Разработка бульдозерного оборудования для трактора тягового класса 10

5РАЗДЕЛ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Вводная часть

Большое значение в нашей стране уделяется безопасности людей,

предотвращению аварий и несчастных случаев. С этой целью постоянно

совершенствуются конструкции машин, улучшаются условия труда машинистов.

Для недопущения несчастных случаев необходимо, чтобы производственный

процесс технического обслуживания и ремонта машин, в котором участвует

работник и используемое им оборудование, соответствовали требованиям

безопасности труда установленным технической документацией.

Инженерно-технический персонал обязан принимать активное участие в

охране труда на предприятии. Внедрять в производство работ безопасные методы

и приёмы труда, установленные законодательными актами, технической

документацией, правилами и инструкцией.

Это возможно при отличном знании инженерно-техническим персоналом

конструкции, устройств и правил технической эксплуатации машин.

5.2 Мероприятия по охране труда и технике безопасности, выполняемые при

проектировании транспорта.

Источником шума в широком диапазоне частот являются: гусеничные цепи,

зацепление зубьев ведущего колеса со звеньями гусеничной цепи и динамические

нагрузки на элементы ходовой части.

Источником вибрации на рабочем месте оператора являются, динамическое

воздействие на элементы ходовой части трактора, создаваемое неровностями

грунта и вибрация двигателя.

Для соблюдения общих требований безопасности и для улучшений условий

работы оператора на тракторе выделены следующие конструкторские решения:

1) Трактор имеет в местах, доступных для обозрения обслуживающего

персонала таблички с чёрными стойкими надписями, указывающими положение

рычагов управления, мест смазки и основных правил по технике безопасности.

2) Трактор имеет регулируемое подрессоренное, с переменной жёсткостью

сидение (в зависимости от массы водителя). Сидение оборудовано

подлокотником и задней спинкой, обеспечивающими удобную посадку водителя.

3) Рычаги управления по отношению к сидению, для обеспечения удобства

работы водителя, расположены на 250-300мм выше переднего края сидения и

далее чем 700мм от спинки.

4) Трактор оборудован надёжными и плавными тормозами и горным

тормозом, удерживающим трактор на наклоне до 300.

5) Педаль тормоза шириной до 100мм имеет рифление и боковой

ограничитель с одной стороны для предотвращения соскальзывания ноги в

сторону.

6) На полу кабины имеется резиновый рифлёный коврик, частично

защищающий водителя от вибрации, а также для теплоизоляции кабины.

7) Система вентиляции обеспечивает нормализацию микроклимата в кабине в

летнее время (температура в кабине не выше 25°С)

8) В кабине имеется устройство для обогрева в зимнее время (температура в

кабине 12 – 15°С при наружной температуре воздуха от минус 25 до минус 45°С).

9) Герметизация кабины произведена из условия, чтобы запылённость воздуха

не превышала 3-10 мг/м3.

10) Кабина застеклена безосколочным стеклом по ГОСТ-32565-2013.[]

11) Для очистки лобового и заднего стекла установлены стеклоочистители с

электроприводом.

12) Для безопасности входа и выхода кабина оборудована поручнями и

подножками.

13) Трактор оборудован электростартерным пуском с места водителя.

14) Для работы в ночное время трактор оборудован четырьмя фарами и

светильниками, обеспечивающими освещение рабочего места и рабочих органов

трактора.

15) Трактор оснащён электрическим сигналом, хорошо слышимым при работе

двигателя.

16) Рукоятки рычагов управления имеют удобные наконечники из

пластмассы.

17) Трактор снабжён комплектом инструмента, необходимого для его

технического обслуживания и ремонта.

18) Аккумуляторная батарея снабжена выключателем «массы».

19) Проводка цепей надёжно изолирована и имеет различную расцветку.

20) На тракторе с наружной стороны установлен углекислотный

огнетушитель.

21) Топливный бак имеет устройство для механизированной заправки и

контроля уровня топлива. Конструкции топливного и масляного баков не дают

возможности проникновения паров в кабину.

