Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Модернизация бетоноукладчика для дорожных покрытий на гусеничном ходу с целью улучшения качества готовой продукции

Содержание:

Содержание

Введение 4
1 Технологическая часть 8
2 Специальная часть 20
2.1 Назначение и описание разрабатываемой машины 20
2.2 Патентный обзор 30
2.3 Суть модернизации уплотняющего устройства бетоноукладчика 36
2.4 Расчет основных технологических и конструктивных параметров машины, ее сборочных единиц и деталей 37
2.4.1 Силовой расчет необходимой мощности привода модернизируемого узла 37
2.4.2 Расчет толщины платформы нагнетателя 40
2.4.5 Расчет шатуна модернизируемого узла 42
2.4.4 Тяговый расчет 44
2.4.5 Определение мощности двигателя 48
2.4.6 Определение параметров насосной установки 51
2.4.7 Выбор гидродвигателей 52
2.4.8 Выбор гидроцилиндров механизма подъема 53
2.4.9 Расчет производительности укладчика цементобетонных покрытий 54
3 Эксплуатационная часть 56
3.1 Приемка и ввод машины в эксплуатацию 56
3.2 Организация мероприятий по технической эксплуатации бетоноукладчика 57
3.3 Рекомендации по безопасной эксплуатации дорожного бетоноукладчика 67
Заключение 70
Список используемых источников литературы 71

Введение:

Одной из самых актуальных проблем современной России является проблема строительства и реконструкции дорог федерального, регионального и местного значения.
Дорожное хозяйство России представляет собой единый производственно- хозяйственный комплекс, включающий все автомобильные дороги общего пользования и инженерные сооружения на них. Общая протяженность автомобильных дорог общего пользования составляет более 500 тыс. км, из них дорог федерального значения – 51522,9 км, регионального и межмуниципального значения – 468021,5 км; инженерных сооружений (мостов и путепроводов) – 6391 шт.; более 3000 учреждений и предприятий различных форм собственности, осуществляющих проектирование, строительство, реконструкцию, ремонт и содержание автомобильных дорог. Численность работающих в дорожном хозяйстве и сопутствующих отраслях составляет порядка 750 тыс. человек.
Существующие автодороги России по своим технико-экономическим и эксплуатационным показателям не удовлетворяют требованиям современного транспорта и растущим нуждам экономики. За последние несколько лет качество дорог в России ухудшилось: по данным международной статистики страна опустилась сразу на 11 позиций в рейтинге глобальной конкурентоспособности и теперь находится на 136 месте среди 144 стран.
По экспертным данным, федеральные автомобильные дороги исчерпали свою пропускную способность. С превышением нормативной загрузки эксплуатируется 13 тыс. км дорог, особенно на подходах к крупнейшим городам, что составляет почти 29% протяженности сети. Местная дорожная сеть развита недостаточно, поэтому значительная часть локальных перевозок производится по федеральным дорогам. Ускорение автомобилизации страны пока не привело к соответствующему росту объемов строительства и реконструкции дорожной сети, а ремонт автомобильных дорог в последние годы даже несколько сократился. При увеличении за последние 10 лет протяженности автомобильных дорог общего пользования на 15 % автомобильный парк вырос почти на 75 %.
Цементобетонные покрытия [1] относятся к усовершенствованным покрытиям капитального типа, отвечающим современным требованиям автомобильного движения. Достаточная шероховатость ровной поверхности обеспечивает надежное сцепление колес автомобиля с покрытием. Срок службы цементобетонных покрытий без капитального ремонта составляет около 30 лет.
Не менее важным преимуществом бетонных покрытий по сравнению с другими является полная механизация всех работ во время строительства дороги: приготовление бетонной смеси, ее распределение и уплотнение. Это позволяет считать цементобетонные покрытия наиболее перспективными для массового дорожного строительства. Цементобетонные покрытия являются основными и наиболее динамично развивающимися для скоростного движения на автомобильных дорогах [2] .
Требования к уменьшению сроков строительства и повышению качества выполнения работ, а также постоянно растущие объемы дорожного и аэродромного строительства продиктовали необходимость выпуска комплектов машин высокой производительности с высокой точностью выполнения работ.
Механизированное устройство цементобетонных покрытий [3] предполагает выполнение следующих основных технических операций:
– планировку основания; распределение смеси;
– многоступенчатую обработку смеси и окончательную (финишную) отделку поверхности, уход за покрытием в период набора прочности и создание температурно-деформационных швов.
Эти операции выполняют машинами специализированных комплектов двух типов: на рельсовом и гусеничном ходу со скользящими формами.
Наиболее перспективными являются машины на гусеничном ходу [5] .
К машинам на гусеничном ходу можно отнести комплект ДС-110 машин для скоростного строительства автомобильных дорог и аэродромов. Основные операции технологического процесса, выполняемые комплектом ДС-110, осуществляются в такой последовательности:
– установка копирных струн на участке длиной до 800 м;
– планировка земляного полотна;
– устройство основания;
– планировка основания после его уплотнения;
– распределение бетонной смеси;
– уплотнение и отделка цементобетонного покрытия;
– чистовая отделка цементобетонного покрытия;
– создание шероховатости поверхности (текстура) и уход за бетоном;
– устройство и заполнение деформационных швов.
Повышение качества вышеперечисленных работ является главной задачей при выполнении дорожных работ, поэтому тема на данный момент является актуальной.
Современные дорожно-строительные машины обеспечивают высокий уровень механизации, но не в полной мере отвечают возросшим показателям качества строительства дорог.
Эксперты отмечают, что одной из главных причин низкого качества автомобильных дорог является недоуплотнение всех конструктивных слоев: земляного полотна, цементнобетонного и асфальбетонного твердого покрытия.
Задачей уплотнения дорожно-строительных материалов является сближение твердых частиц с целью увеличения контактных поверхностей между ними, удаления газовой фазы (воздуха) и избытка технологической жидкости. Последующего доуплотнения дорожно-строительных материалов от эксплуатационных нагрузок транспортных средств не должно быть.
Существующая техника и технология предполагает доставку и распределение материалов на заранее подготовленную поверхность, затем с помощью рабочих органов дорожно – строительных машин воздействуют усилиями сжатия на уплотняемый материал в направлении сверху вниз.
В начале уплотнения часть воздуха выдавливается из рыхлого материала, но далее основная часть воздуха запрессовывается и остается внутри уплотняемого материала, создавая неустойчивую структуру, что в дальнейшем приводит к образованию неровностей поверхности в виде колеи и поперечных волн от воздействия внешних эксплуатационных нагрузок.
Если дорожно-строительные материалы не рассыпать на подготовленную поверхность, а равномерно подавать под рабочую поверхность уплотняющего устройства, то можно создать условия для организованного и направленного движения компонентов смеси в тангенциальном направлении. Основная часть воздуха будет выдавливаться наружу, что обеспечит более высокий коэффициент уплотнения.
Исходя из выше сказанного, предлагается выполнить модернизацию бетоноукладчика ДС-111 из дорожно-строительного комплекта ДС-110.
Цель данного дипломного проекта – модернизация укладчика бетонной смеси с целью повышения качества производимых им работ.

