Материал: Усовершенствование экскаватора-погрузчика JCB 4 CX

Усовершенствование экскаватора-погрузчика JCB 4 CX

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Факультет автомобильно-транспортный

Кафедра наземных транспортно-технологических машин

Дипломный проект

Усовершенствование экскаватора-погрузчика JCB 4 CX

Дипломник: студент группы МАС-V

Шипин С.В.

Руководитель - к.т.н., доцент

Степина П.А.

2014г.

Введение

Современный экскаватор-погрузчик серьезно конкурирует и с традиционным пневмоколесным экскаватором, и с погрузчиком средней грузоподъемности. С тех пор, как в конструкции экскаваторов-погрузчиков появились такие особенности, как смещаемая ось копания и телескопическая рукоять, аргументов в пользу специализированной техники поубавилось. Немаловажным преимуществом, особенно для компаний, работающих в больших городах с интенсивным транспортным потоком, стал тот факт, что транспортная скорость экскаватора-погрузчика достигает 40 км/ч, тогда как пневмоколесные модели экскаваторов передвигаются по дорогам общего пользования со скоростью не более 20…25 км/ч. Этот фактор значительно повышает спрос на Bachoe Loader (как называется экскаватор-погрузчик в англоязычных странах) со стороны арендных компаний, для которых возможность быстрой транспортировки с одной рабочей площадки на другую имеет важное значение.

Что касается функциональных возможностей экскаваторов-погрузчиков, то современные модели могут качественно выполнять таких виды строительных работ, как перегрузка материалов, выемка траншей, рытье котлованов под фундамент, установка дренажных подушек, засыпка, планировка и т. д.

Не стоит также забывать, что на относительно небольших строительных площадках среди жилых зданий маневр обычных погрузчиков или экскаваторов среднего класса сильно затруднен. Применение тяжелой техники иногда оказывается вообще невозможным из-за неспособности развернуться на ограниченной площади. Следовательно, применение одной единицы техники вместо двух позволяет не только значительно экономить топливо, но и предоставить больше пространства для маневрирования самосвалов.

В общем, пока экскаватор с погрузчиком маневрируют, их гибрид работает.

Какой будет дальнейшая судьба пневмоколесных экскаваторов, сказать трудно. Производители не исключают, что легкие модели колесных экскаваторов постепенно исчезнут как класс подобно тому, как развитие гидроманипуляторов привело к исчезновению автокранов грузоподъемностью до 10 т. Практика показывает, что лишь только универсальная техника становится достаточно эффективной, чтобы заменить узкоспециализированную, потребитель выбирает именно ее. Уже сегодня в ряде регионов экскаваторы-экскаваторы-погрузчики практически полностью вытеснили не только легкие колесные экскаваторы, но и легкие фронтальные экскаваторы-погрузчики, которые ранее широко применяли в коммунальном хозяйстве.

Особой популярностью у потребителей сейчас пользуются полноприводные экскаваторы -погрузчики с равновеликими колесами и модели с четырьмя управляемыми колесами, которые благодаря своей конструкции обладают уникальной маневренностью, позволяющей им разворачиваться даже в очень ограниченном пространстве. При этом разница в цене полноприводных моделей и машин с двумя ведущими колесами не более 15%. В связи с этим многие производители в принципе отказываются от производства техники с колесной формулой 4х2. Также все ведущие производители повсеместно перешли на выпуск телескопических рукоятей и применение аксиально-поршневых гидронасосов, что, собственно, и позволило увеличить не только глубину копания, но и производительность экскаваторного оборудования.

Модели с сочлененной рамой (угол поворота полурам этих машин достигает 40º) пользуются пока не столь высоким спросом, хотя именно в такой комплектации экскаватор-погрузчик может в полной мере сочетать в себе возможности и фронтального одноковшового погрузчика, и обычного экскаватора. Продавцы связывают это с более высокой стоимостью машин.

Глава 1. Конструкторская часть

.1 Характеристики погрузчиков- экскаваторов

В табл. 1.1. приведены характеристики экскаваторов-погрузчиков

Таблица 1.1 Сравнительные характеристики экскаваторов-погрузчиков

.2 История развития

Первый в мире экскаватор-погрузчик появился совсем недавно.

