Особенности подготовки и использования роторных снегоуборочных машин зимнего содержании аэродромов в северных районах страны

частота вращения фрезы. Условно принимают, что поперечная сила действует на радиусе. Поперечная сила .Осевая сила. При расчете фрезы на прочность принимают, что поперечная сила равномерно распределена по длине фрезы. Под действием сил и крутящего момента в фрезе возникают напряжения изгиба, напряжения сжатия и касательные напряжения; ;, где изгибающий момент; длина фрезы; момент сопротивления вала фрезы,; площадь сечения вала фрезы,; полярный момент сопротивления вала фрезы, ;Т.к. вал фрезы представляет собой трубу, то;;;;;;;.Результирующее напряжение. Выбор и расчет на прочность цепи привода фрезы — питателя. Передаваемая мощность Для понижения передач в машинах общего назначения передаточное число передачи [3]. Число зубьев звездочек и выбирают из условия обеспечения минимальных размеров передачи и более плавного хода цепи. На основании экспериментальных исследований и опыта эксплуатации передач во многих странах принято. Число оборотов ведущей звездочки определяем из условия ;

— число оборотов вала фрезы.

Число зубьев Чтобы определить тип цепи необходимо знать шаг цепи, где, коэффициент эксплуатации, коэффициенты, учитывающие условия работы передачи и её конструкции, допускаемое давление в шарнире цепи, коэффициент динамической нагрузки, для спокойной нагрузки, коэффициент влияния длины цепи на износ при, коэффициент расположения передачи при наклоне линии шарниров звездочек к горизонтам, коэффициент монтажа передачи, при наличии оттяжной звездочки, коэффициент смазки, при периодической смазке, коэффициент режима работы, при односменном режиме работы ,.Для роликовой цепи при, принимаем ,.Выбираем цепь для неё,, .Для этой цепи т.к. предварительно принятое значение меньше допускаемого, то выбранная цепь будет удовлетворять условию износостойкости. Определяем скорость цепи:

Определяем полезную нагрузку:

Проверяем статическую грузоподъемность цепи:

где коэффициент запаса, обычно Определяем амплитуду переменных напряжений:

где толщина пластины, ширина пластины, диаметр втулки, Для данной цепи ;; ,.Находим запас прочности по переменным напряжениям:.- предел выносливости материала, эффективный коэффициент концентрации напряжений, коэффициент, характеризующий чувствительность материала к концентрации напряжений, принимают теоретический коэффициент концентрации напряжений. Для пластин с отверстиями при С учетом посадки пластин на втулки и валики, а так же изгиба пластин принимаем, Определяем давление в шарнире проекция опорной поверхности шарнира, коэффициент качества цепи, для цепей Работоспособность цепи обеспечена.

4 Разработка операционной технологии уборки снега на аэродроме (производственно-технологическая часть).

4.1 Общие положения по технологиям зимнего содержанию аэродромов.

Началом осенне-зимнего периода эксплуатации аэродромов считается 16 октября. При эксплуатации газотурбинных самолетов используются методы удаления снежного покрова покрытий аэродромов. Используются так же методы уплотнения при больших объемах осадков, устойчивых отрицательных температурах и эксплуатации турбовинтовых самолетов. Решение на очистку аэродрома от осадков принимает сменный инженер и несет за это ответственность. Очистка покрытия ведется без прекращения летной эксплуатации в окнах между полетами. Время на очистку аэродрома ограничено: 1 час от снега, 1,5 часа от льда. В службе спецавтотранспорта водителям раздают технологические карты на уборку различных элементов ЛП. Отряд машин возглавляет начальник смены. Разрешение на выход машин на полосу дает руководитель полетов. Часто на очистку дается 10…15 минут. Основные мероприятия по зимнему содержанию покрытий аэродромов:

1) Очистка элементов ЛП от снега и слякоти.

2) Предупреждение и удаление гололеда.

3) Создание площадок складирования снега.

4) Вывоз скоплений снега.

5) Снегозадержание. При работе методом уплотнения снег предварительно разравнивают волокушами или гладилками. Уплотняют снег в момент выпадения или после повышения температуры на 3…5°С пневмокатками, а затем проверяют плотность снега. Для снегозадержания применяют снежные траншеи, валы и специальные щиты, снижающие скорость снеговетрового потока и вызывающие накопление отложений снега. Также применяют полосы древесно-кустарниковых насаждений. При любых изменениях состояния полосы аэродромной службой составляется SNOW NOTAM — уведомление пилотам о состоянии ВПП, включающее в себя вид и толщину осадков на покрытии, коэффициенты сцепления для различных участков ВПП.