Заключение:

В данной ВКР была проведена модернизация бетоноукладчика для дорожных покрытий на гусеничном ходу с целью улучшения качества готовой продукции.
В данной работе были решены следующие задачи:
– произведен расчет основных технологических и конструктивных параметров машины, ее сборочных единиц и деталей;
– рассмотрены вопросы эксплуатации модернизируемого бетоноукладчика, а также даны рекомендации по безопасной эксплуатации бетоноукладчика.

Фрагмент текста работы:

В настоящее время повысились требования к уменьшению сроков строительства и повышению качества выполнения работ [4]. Если сравнивать стоимость выполнения работ по строительству асфальтовых и цеменобетонных покрытий, то они почти одинаковы. Но дороги с асфальтовым покрытием приходится ремонтировать уже через 2 – 3 года после начала эксплуатации, а цементобетонные служат 20-30 лет. Сейчас прорабатываются вопросы строительства дорог с цементобетонным покрытием, для чего требуются комплекты строительно-дорожных машин таких, как ДС-110.
В этом комплекте одной из основных машин является бетоноукладчик ДС-111, которая после модернизации может стать машиной, не уступающей по своим параметрам лучшим мировым образцам. Производство работ таким бетоноукладчиком является наиболее перспективным при строительстве дорог с цементобетонным покрытием.
До начала укладки смеси бетоноукладчиком ДС-111 должны быть выполнены следующие работы:
– смонтирована, отлажена и подготовлена к работе смесительная установка типа СБ-109. Для обеспечения однородности выпускаемой смеси и предотвращения ее расслоения установку СБ-109 необходимо оборудовать бункером-накопителем;
– устроен и тщательно спрофилирован на ширину не менее 7 м подстилающий слой основания или грунт земляного полотна;
– установлены с двух сторон будущего основания копирные струны для работы бетоноукладчика ДС-111 в автоматическом режиме;
– спланирована обочина и устроены въезды на земляное полотно и съезды с него для движения автомобилей-самосвалов.