После создания мощных паровых и бензиновых машин, человек только тем и занимался, что перестраивал свою планету. Но его интересовали лишь масштабные проекты. Он прорывал в пустыне каналы, прокладывал железные дороги в тайге и туннели в горах. И при этом уходили в тень и оставались немеханизированными самые обычные и привычные операции.

Все началось в 1917 году, когда некий Евгений Кларк из США изобрел первый фронтальный погрузчик. Вероятно, ему же пришла в голову и гениальная идея совместить эту машину с обычным экскаватором, что воплотилось в комбинированном универсальном экскаваторе-погрузчике.

Скорее всего, это было именно так. По крайней мере, фирма, выпустившая в свет экскаватор-погрузчик, называлась «Кларк». Кстати, произошло это относительно недавно, ведь самый первый, поступивший в продажу экскаватор погрузчик, был реализован в 1954 году.

Современный экскаватор погрузчик - универсальное многофункциональное устройство. Экскаватор погрузчик способен работать даже с самыми тяжелыми грунтами. Он мобилен, маневрен, легок в управлении, а небольшие габариты экскаватора-погрузчика делают его незаменимыми в самых немыслимых условиях.

Имеющиеся в продаже экскаваторы Экскаваторы-погрузчики обладают огромным спектром характеристик, а потому так востребованы сегодня практически во всех областях человеческой деятельности.

1.3 Технико-экономические требования к машине (по ГОСТ 15.001-88*)

Экскаваторы-погрузчики следует изготавливать в соответствии с требованиями настоящего стандарта и нормативного документа на Экскаваторы-погрузчики конкретных моделей по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

Климатическое исполнение и категория размещения экскаваторов-погрузчиков - по ГОСТ 15150.

устойчивую работу на уклонах не менее 5˚ и преодоление подъема (спуска) на твердом грунте не менее:

˚ - для колесных погрузчиков;

˚ - для гусеничных погрузчиков;

работоспособность со сменными рабочими органами (ковш двухчелюстной, увеличенный ковш для легких материалов, уменьшенный ковш для тяжелых материалов, грузовые вилы для штучных грузов, крановая безблочная стрела, бульдозерный отвал, челюстной захват, бадья для бетона);

буксировку, строповку для подъема краном и закрепление на железнодорожном подвижном составе;

возможность закрепления рабочего оборудования в транспортном положении;

возможность передвижения колесных погрузчиков по всей сети автомобильных дорог;

работу без дозаправки топливом не менее 10 мото-часов;

установку приборов для эксплуатации по ГОСТ 28634;

установку счетчика мотто-часов;

дистанционный контроль уровня топлива в баке;

установку устройства для запуска двигателя при отрицательных температурах;

техническое обслуживание двигателя, шасси, трансмиссии без демонтажа          кабины;

возможность агрегатного ремонта;

возможность установки механического опорного устройства стрелы, если - работы по техническому обслуживанию и ремонту могут проводиться только при        поднятой стреле.

Опорное устройство должно выдерживать фактическую          нагрузку, равную рабочему давлению гидроконтура, создающего усилие опускания (или подъема) плюс масса подвижной части погрузочного оборудования, увеличенная в 1,5 раза;

Экскаваторы-погрузчики с максимальной скоростью передвижения более 30 км/ч должны быть оснащены крыльями по ГОСТ Р ИСО 3457

Рулевое управление по ГОСТ 27254.

Угол поворота (люфт) рулевого колеса до начала действия основной гидравлической системы управления передвижением погрузчика не должен превышать 250. Максимальный угол поворота экскаватора-погрузчика из края в край должен достигаться не более чем за шесть оборотов рулевого колеса.

Тормозные системы колесных экскаваторов-погрузчиков, имеющих скорости более 25 км/ч. должны соответствовать ГОСТ Р ИСО 3450.

Применение систем групповой и картерной смазок.

Допускается применение:

индивидуальной долговременной смазки;

ежесменное техническое обслуживание одним оператором;

диагностирование в соответствии с ГОСТ 27518 и ГОСТ 25044. При этом

конкретные требования по приспособленности к диагностированию и уровню автоматизации процессов диагностирования должны быть установлены в нормативном документе на Экскаваторы-погрузчики конкретных моделей.

Конструкция гидросистемы должна обеспечивать:

соответствие требованиям ГОСТ 17411;

герметичность;

работу со сменными рабочими органами, имеющими гидравлический привод.

Гидроцилиндры по ГОСТ 16514.

Размеры наливных горловин топливных баков по ГОСТ 27533.

