;

 - потери тепла через ограждения.

Количество потерь тепла через  ограждение:

;

,

где:   - количество потерь тепла соответственно через непрозрачные участки кабины, остекление, крышу и пол ,

 - перепад температур 14-(40)=54  

 - соответствующие термические сопротивления 

 - соответствующие площади, м².

В результате обмера чертежа кабины получаем

=2 м²;  =3,4 м²;

=1,3 м²;  =1,5 м².

Определяем термическое сопротивление  участков

=0,008 

Для определения   и   воспользуемся формулой

.

Подставив в формулу значения   и   для нашего случая имеем

;

;

;

.

Значение расчетов подставим в  формулу

.

Потери от вентиляции определяем по формуле

.

где:   - количество вытесняемого из кабины воздуха  =30 м³/час;

 - плотность воздуха  =1,3 кг/м³;

 - теплоемкость воздуха  =0,24 ;

 - период температур  =54 .

.

Далее определяем 

Учитывая 10% потерь тепла на обдувание  кабины ветрами и другие факторы

∙

По   выбираем зависимый отопитель ОС-4 или автономный Wind III (компания Brano-Ateso из Чехии).

6.2.3. Расчет кондиционера.

Определяющим параметром для выбора кондиционера является избыточное количество тепла, которое необходимо вывести  из кабины при положительной температуре  окружающего воздуха.

; 

где:   и   - тепло от прямой солнечной радиации через остекление и непрозрачные участки кабины,  .

  ,

где:   - сумма площадей крыши и двух наиболее освещенных смен:

=1,3+1,7=3 м²

 - перепад температур для стен,  =10 .

Подставим формулу и имеем

 определяем по формуле

,

где:   - сумма площадей наиболее освещенного участка остекления,

 - прозрачность стекла;  =0,9

Подставим в формулу и получим

Далее находим по формуле при 

В соответствии с этим значением  выбираем кондиционер для кондиционирования  кабин (строительные машины, сельскохозяйственные машины): немецкий фирмы Konvekta KL 2 или RIO 3000 (Италия).

6.3 Приборы освещения  и защитный каркас

Кроме обеспечения микроклимата в  кабине машины для безопасной и высокопроизводительной работы оператора необходим еще  целый ряд мероприятий. К ним  относятся защита кабины, конструкция  сидения, приборы, обеспечивающие работу машины в темное время суток и  т.д.

Защитный каркас машины оператора  и двигателя изготавливается  из труб  34 мм и вертикальных скоб, а так же защитной сетки на заднее стекло кабины. Верхняя рама защитного каркаса съемная и крепится к верхнему поясу каркаса кабины трактора. Вертикальные скобы крепятся сваркой верхними концами к углам верхней рамы кабины шпильками разъемными соединениями к стойкам каркаса кабины. Защитная сетка устанавливается на раму заднего окна и крепится к ней болтами. Для наружного освещения на машину установлены фары ФТ-304. Салон освещается светильником ПК-201А. В кабине оператора предусмотрено размещение аптечки.

6.4 Противопожарные требования  и меры пожарной безопасности  при эксплуатации сортиментовоза

Расположение баков и топливо  проводов на тракторе спроектировано в соответствии с «Правилами противопожарной  безопасности». Трактор снабжен  углекислым огнетушителем ОМС-10, который  находится в кабине трактора. Работа без огнетушителя категорически  запрещается.

Выхлопная труба двигателя трактора имеет эффективный искрогаситель. Категорически запрещается выводить на работу трактор даже с незначительным подтеканием дизельного топлива из бака и топливо проводов, а масла из масло проводов гидросистемы.

При воспламенении тракторного  топлива, тракторист в первую очередь  должен перекрыть кран топливопровода, а затем приступить к тушению пламени песком или землей, и при наличии брезента накрыть очаг пожара, тем самым прекратить доступ воздуха к пламени. Стояночная площадка трактора должна располагаться в непосредственной близости от въезда на лесосеку. Площадка должна быть ровная, сухая, с твердым покрытием. На ней должны быть оборудованы специальные щиты с противопожарными принадлежностями и ящиками с песком. Противопожарный инвентарь должен крепиться на щите так, чтобы можно было легко и быстро снять его в случае пожара.

Высота расположения на пожарном щите противопожарного инструмента не должна превышать 1,5 метра. На стоянке трактора предусматривается мелкий ремонт отдельных  узлов. На ней устанавливается металлический  ящик для промасленной ветоши, а  так же металлические емкости  для слива отработанного масла  из узлов трансмиссии трактора. Расстояние между отдельно стоящими тракторами с другими машинами должно быть не менее пяти метров.

6.5 Охрана окружающей  среды

Факторы, влияющие на окружающую среду, при эксплуатации машины весьма разнообразны. Их можно разделять на три группы.