22) Трактор устойчив в движении в совокупности с агрегатируемым

оборудованием и надёжно управляем.

Соответствие машин и оборудования требованиямбезопасности определяется

методом осмотра экспертизы и измерения.

В выпускной квалификационной работе соблюдены следующие требования

безопасности:

1) Предельный уровень шума на рабочем месте водителя и обслуживающего

персонала не превышает установленных норм, приведённых в таблице 4.1, взятой

из СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,

общественных зданий и на территории жилой застройки». Выбираем среднюю

физическую нагрузку и напряженность легкой степени – 80дБ. [ ]

2) Конструкция кабины обеспечивает хорошую обзорность, соответствует

требованиям ГОСТ

12.2.002.4-91. Кабина оснащена системой безопасности

оператора на случай опрокидывания машины (ROPS).[]

3) Величина вибрации на рабочем месте оператора соответствует

гигиеническим нормам вибрации, воздействующим на организм человека

СН2.2.4/2.1.8.566-96.[]

Таблица 5.1 –Предельно допустимые значенияпроизводственной локальной

вибрации.

4) При ручном управлении трактором усилие на каждом из рычагов не

превышает 60Н для часто используемых и 200Н для рычагов, пользование

которыми не превышает 5 раз в смену.

При ножном управлении усилие на педали меньше 120Н (ГОСТ 12.2.019-83)[].

5) Кабина оборудована защитными крыльями над гусеницей.

Таблица 5.3 – Установленные нормы для шума

Категория

напряженности

трудового

процесса

Категория тяжести трудового процесса

легкая

физическая

нагрузка

средняя

физическая

нагрузка

тяжелый

труд 1

степени

тяжелый

труд

2 степени

тяжелый

труд

3 степени

Напряженность

легкой степени

Напряженность

средней степени

Напряженный

труд 1 степени

Напряженный

труд 2 степени

6) Расположение рычагов управления и педалей обеспечивает удобство

работы оператора.

7) Поверхности педалей рифлёные.

8) Просвет между рычагами и педалями обеспечивает свободный доступ,

безопасность при регулировке и демонтаже.

9) Управление тракторов лёгкое и удобное.

Произвольное перемещение рычагов исключено устройствами фиксации.

5.3 Правила техники безопасности при эксплуатации трактора

1) К управлению трактором допускаются лица, имеющие специальные

удостоверения на право управления трактором. Во время работы удостоверение

должно находиться у машиниста трактора.

2) Перед запуском двигателя машинист обязан убедиться в исправности

систем охлаждения, питания, смазки и управления.

3) Работа на технически неисправном тракторе категорически запрещена.

4) Перед пуском двигателя необходимо проверить уровень масла в картере

двигателя, топлива в системе питания и охлаждающей жидкости в системе

охлаждения.

5) Перед началом работы рекомендуется произвести опробование машины и

агрегатов на холостом ходу. Это даст возможность обнаружить неисправности,

которые в процессе работы могут привести к авариям и несчастным случаям.

6) Рабочий, производящий прицепку к трактору машин и орудий, во время

движения трактора должен находиться вне опасной зоны.

7) При движении трактора на подъемах и спусках запрещается производить

переключение передач.

8) При обслуживании системы охлаждения трактора следует опасаться

ожогов рук и лица паром или горячей водой, выбрасываемой из радиатора.

Крышку радиатора следует снимать, надев рукавицы. При этом крышку следует

наклонять так, чтобы направление струи пара было в сторону противоположную

от лица.

9) При эксплуатации гидравлической системы, могут возникать значительные

давления и усилия, которые будут опасны для обслуживающего персонала.

Для безопасной эксплуатации запрещается:

а)работать при давлениях в гидросистеме;

б) осматривать соединения и уплотнения гидросистемы с близкого

расстояния;

в) находиться под поднятыми орудиями, не подставив под них упоры;

г) Работать при не соответствии положений «подъем» и «спуск» с

положениями, указанными в кабине водителя.

10) Машинист, оставляя трактор, должен опустить орудие в нижнее

положение.