4.2 Технология очистки ВПП от снега.

Специальные машины производят сдвигание, подметание и переброс обвалованного снега за пределы ВПП. Стандартный снегопад: температура 0…7°С, интенсивность 1…2 см/ч, продолжительность 2…7 ч. К очистке приступают сразу после начала снегопада (патрульный метод).Очередность уборки:

1 очередь — ИВПП+ 10 м БПБ, рабочие РД (торцевые), используемые МС, огни ЛП, зоны КРМ и ГРМ.2 очередь — ГВПП, остальные РД + обочины РД на ширину 10 м, часть перрона, спецплощадки (предстартовая).

3 очередь — КПТ на половину длины, БПБ на ширину + 15 м, обочины перронов с планировкой сопряжений с неочищенными участками уклоном 1:10, подъездные пути и внутриаэропортовые дороги. Уборка МС осуществляется по мере их освобождения. Применяемый вид технологического процесса зависит от вида осадков (уплотненный снег, сухой снег; сырой снег; слякоть) и от направления и скорости ветра. Скорость ветра w ≤ 3 м/с не влияет на технологию уборки. Обычно применяется круговая схема (рис. 4.1) от середины к кромке. Снег складируется с двух сторон на кромке ВПП таким образом, чтобы шнекороторная машина могла его перебросить за 30…35 м на БПБ, не задевая боковые пограничные огни.

Рабочая скорость шнекоротора 3…5 км/ч (12…15 у современных мощных моделей).Рисунок 4.1 — Схема круговой уборки снега с поверхности ВПППри скорости ветра w = 3…5 м/с одну треть ВПП очищается навстречу ветру и 2/3 попутно ветру по круговой схеме (рис. 4.2). Если снег сырой при скорости ветра до 5 м/с используется первая схема (рис. 4.1).Рисунок 4.2 — Схема попутно-встречной круговой схемы уборки снега с поверхности ВПППри скорости ветра w = 5…7 м/с осуществляется очистка от одной кромки к другой по круговой схеме с одним холостым проходом (рис. 4.3). Либо по челночной схеме с разворотом отвалов и щеток на 90°.Рисунок 4.3 — Круговая схема уборки снега с поверхности ВПП с одним холостым ходом.

Очистка от снега БПБ и боковых пограничных огней (рис. 4.4) осуществляется автогрейдером. Зачистка «усов» бульдозером или фронтальным погрузчиком. Рисунок 4.4 — Схема очистки БПБ и боковых пограничных огней.

Сами огни чистят вручную или бульдозерами на базе тракторов МТЗ-80 со специальной щеткой. Если снег сухой и ветер слабый, то используют ветровые машины ВМ-66.Если снег сырой, то после прохода плужно-щеточных машин покрытие подсушивают ветровой машиной. При скорости бокового ветра более 10 м/с, ширина очищаемой площади ведется только в направление ветра, не допуская холостого хода машин (поворотом отвала) в конце каждого ряда. При очистке РД отряд сокращают вдвое, а технология не меняется. Очистка перрона и МС (рис. 4.5) производится участками. Очищают пути руления ВС, складируя снег вдоль МС. Из свободных МС снег перемещают к валам вдоль МС или на грунт. Затем шнекороторами снег грузят в самосвалы и перевозят на временные свалки снега (расстояние ~ 1,5 км).Зоны КРМ и ГРМ чистят бульдозером или грейдером, складируя снег за 10 м от границы зон. Очистка от слякоти производится комплектом плужно-щеточных и ветровых машин. Рабочая скорость машин от 25 до 60 км/ч. Интервал:

при скорости 60 км/ч — 60 м;

— при 15 км/ч — 15 м;

— и т. д.Рисунок 4.5 — Схема очистки МСПерекрытие 0,2…0,5 м. В отряд могут включаться машины по разбрасыванию антигололедных реагентов. Ширина захвата отряда машин с учетом перекрытия должна быть кратна ширине очищаемого элемента ЛП. Потребность в машинах для уборки снега может быть определена по формуле:

или, где n — потребное количество машин;F — площадь очистки м2;hсн — толщина снега м;qсн — плотность снега т/м3;b — расчетная ширина захвата машины м;v — расчетная рабочая скорость машины м/ч;Т1 — директивное время очистки от снега ч;kисп — коэффициент использования машин по времени;kтг — коэффициент технической готовности машин;