Спускные, наливные и контрольные пробки по ГОСТ 27720.

Смазочные масленки по ГОСТ 19853.

Примечание - Допускается применение на комплектующих изделиях, покупаемых в других отраслях, пробок размерами, соответствующими отраслевому нормативному документу.

В конструкции экскаватора-погрузчика, по согласованию с заказчиком, рекомендуется предусматривать оснащение автоматизированными средствами управления.

Окраску погрузчиков осуществляют в соответствии со схемами окраски для погрузчиков конкретных моделей. Класс покрытия IV для Внутренних поверхностей кабины и класс VI по ГОСТ 9.032 для остальных поверхностей; группа условий эксплуатации VI по ГОСТ 9.104.

Комплектность

В комплект экскаватора-погрузчика входят:

- основной ковш;

запасные части инструмент и материалы согласно ведомости ЗИП;

эксплуатационная документам по ГОСТ 2.601;

ремонтная документация по ГОСТ 2.602 (через 18 нес после начата серийного производства на партию машин по заказам эксплуатирующих и ремонтных          организаций).

Комплект поставки но согласованию с заказчиком может быть дополнен другими рабочими органами за отдельную плату.

Маркировка.

На каждом погрузчике должна быть прикреплена маркировочная табличка по ГОСТ-12909, содержащая следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

индекс экскаватора-погрузчика;

заводской номер экскаватора-погрузчика;

условное обозначение года изготовления;

надпись с указанием страны изготовители, например «Сделано в России».

На Экскаваторы-погрузчики, прошедшие сертификацию, наносят Знак соответствия по ГОСТ Р 50460.

На каждое грузовое место должна быть нанесена транспортная маркировка по ГОСТ 14192.

Упаковка

Требования к упаковке должны быть установлены в нормативной документе на Экскаваторы-погрузчики конкретных моделей и должны соответствовать требованиям ГОСТ 9.014 и ГОСТ 27252.

Требования эргономики, безопасности и охраны окружающей среды

Требования эргономики и безопасности по ГОСТ 12 2.011

Конструкция экскаваторов-погрузчиков должна обеспечивать защиту машиниста при   опрокидывании (ROPS) в соответствии с ГОСТ Р ИСО 3471 и or падающих          предметов (FOPS) в соответствии с ГОСТ 27719.

Сиденья экскаваторов-погрузчиков с ROPS м FOPS должны быть снабжены местами крепления ремней безопасности.

Конструкция кабины должна обеспечить возможность установки (по согласованию с заказчиком) систем кондиционирования.

Экскаваторы-погрузчики со скоростью до 25 км/ч должны быть снабжены, как минимум, рабочей и стояночной тормозными системами. Эти системы должны быть          взаимно независимы: при неисправности одной из них тормоза должны действовать, как минимум, на один мост (одну ось) машины.

Конструкция экскаватора-погрузчика должна обеспечивать видимость рабочих органов во всех технологических положениях.

Номенклатура внешних световых приборов экскаваторов-погрузчиков, имеющих скорость более 25 км/ч, должна соответствовать ГОСТ 8769 и обеспечивать необходимую освещенность при движении по дороге, а также обеспечивать уровень освещенности рабочего органа в зоне его действия и окружающего пространства в зоне работы машины не менее 5 лк.

Звуковая сигнализация погрузчика по ГОСТ 29292.

При движении экскаватора-погрузчика задним ходом должен, автоматически включаться световой сигнал 6.U Для сохранения устойчивости экскаватора-погрузчика на всех вилах          работ и обеспечения наибольшей эффективности работы следует учитывать номинальную грузоподъемность при применении различных типов рабочего оборудования.

Транспортирование и хранение

Транспортирование экскаватора-погрузчика осуществляют любым видом транспорта в соответствии с правилами, действующими на данном виде транспорта, и требованиями ГОСТ 27252.

Требования к хранению экскаваторов-погрузчиков устанавливают о нормативном документе на Экскаваторы-погрузчики конкретных моделей в соответствии с требованиями ГОСТ 7751 и ГОСТ 27252.

Требования к консервации экскаваторов-погрузчиков устанавливают в нормативном документе на экскаватор-погрузчик конкретной модели в соответствии с ГОСТ 27252       и ГОСТ 9.014.

Указания по эксплуатации

Требования к эксплуатации погрузки по ГОСТ 25646.