Тема дипломной работы: Усовершенствование рабочего оборудования бурильно-крановой машины БКМ-317 на базе ГАЗ-3308

Расчетно–пояснительная
записка содержит: 73 страницы, 4 таблиц, 10 рисунков, 12 источников, 1
приложение. Графическая часть представлена на 5 листах формата А1.

В проекте рассмотрены
критический анализ конструкции и технологических параметров, приведено описание
основных систем бурильно-крановой машины.

Разработана новая
конструкция рабочего оборудования бурильно-крановой машины, позволяющая повысить
производительность машины и эффективно использовать новую технику при производстве
бурильных работ, особенно в стесненных условиях. Проведен расчет основных
усилий и параметров бурильно-крановой машины.

Рассмотрены общие положения по
технике безопасности, обеспечение жизнедеятельности человека при эксплуатации и
ремонте машины, экологическая и пожарная безопасность. Определены показатели
экономической эффективности проекта.

СОДЕРЖАНИЕ

список листов А1:

Лист 1 общий вид - компас

Лист 2 гидравлика - компас

Лист 3 Модернизируемый узел - corel draw

лист 4 деталировка - компас

лист 5 шнек - компас

+ спецификация

+ доклад

+ отзыв

+ рецензия

1 АНАЛИЗ УРОВНЯ ТЕХНИКИ В ДАННОЙ ОБЛАСТИ

1.1 Назначение и классификация бурильных машин

Бурильные машины с механическим воздействием разрушающего инструмента на породу подразделяют по способу бурения на машины вращательные, ударные, ударно-вращательные и вращательно-ударные [1].
К новым физическим методам воздействия относят огневое (термическое), электрофизическое, ультразвуковое, высокочастотное и другие виды бурения.
При вращательном бурении порода разрушается спиральными слоями под действием резцов, которые одновременно вдавливаются в породу значительными осевыми усилиями и вращаются вокруг оси шпура или скважины. Вращательный режим бурения применяют в основном для пород слабых и средней крепости (f < 8) и используют в таких бурильных машинах, как горные сверла — для бурения шпуров глубиной до 4—5 м при диаметре 40—45 мм; станки глубокого бурения — для бурения скважин глубиной до 100 м и диаметром до 100 мм и гезенко-бурильные и буросбоечные машины — для бурения скважин глубиной до 150 м при диаметре, достигающем 1000-1500 мм. При ударном способе бурения порода разрушается под действием ударов по инструменту, выполненному в виде клина, который после каждого удара отскакивает от забоя и поворачивается на некоторый угол для нанесения удара по новому месту на забое. Ударный способ применяется в перфораторах для бурения по породам f =20 и выше. С помощью перфораторов бурят шпуры и скважины в подземных условиях и на поверхности глубиной до 5 м и более и диаметром до 150 мм. Ударно-вращательное бурение характеризуется такими же параметрами, как и ударное, однако в отличие от него, удар наносится по непрерывно вращающемуся буровому инструменту. Этот способ бурения применяется для бурения скважин диаметром до 150 мм и глубиной до 100 м в крепких породах (с коэффициентом крепости 6-20) тяжелыми бурильными машинами и буровыми агрегатами. При вращательно-ударном способе бурения к породоразрушающему инструменту прикладываются значительные осевое усилие, крутящий момент и ударные импульсы. Вращательно-ударное бурение наиболее эффективно для бурения шпуров и скважин диаметром до 100 мм в породах с коэффициентом крепости 6-12 тяжелыми бурильными машинами. [2] Физические способы разрушения горной породы относятся к новым методам бурения и в настоящее время находятся в процессе исследований, промышленных экспериментов и внедрения отдельных типов машин. Наиболее широкое распространение из физических способов разрушения горных пород получило термическое бурение, с помощью которого прожигаются скважины глубиной до 25—30 м и диаметром до 250 мм на открытых горных работах. Из электрофизических способов разрушения породы наиболее известны: ультразвуковой, электроимпульсный и высокочастотный. При ультразвуковом способе горная порода разрушается за счет высокочастотных колебаний, которые создаются магнитострикционным вибратором. В основе электроимпульсного способа лежит использование электрогидравлического эффекта, который позволяет превращать энергию электрического разряда в механическую. При высокочастотном способе разрушения создаются электрические или магнитные поля высокой частоты, под действием которых горная порода нагревается и растрескивается с отделением тонких чешуек, что и может быть использовано для бурения скважин. Машины ударно-поворотного бурения