11) В тракторе должна быть аптечка для оказания первой помощи и

огнетушитель.

12)

Концентрация

вреднодействующих

веществ,

содержащихся

отработавших газах в зоне дыхания, должна соответствовать нормам, указанным

в ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных

веществ в воздухе рабочей зоны», представлены в таблице 5.4. []

Таблица 5.4 – ПДК вредных веществ

Наименование

вещества

Величина

ПДК (мг/м

)

Класс

опасности

Особенности

действия на организм

Углерод оксид

20*

Оксиды азота

Углеводороды

алифатические

предельные C

1-10

900/300

Сажи черные

промышленные с

содержанием

бензапирена не более

35 мгкг

-/4

Ф,К

Тетраэтилсвинец

0,005

Сера диоксид

* При длительности работы в атмосфере, содержащей оксид углерода, не более 1 ч предельно допустимая

концентрация оксида углерода может быть повышена до 50 мг/м3, при длительности работы не более 30 мин - до
100 мг/м3, при длительности работы не более 15 мин - 200 мг/м3. Повторные работы при условиях повышенного
содержания оксида углерода в воздухе рабочей зоны могут проводиться с перерывом не менее, чем в 2 ч.

О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их

содержанием в воздухе,

А - вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях,
К - канцерогены,
Ф - аэрозоли, преимущественно фиброгенного действия,
В соответствии с классификацией ГОСТ 12.1.007-76. «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие

требования безопасности» вещества разделены на четыре класса опасности [ ]:

1 класс - чрезвычайно опасные
2 класс - высокоопасные
3 класс - умеренно опасные
4 класс - малоопасные.

13) углы поперечной статической устойчивости для гусеничных тракторов

должны быть не менее 40.

14) Запыленность воздуха в кабине не должна превышать 10 мг/ м3.

15) Двигатели тракторов должны снабжаться глушителями шума.

16) Движущиеся, вращающиеся части машин должны быть встроены в

конструкцию или ограждены кожухами, обеспечивающими безопасность

обслуживающего персонала и не затрудняющими обслуживание.

17) Конструкция трактора должна обеспечивать плавноетрогание с места.

18) Аккумуляторные батареи должны быть установлены в защищенном месте,

чтобы исключить возможность попадания электролита или его паров на

обслуживающий персонал.

19) К каждой машине должно прилагаться руководство по обслуживанию,

уходу, ремонту и эксплуатации.

5.4 Противопожарные правила при эксплуатации трактора изложены в ППБ

01-03 «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации»

1) Производить проверку имеющегося в тракторе огнетушителя не реже 1 раза

в месяц.

2) Взвешивать огнетушитель и проверять состояние корпуса и заряда не реже

двух раз в году. Топливные баки, топливо и маслопроводы не должны иметь

течей и подтеков.

3) Подъезжать для заправки к заправочному пункту следует в подветренной

стороны.

4) Уровень топлива и масла проверяется специальным щупом, при этом

проверку уровня следует вдали от открытого огня.

5) При работе трактора в огнеопасном месте на выхлопную трубу должен

быть одет искрогаситель.

6) Запрещается подогрев двигателя открытым огнем.

7) Выхлопную трубу содержать чистой, без нагара.

8) При воспламенении нефтепродуктов необходимо гасить пламя, сбивая его

из огнетушителя, забрасывать сухим песком или землей, закрывать войлоком или

брезентом.

9) Гасить нефтепродукты водой категорически запрещается.

5.5 Охрана окружающей среды

Вопросы экологии в настоящее время рассматриваются как важнейшая

государственная проблема.Существенное влияние на загрязнение окружающей

среды оказывает техническое состояние машин.Атмосфера загрязняется оксидом

углерода, содержащимся в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания.

Вода и земля загрязняется топливом и маслами, подтекающими из баков и

картеров, а так же в результате слива отработанных нефтепродуктов в водоемы и

на землю.

Не допускаются к использованию машины, дизельные двигатели которых

работают с повышенной дымностью, а карбюраторные с содержанием оксида

углерода в отработавших газах, превышающим нормы, установленные

государственными стандартами, изложенными в ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно

допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»[ ].