Пт — техническая производительность т/ч.Затраты времени на очистку,(4.1)где L — длина очищаемого элемента;vх — скорость холостого хода машины;n — количество рабочих проходов машины ;В — ширина очищаемого элемента ЛП. Вn — ширина захвата отряда уборочных машин. m — количество холостых проходов; - время разворота машины;R-- радиус разворота машины;vразв — скорость машины при развороте м/ч.В случае недостаточного количества на аэродроме снегоуборочной техники, по формуле (4.1) можно рассчитать время, необходимое для расчистки элементов летного поля первой очереди снегоочистки, имеющимся парком снегоуборочных машин. Расчетная толщина суточного снегопада:

г. Воронеж — 8 см, г. Иркутск — 4 см, г. Казань — 8 см, г.

Луховицы — 8 см, г. Москва — 7 см, г. Нижний Новгород — 8 см, г. Новосибирск — 7 см, г. Омск — 4 см, г. Ростов-на-Дону — 6 см, г. Таганрог — 3 см, г.

Ульяновск — 7 см, г. Саратов — 8 см, г. Комсомольск-на-Амуре — 10 см, г. Улан-Удэ — 2 см. Для очистки покрытий ВПП и РД от снега основными средствами являются плужно-щеточные машины и шнекороторные снегоочистители. При снежном покрове толщиной до 50 мм снег убирают на всю ширину покрытия ВПП плужно-щеточными снегоочистителями. Снег от продольной оси ВПП к боковым полосам безопасности смещают кольцевыми проходами плужно-щеточных снегоочистителей до образования продольных волов у боковых кромок ВПП.

Параллельно должны работать шнекороторные снегоочистители, перебрасывая снег на расстояние 25 м от кромок покрытия не допуская, смерзания снега в валах. На месте укладки снега, автогрейдеры устраивают сопряжение с уклоном 0,1, очищенной и заснеженной поверхностей летного поля. Очистка ВПП от снега толщиной более 50 мм, как правило, осуществляется с дополнительными перекидками снега и дальнейшим подметанием покрытия щетками.

Заключение

.

В результате выполнения работы в соответствии с поставленной целью были проанализированы способы содержания покрытий аэродромов в осенне-зимний период эксплуатации и технические средства механизации работ по очистке покрытий аэродромов от снежного покрова. На основании анализа используемых снегоуборочных машин была поставлена задача повышения эффективности эксплуатации роторных снегоуборочных машин. Для выполнения этой задачи были рассмотрены предлагаемые технические решения по конструктивному исполнению рабочих органов роторных снегоуборочных машин. Рассмотрение проводилось на основе анализа патентных данных с качественной оценкой преимуществ и недостатков предлагаемых конструкций. По результатам такого анализа была предложена базовая модель снегоуборочной машины Амкодор 9512 с усовершенствованными рабочими органами. Для оценки эффективности использования предложенной модели были выполнены прочностные расчеты элементов конструкции и привода рабочих органов, а так же расчеты мощностного баланса и производительности машины в целом. Для организации использования снегоуборочной машины были предложены варианты технологических процессов в зависимости от толщины снежного покрова, скорости осадков, направления ветра и других факторов.

Литература

1. Карабан Г.

Л., Баловиев В. Н. &# 171;Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов" М., Машиностроение, 1975.

— 368 с.

2. Шалман Д. А. «Снегоочистители». Изд. 2-е, переработанное. Л. Машиностроение, 1973. -216 с.

3. Бирир И. А. и др. &# 171;Расчет на прочность деталей машин": Справочник / И. А. Бирир, Б.

Ф. Шорр, Г. Б. Иосилевич.

— 3-е изд., переработ. И доп. — М: Машиностроение, 1979. -702 с, ил.

4. «Дорожные машины»: В 2-х частях. ч II. Машины для устройства дорожных покрытий" учебник для вузов по специальности «Строительные и дорожные машины и оборудование» / К. А. Аршемьев, Т. А. Алексеева, В. Г.

Белокрылов и др. — М: Машиностроение, 1982. -396 с., ил.

5. Зелинский В. С. &# 171;Строительные машины"; примеры расчетов. Учебное пособие для механиков. — 3-е изд., перераб.

И доп., — М.: Страйздаш. 1983. -271 с., ил.

6. Баловиев В. И., Вощинин И. П. и др. «Дорожные машины» атлас конструкций. — М.: Машиностроение. 1969.

7. Патенты по теме проекта.

8. Баловнев В. И., Ермилов А. Б. и др. «Дорожно-строительные машины и комплексы» Учебник для вузов. -М.:Машиностроение. 1988.