предназначены для бу¬рения шпуров диаметром до 52 мм и глубиной до 5 м и скважин диаметром до 150 мм в породах средней крепости и крепких. К машинам ударно-поворотного бурения относят бурильные молотки (перфораторы) и станки ударно-канатного бурения. Бурильные молотки классифицируют: по виду потребляемой энергии — на пневматические, электри¬ческие и гидравлические; по способу удаления буровой мелочи из шпура или сква¬жины — с промывкой, продувкой и отсасыванием; по частоте ударов – обычного типа и быстроударные (соответ-ственно до 2000 ударов в минуту и более); по способу воздухораспределения – с клапанным, золотнико¬вым, самораспределением и комбинированным распределением воздуха; по способу установки и поддержания молотка при бурении – на ручные, колонковые и телескопные. Помимо этого, различают обычные молотки, располагаемые вне шпура или скважины, и входящие в скважину (погружные молотки), а по массе условно различают легкие, средние и тя¬желые молотки. При этом к средним относят ручные молотки мас¬сой 20–25 кг, колонковые – 40–50 кг, телескопные – 35–45 кг и погружные 20–30 кг. [3] При бурении ручные перфораторы массой не более 12,5 кг держат в руках, а при большей массе устанавливают на специаль¬ных приспособлениях – пневмоподдержках. Телескопные перфо¬раторы оборудуют пневматическими поддерживающими и подаю¬щими телескопными механизмами. Колонковые перфораторы — наиболее тяжелые, и для бурения их монтируют на винтовых рас¬порных колонках, манипуляторах или буровых каретках, осна¬щенных автоматическими подающими механизмами – автоподатчиками. Погружные перфораторы входят непосредственно в вы-буриваемую скважину и крепятся на конце штанги, закрепляемой в патроне подающего механизма. В общем случае бурильный молоток состоит из корпуса и смон-тированного в нем ударно-поворотного механизма, воздухораспре-делительного устройства, механизма управления и устройства для очистки шпуров (скважин) от буровой мелочи. Буровая установка включает следующие элементы: основной двигатель (главный привод), буровая вышка, подвышечное основание (фундамент), оборудование для спуско-подъемных операций, буровые насосы, противовыбросовое оборудование (превенторы). В современных буровых установках в качестве основных энергоприводов используют двигатели внутреннего сгорания. Дизельное топливо — основное и легкодоступное сырье. На не¬которых буровых установках применяют двигатели, работаю¬щие на природном газе. Число и габариты главных двигателей зависят от назначения и характеристик буровой установки. В буровых установках для неглубокого бурения (менее 1524 м) используют два двига¬теля мощностью от 373 до 746 кВт. Для глубокого бурения при¬меняют мощные буровые установки, которые снабжены тремя-четырьмя двигателями, способными развивать мощность 2237 кВт. 2 РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ БУРИЛЬНО-КРАНОВОЙ МАШИНЫ 2.1 Выбор прототипа и описание его конструкции Для дипломного проекта, в качестве базовой, выбрана бурильная машина наклонного бурения БКМ-317, на базе ГАЗ-3308/33081 (рисунок 2.1). Рисунок 2.1 – Бурильная машина наклонного бурения БКМ-317 Машина предназначена для бурения котлованов в грунтах I-IV категории и однородных грунтах сезонного промерзания глубиной до одного метра способом шнекового бурения. Бурильная установка машины монтируется на шасси ГАЗ-3308/33081. Машина может комплектоваться оборудованием для бурения котлованов диаметром 800, 750, 690, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, 300, 250 и 200 мм. Машина оснащена гидравлическим приводом всех исполнительных механизмов. БКМ-317 может бурить под углом от 60 до 90o, машина имеет повышенный крутящий момент на вращателе, а его непрерывный ход увеличен до 5 метров. Бурильная машина оснащена дополнительным крановым оборудованием, предназначенным для выполнения вспомогательных операций (рисунок 2.2). Рисунок 2.2 – Бурильная машина БКМ-317 Машина может быть укомплектована генератором мощностью до 20 кВт для выполнения сварочных работ, для привода строительного и прочего электрооборудования, а также для освещения вахтовых посёлков. Технические параметры представлены в таблице 2.1. Таблица 2.1– Технические параметры бурильной машины БКМ-317. Наименование параметры Значение 1 2 Тип бура Шнековый Диаметр бурения, мм 200-800 Максимальная глубина бурения, м, не менее 3 Диаметр бурения, м 0,25; 0,35; 0,50; 0,63; 0,80 Тип основного бурильного инструмента Лопастной бур Способ бурения Циклический Угол бурения, градусов 60-95