Наличие дымности и содержание оксида углерода в отработавших газах

двигателей машин следует проверять регулярно при каждом ТО.

При резком изменении цвета отработавших газов внеочередно. Если

дымность и оксид углерода отработавших газов превышает установленные

нормы, то топливную аппаратуру двигателя следует отрегулировать.

Запрещается использовать машины с подтеками топлива, масел, рабочих

жидкостей и смазок из баков, картеров, фильтров, трубопроводов. Эти

нефтепродукты вредно влияют на растительность, а при попадании в воду

загрязняют водоемы, убивая живые организмы.

Чтобы не допустить утечек нефтепродуктов, требуется при каждом виде ТО

проверять герметичность. При обнаружении утечек их нужно немедленно

устранить.

Недопустим разлив и потери топливосмазочных материалов при заправке

машин, замене масел, в процессе смазывания, технического осмотра и ремонта на

месте использования. Категорически запрещается сливать отработанные

нефтепродукты на землю, в водоемы и канализационную сеть.

Нефтепродукты, сливаемые из машин в виде отработанного масла необходимо

собирать в отдельную посуду и сдавать на базы нефтеснабжающих организаций.

Уничтожить

нефтепродукты

можно

методами,

согласованными

Госсанинспекцией.

Вывод:

В данном разделе нами были рассмотрены мероприятия по охране труда и

технике безопасности, выполняемые при проектировании бульдозера. Также

соблюден предельный уровень шума на рабочем месте водителя и

обслуживающего персонала, который не превышает установленных норм.

Конструкция кабины обеспечивает отличную обзорность, а также она оснащена

системой безопасности оператора на случай опрокидывания машины (ROPS).

Величина вибрации на рабочем месте оператора соответствует гигиеническим

нормам вибрации, воздействующим на организм человека. Представлены правила

техники безопасности и противопожарные правила при эксплуатации трактора.

Рассмотрены меры по защите окружающей среды, так как вопрос экологии в

наше время является очень актуальной проблемой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было разработано

бульдозерное оборудование для трактора тягового класса 10, а именно отвал.

Произведен конструкторский расчет рабочего оборудования, определены рабочие

усилия. Выбраны основные параметры отвала, длина L = 4,1 м, H = 1,3 м.

Произвели прочностной расчет и определили объем грунта в призме волочения

при наибольшем заполнении отвала, gn = 4 м3. Проверили напряжения среза в

сварных соединениях

]

[







МПа

= 60 Мпа и выбрали гидроцилиндры в

соответствии с ГОСТ 22-1417-79 [8]; диаметр поршня D = 140 мм, диаметр штока

d = 63 мм, Максимальное усилие на штоке 215,4 кН, Pном = 14 мПа, ход поршня

L = 900мм. Также определили время полного опускания отвала с помощью двух

цилиндров, t = 3 сек.

Произвели тяговый расчет и рассчитали производительность бульдозера ,

продолжительность набора грунта t1 = 3 cек; продолжительность

транспортировки грунта t2 = 36 cек; движение задним ходом t3 = 27 cек. И

определили число циклов за 1 час работы.

Рассмотрен технологический процесс механической обработки оси крепления

гидроцилиндра. Была установлена последовательность проведения 7 операций

механической обработки детали: операция 005 фрезерно-центровальная,

операция 010 радиально-сверлильная, операция 015 токарно-винторезная,

операция 020 токарно-винторезная, операция 025 вертикально-сверлильная,

операция 35 радиально-сверлильная и операция 045 круглошлифовальная.

Рассчитаны режимы резания, которые подбираются под инструмент с

оптимальным соотношением геометрических характеристик.

В организационно-экономическом разделе выпускной квалификационной

работы произведен расчет капитальных затрат. Составлена смета затрат, См =

876620 рублей, все полученные данные внесены в ведомость затрат. Выполнена

оценка коммерческой состоятельности проекта. Кпр = 184092 рубля, а Аг –

программа выпуска продукции, равная 3 шт. Также рассчитан период

окупаемости, Ток = 3 года и 10 месяцев, высчитана чистая прибыль Пч =

210612,72 рубля и рассчитана точка безубыточности проекта Акр = 2 шт/год,

которая иллюстрируется графически.