Первая – это загрязняющие факторы. К ним относятся: выхлопные газы, выделяющиеся при работе двигателя, при разрыве гидроприводов гидросистемы машины; возможен выброс масла при  механическом обслуживании, пролив дизтоплива при заправке. С целью устранения загазованности окружающей среды выхлопными газами, на глушитель двигателя устанавливается  съемный фильтр.

Устранение этих факторов зависит  от ряда мероприятий хорошей регулировки  топливной системы двигателя, наличия  в гидросистеме машины разрывных  муфт, предотвращающих выброс масла  из гидросистемы при разрыве гидропроводов, правильной организации технического обслуживания и соблюдения правил пожарной безопасности при заправке машины ГСМ.

Заправку тракторов дизельным  топливом и маслом, производить не вручную, а на специальных заправочных  площадках. При этом площадка должна быть ровная и сухая с твердым  покрытием и оборудована противопожарным  щитом.

Мойка трактора должна производиться  в гараже или на специально оборудованных  площадках, имеющих водостоки. Замасленную  или пропитанную дизельным топливом ветошь после технического обслуживания трактора сжигают в специально отведенном месте, вне лесного массива на открытом грунте.

При техническом осмотре и ремонте  отработанное масло тракторист обязан сливать в специальную металлическую  емкость, при этом нужно следить, чтобы в масло не попадали инородные  материалы

Все перечисленное может сильно уменьшить влияние этих факторов на окружающую среду.

Вторая группа – это механические повреждения почвы. Этот фактор можно  устранить путем уменьшения удельного  давления колес машины на грунт.

Все передвижения машин должны производиться, по возможности, по лесовозным усам и  по лесосеке, а так же по рабочей  площадке, во избежание излишнего  срыва травяного покрова почвы.

Третья группа – это уничтожение  подроста.

При работе на необходимо применять  широкопасечную технологию с исключением въезда машины на пасеку. Это будет влиять на сохранение подроста и на уменьшение повреждений деревьев.

6.6 Применение сортиментовоза в чрезвычайных ситуациях

Гражданская оборона представляет собой систему общегосударственных  мероприятий, направленных на защиту населения, создание необходимых условий для  устойчивой работы народного хозяйства  в военное время, а в случае применения противником оружия массового  поражения – на проведение спасательных и неотложных аварийно-восстановительных  работ (СНАВР).

Не меньшее, а иногда и первостепенное значение имеет и организация  работ при стихийных бедствиях, землетрясениях, лесных пожарах, оползнях и т.д.

Такая мощная техника, как сортиментовоз, может с успехом использоваться в мероприятиях и аварийных работах проводимых МЧС. Диапазон работ очень широк – это и растаскивание завалов и прокладка проходов, в них и транспортировка грузов.

Все это возможно производить, благодаря  высокой проходимости трактора и  его технологическому оборудованию – толкателю и манипулятору. Кроме  этого сортиментовоз может с успехом использоваться как артеллирийский тягач.

Литература

1. «Лесные машины (тракторы, автомобили, тепловозы)» Под общей редакцией  Г.М. Анисимова М. Лесная промышленность, 1989 г.

2. «Проектирование и расчет специальных  лесных машин». Под общей редакцией  д. Т.Н. Зайчика. М. Лесная  промышленность, 1976 г.

3. Гуськов В.В. и др. «Трактор, теория» М. Машиностроение, 1983 г.

4. В.И. Андреев «Справочник конструктора-машиностроителя»  в 3-х томах /изд. «Машиностроение» 1982г.

5. Клецким М.А. «Справочник конструктора  сельскохозяйственных машин» т.1. М. Машиностроение, 1983 г.

6. Кочегаров В.Г. и др. «Технология  и машины лесосечных работ». М.  Лесная промышленность, 1990 г.

7. «Методика определения экономической  эффективности использования в  лесозаготовительной промышленности  и на лесосплаве новой техники,  изобретений и рационализаторских  предложений». М. 1995 г.

8. Никитин Л.И. «Охрана труда  и противопожарная защита в  лесной промышленности» М. Лесная  промышленность, 1974 г.

9. Богословский В.И., Щеглов В.П.  «Отопление и вентиляция» М.  Стройиздат, 1970 г.

10. ГОСТ 12.200.097-83 ССБТ Тракторы промышленные. «Требования безопасности»

11. Федоренко В.А. «Справочник  по машиностроительному черчению»  М. Машиностроение1987 г.

12. Фетищева З.И., Горшенина Н.С., Назаренко И.Н. Экономика: Учебно-методическое пособие по дипломному проектированию.М:МГУЛ,2003.

13. Ронинсон Э.Г. Автогрейдеры. Учебник для профтехучилищ. М., «Высшая школа», 1977.

Доклад

Уважаемые члены государственной  аттестационной комиссии. На защиту представляется проект на тему: