Креслення та записка до дипломного на тему Розробка програми та методики сертифікаційних випробувань бульдозера на гусеничний - майданчик
Проектування майданчика для випробувань
Проектування випробувального майданчика - найважливіший етап при розробці методики сертифікації, тому що безпосередній огляд, перевірка та випробування машини на відповідність вимогам ГОСТ проводяться у спеціально відведеному та сконструйованому для цих цілей місці - майданчику для випробувань техніки. Вона являє собою обмежену ділянку, призначену для випробувальної діяльності. Зазвичай площадка обгороджується колючим дротом або парканом і має один або кілька контрольно-пропускних пунктів (КПП). Це робиться як захід безпеки, оскільки, з одного боку, зона випробування важкої техніки – це небезпечна зона, яка може завдати шкоди здоров'ю дитини, що випадково потрапила на полігон, або дорослої людини, з іншого боку, стороння людина може перешкодити випробуванням.
У рамках дипломного проекту я маю спроектувати майданчик для випробувань бульдозера з неповоротним відвалом. Виходячи з вимог ГОСТ для обов'язкової сертифікації бульдозера, раціонально розділити майданчик на кілька зон, у кожній з яких проводитимуться окремі випробування. Оцінивши список нормативних документів, вимоги яких контролюються за обов'язкової сертифікації бульдозера, я зробив висновок, що слід випробувальний майданчик розділити на три зони.
Зона 1 – це перший етап випробувань машини. У цій зоні проводять зовнішній огляд бульдозера, його двигуна, перевіряють розміри системи доступу та робоче місце оператора, вимірюють вібрацію та шум на робочому місці оператора, вимірюють наявність шкідливих речовин на робочому місці оператора, перевіряють розміри обсягу обмеження деформації відповідно до ГОСТу, перевіряють рівень зовнішньої звукової сигналізації. Зовнішній шум за обов'язкової сертифікаціїбульдозера не вимірюють, але в рамках дипломного проекту було запропоновано розглянути зовнішній шум з точки зору безпеки життєдіяльності та дії його на навколишнє середовище, тому розроблятимемо майданчик з урахуванням вимірювання зовнішнього шуму.
Розміри першої зони вибиратимемо відповідно до найбільших розмірів майданчика, які потрібні для певних випробувань. Найбільший розмір майданчика використовується щодо зовнішнього шуму машини. Для його вимірювання скористаємося технічним методом відповідно до ГОСТу Р 51401-99. Вимірювання проводитимуться на відкритому майданчику над звуковідбивною площиною. Необхідно уникати будь-яких звуковідбивних поверхонь, які не є або частиною поверхні випробувального майданчика, які в силу своєї вібрації можуть випромінювати помітний шум фону. Технічний метод ґрунтується на вимірі зовнішнього шуму за допомогою напівсферичної вимірювальної поверхні. Напівсферична вимірювальна поверхня має радіус r, який залежить від паралелепіпеда, що обгинає. Огинальний паралелепіпед – це уявна поверхня, що є прямокутним паралелепіпедом найменших розмірів, що повністю вміщає джерело шуму і спирається на одну, дві або три звуковідбиваючі поверхні (у нашому випадку одну). Потім визначаємо характеристичний розмір джерела шуму d0.
, де l1-довжина бульдозера, l2 – ширина бульдозера, l3 – висота бульдозера.
Радіус вимірювальної напівсфери має бути не менше двох характеристичних розмірів і повинен вибиратися з ряду: 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16м. Отже, виходячи з вимог, радіус півсфери повинен дорівнювати 10 метрів. Якщо навколо одержаного кола описати квадрат і додати з кожної сторони по 1м для проходу, то отримаємо розміри першої випробувальної зони,рівної квадрату зі стороною 22000мм.
Вимірювальна півсфера має 20 точок, у які потрібно встановлювати мікрофон, з них 1-10 – основні точки виміру, 11-20 – додаткові точки виміру. Координати точок вимірювань задані з умов рівномірного за площею розміщення точок вимірювань за вимірювальною поверхнею та мінімізації інтерференційних ефектів звукових хвиль, випромінюваних джерелом шуму та відбитих від звуковідбивної площини. Додаткові точки вимірювання використовуються, якщо розкид рівнів звукового тиску в основних точках вимірювання перевищує число основних точок; джерело випромінює шум високої спрямованості; шум великого джерела випромінюється переважно або особливо інтенсивно невеликими його частинами, наприклад через отвори в звукоізолюючому кожусі.
Для вимірювань застосовують шумоміри першого класу із смуговими електронними фільтрами. Мікрофон шумоміра повинен бути призначений для вимірювання у вільному звуковому полі
Координати точок, в які встановлюються мікрофони, визначаються за додатком Б ГОСТ Р 51401-99.
З першої випробувальної зони бульдозер переміщається до другої, де знаходитись похила площина, на якій перевірятимемо стоянкову гальмівну систему та поперечну статичну стійкість бульдозера.
Розміри другої зони будуть залежати від першої зони, так як при випробуванні бульдозера в цій зоні потрібно менше простору, ніж для першої зони, але достатнє для маневрування, тому, щоб не порушувати прямолінійну геометрію, встановимо розміри майданчика у вигляді квадрата зі стороною 22м.
Похили поверхню потрібно спроектувати так, щоб вона відповідала вимогам: забезпечувала плавний заїзд без зачеплення похилої поверхні технологічним обладнанням;забезпечувала можливість перевірки стоянкової гальмівної системи бульдозера на не менш ніж на 30% ухилі; забезпечувала можливість перевірки поперечної статичної стійкості бульдозера із технологічним обладнанням на 40 відсотковому ухилі.
Похила поверхня має плавний підйом з кутом підйому 15 градусів та криволінійну поверхню, це забезпечить виконання перерахованих вище вимог. Таким чином, висота похилої поверхні дорівнюватиме 1500мм, а ширину вибираємо з міркувань, щоб бульдозер міг спокійно виконувати заїзд і з'їзд. Якщо довжина бульдозера 5650мм з технологічним обладнанням, ширину похилої поверхні зробимо рівною 9000мм, тобто при випробуваннях поперечної статичної стійкості, буде запас поверхні більше півтора метра з кожного боку.
Насамперед перевіряємо утримання бульдозера на ухилі 30 відсотків за допомогою гальмівної системи стоянки. 30 відсотків означає, що відношення довжини підйому (у нашому випадку дорівнює довжині гусениць) до висоти підйому повинно дорівнювати 0,3 (або 30% у відсотках). Для цього на похилій поверхні виставляємо 4 вішки, 2 з одного та 2 з іншого боку у спеціальні отвори, зроблені при виготовленні похилої поверхні. Перші дві вішки, що утворюють лінію перпендикулярну підйому, - це межа, що означає, що бульдозер знаходиться під кутом 30% при випробуваннях гальмівної системи стоянки, а другі дві вішки - це межа, що означає, що бульдозер знаходиться під кутом 40% при випробуваннях статичної поперечної . При заїзді на похилу поверхню бульдозер повинен перетнути задньою частиною гусениць уявну лінію, що проходить через перші дві вішки, після чого машина прийме положення, необхідне ГОСТ. Вішки виставляються за ухиломіром. Для контролюправильного кута, на який заїхав бульдозер, можна також скористатися нахилом, приклавши його, наприклад, до гусениці зверху або будь-якої іншої прямолінійної поверхні, паралельної горизонту.
Далі бульдозер заднім ходом з'їжджає з похилої поверхні і рухається, як показано на схемі майданчика. Машина об'їжджає похилу площину та заїжджає на неї збоку. Заїзд повинен відбуватися так, щоб бульдозер, перебуваючи на похилій площині, краєм правої гусениці не перетинав уявну лінію між другою парою вішок. У такому положенні трактор перебуватиме під кутом 40%, перебуваючи поперек площини, що потрібна ГОСТ. Після перевірки стійкості бульдозер з'їжджає із похилої поверхні, як показано на схемі.
Пройшовши випробування у другій зоні, бульдозер відправляють на третю випробувальну ділянку, де перевірятимуть оглядовість та освітленість його робочої зони відповідно до ГОСТ 12.2.121-88.
Розміри майданчика вибираємо відповідно до розмірів, необхідних для випробування освітленості робочої зони бульдозера. Машина, заїхавши до третьої зони, встановлюють на заздалегідь зазначене місце, від якого раніше проводили розрахунок. За ГОСТ 12.2.121-88 креслення 4 та додатку 6 знаходимо координати точок, що встановлюють межі зон освітленості за допомогою значень вказаних у таблиці додатка 6 та параметра h0 – висота точки огляду робочої зони бульдозера з робочого місця оператора. Зона випробувань займе 46300мм завдовжки і 18800м завширшки. З урахуванням додаткової відстані для проходу, загальний розмір третьої зони дорівнюватиме – 49000мм завдовжки і 22000мм завширшки.
Потім робимо розмітку майданчика відповідно до креслення 4. Вимірювання робимо шляхом протягування нитки з чутливим елементом люксметра через всю зону освітлення, ниткурозтягнута перпендикулярно до осі х при випробуваннях переднього та заднього освітлення, перпендикулярно до осі у при випробуваннях бічного освітлення відповідно. Нитка простягається через всі крайні точки, що знаходяться на одній лінії, по черзі. Тобто при випробуваннях переднього освітлення, нитка протягуватимемо через точки: 9, 26, 21, 20; потім 25, 22; 24, 23; 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18,19; 14, 15. У такий же спосіб протягуємо нитку при випробуваннях заднього та бокового освітлення. Закріплений на нитці датчик люксметра, переміщається вздовж нитки і реєструє освітленість в кожній зоні. Такий метод досить продуктивний та точний.
Так як на відкритому майданчику освітленість робочої зони бульдозера перевірити у світлий час доби не можна, тому зона 3 повинна бути накрита світлонепроникним тентом, всередині якого встановити штучне освітлення, що вимикається під час проведення випробування.
Після випробувань освітленості, штучне освітлення потрібно включити для перевірки виконання вимог до огляду робочої зони за ГОСТ 12.2.121-88 пункт 2 і додаток 4. Огляд перевіряється по колу радіусом 8000мм, намальованої навколо машини, на якій відзначені кути щодо осі х.
Таким чином, майданчик для випробувань бульдозера з неповоротним відвалом має 3 зони. Площа першої зони дорівнює – 484 квадратні метри, площа другої зони – 484 квадратні метри, площа третьої зони – 1078 квадратних метрів. Разом – 2046 квадратних метрів. Як було зазначено вище, з метою безпеки майданчик для випробувань слід оточити захисним огородженням і встановити контрольно-пропускний пункт. В'їзд на майданчик випробувань здійснюється через ворота 1, що знаходяться біля КПП, що виходять прямо до зони 1, після випробувань об'єкта, бульдозер із зони 3 виїжджає через ворота 2,таким чином залишаючи полігон. Виходячи з представленої вище інформації, загальна площа полігону становить 2254 квадратні метри.