Большое значение в работе уделено безопасности жизнедеятельности.

Рассмотрены мероприятия по охране труда и технике безопасности,

выполняемые при проектировании, приведены таблицы предельно допустимых

значений норм шумов, вибраций, ПДК вредных веществ, а также приведены

противопожарные правила при эксплуатации трактора и меры по защите

окружающей среды.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Радько, Ю.М. Конструкции и рабочие процессы землеройно-транспортных

машин / Ю.М. Радько. – Тамбов: Издательско-полиграфический центр

Тамбовского государственного технического университета, 2004. – 80с.

2 Виды бульдозерных отвалов. –

http://rosalliance.ru/about/info/vidy-buldozernyh-

otvalov.html

3 Отвал (рабочий орган). –

https://ru.wikipedia.org/wiki/Отвал_(рабочий_орган)

4 PR 716 Litronic. –

http://www.liebherr.com/ru/deu/продукты/строительные-

машины/землеройные-машины/бульдозеры/details/69805.html

5 750J Гусеничный бульдозер. –

http://www.deere.ru/ru_RU/products/equipment/crawler_dozers/750j/750j.page

6 Характеристики бульдозеров Komatsu D39EX-22. –

http://exkavator.ru/excapedia/technic/komatsu_d39ex-22

7 D6K Гусеничный бульдозер. –

http://s7d2.scene7.com/is/content/Caterpillar/C793397

8 Бульдозер ТМ 10.10 ГСТ10 Технические и эксплуатационные характеристики.

–

http://tm10.ru/catalogue/tm10gst10/tm10gst10_14.html

9 Характеристики бульдозеров ЧСДМ ТС-10. –

http://exkavator.ru/excapedia/technic/ts-10_dobrinya_chsdm

10 Холодов, А.М. Проектирование машин для земляных работ / А.М. Холодов

– Саратов: Машиностроение учебное пособие изд. 3-е, перераб. и доп., 1986г. -

272с.

Расчёт

основных

параметров

отвала

бульдозера.

–

http://www.transfeature.ru/trafets-946-1.html

12 Люосев, В.Д. Дорожные машины / В.Д. Люосев, под ред. Н.Р. Шоль. – Ухта:

Машиностроение, 2007. − 35 с.

13 Производительность бульдозера и бульдозера-рыхлителя и способы ее

повышения.

–

http://stroj-mash.ru/proizvodstvo-zemlyanyih-rabot-buldozerami-i-

buldoz/proizvoditelnost-buldozera-i-buldozera-ryihlitelya-i-sposobyi-ee-

povyisheniya.html

14 Анурьев, В.И. Справочник технолога-машиностроителя / В.И. Анурьев; в 3х

т.: Т. 2. – 8-е изд. перераб. и доп. под редакцией И.Н.Жестковой / – М.:

Машиностроение, 2001. – 912c.

15 ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый – М.:

Издательство

стандартов, 1988 (переизд. март 1977). – 8с.

16 ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали. Технические

условия (с изменениями N 1, 2, 3, 4, 5) – М.: Издательство стандартов, 1971. –

39с.

17 ГОСТ 32565-2013. Стекло безопасное для наземного транспорта. Технические

условия. – М.: Стандартинформ, 2013. – 46с.

18 СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,

общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарные нормы. –

М.: Минздрав России , 1997. – 37с.

ГОСТ

12.2.002.4-91

ССБТ.

Тракторы

машины

самоходные

сельскохозяйственные. Метод определения обзорности с рабочего места

оператора. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. – 9с.

20 СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях

жилых и общественных зданий. – М.: Минздрав России, 1996. – 24с.

21 ГОСТ 12.2.019-86. Тракторы и машины самоходные сельскохозяйственные. –

Разработка бульдозерного оборудования для трактора тягового класса 10 - часть 7