ДП вариант гидропередачи одноковшового экскаватора (1219860), страница 9
Текст из файла (страница 9)
2.3 Расчёт геометрических параметров проектируемого бака под давлением
Бак под избыточным давлением в отличие от бака под атмосферным давлением имеет ряд конструктивных отличий.
Гидравлический бак под давлением выше атмосферного предназначен для постоянного поддержания номинального давления во входе к насосу, и обычно, конструктивно выполнен в виде цилиндра, с боковыми крышками. Бак под атмосферным давлением обычно представляет собой сварную конструкцию, выполненную в виде куба или параллепипеда. Бак под атмосферным давлением имеет обычно большую вместимость и занимает значительное пространство в гидросистеме экскаватора.
На основе обзора различных типов баков и систем наддува в качестве разрабатываемого бака принимается бак под давлением.
С целью увеличения полезного пространства для размещения под капотом экскаватора наиболее удобной конструкцией будет бак в форме цилиндра, т.е. бак будет представлять собой бочку.
Т.к. для создания излишнего давления в баке необходимо обеспечить наддув или аккумулирование с помощью газового гидроаккумулятора. Система наддува предполагает контакт рабочей жидкости с газом, и ввиду этого предполагает усложнение конструкции бака и гидросистемы, аккумулирование давления с помощью гидроаккумулятора происходит без контакта внешних газов с гидравлической жидкостью, поэтому в качестве источника создания излишнего давления принимается газовый гидроаккумулятор поршневого типа.
Конструкция конструируемого бака должна быть компактной, и выгодно отличаться от существующих аналогов, поэтому принимается решение о совмещении бака и гидроаккумулятора в одно конструктивно законченное решение. Это решение может быть осуществлено посредством внесения гидроаккумулятора в полость гидравлического бака, либо создание такого бака который бы представлял собой два цилиндра, один из них, меньшего диаметра (предназначенный в качестве полости под гидроаккумулятор) вставлен в цилиндр большего диаметра (предназначенного в качестве ёмкости под гидравлическую жидкость), при этом меньший цилиндр сообщается с большим через отверстия, расположенные в крайнем положении цилиндра. В меньшем цилиндре расположен поршень без штока, который делит этот цилиндр на газовую полость и полость с гидравлической жидкостью. При этом полость, заполненная гидравлической жидкостью находится под избыточным давлением, которое создаётся давлением газа в газовой полости. При изменении объёмов рабочей жидкости в баке поршень перемещается вдоль цилиндра, тем самым обеспечивая постоянство требуемого давления в баке.
Геометрические параметры бака можно определить, зная объём гидравлической жидкости. Объём жидкости в гидробаке выбранного аналога экскаватора согласно техническим характеристикам,
л. Длину бака можно принять
мм.
Тогда диаметр гидравлического бака определится:
(2.18),
Диаметр внутреннего цилиндра можно определить, сопоставив объёмы гидравлической жидкости расходуемой гидроцилиндрами при минимальном расходе (все гидроцилиндры втянуты) и при максимальном расходе (все гидроцилиндры выдвинуты) жидкости.
Объём жидкости потребляемой при максимальном расходе:
(2.19),
где H – ход поршня во втором гидроцилиндре (гидроаккумуляторе), ход поршня необходимо принять так, чтобы при наибольшем и при наименьшем расходе оставался запас хода около 50 мм. до днищ цилиндра, т.к. длина бака 700 мм., то можно принять ход поршня 650 мм.;
D – диаметр гидроаккумулятора;
V – объём жидкости, затраченной при максимальном расходе, максимальный расход жидкости будет тогда, когда все гидроцилиндры будут выдвинуты, т.е. заполнены поршневые полости гидроцилиндров.
Объём жидкости при максимальном расходе определится:
(2.20),
где Vстр, Vрук, Vк, - объёмы поршневых полостей гидроцилиндров, объём поршневой полости гидроцилиндра определится выражением:
(2.21),
где H – ход гидроцилиндра;
D – диаметр поршня;
Параметры гидроцилиндров, согласно технической характеристике /2/ приведены в таблице 3.
Таблица 3. Параметры гидроцилиндров.
| Гидроцилиндр стрелы | ø поршня × ø штока × ход штока | 120 × 85 × 1290 мм |
| Буфер | Только выдвижение | |
| Гидроцилиндр рукояти | ø поршня × ø штока × ход штока | 140 × 100 × 1510 мм |
| Буфер | Выдвижение и втягивание | |
| Гидроцилиндр ковша | ø поршня × ø штока × ход штока | 120 × 85 × 1055 мм |
| Буфер | Только выдвижение |
Тогда объём жидкости всех гидроцилиндров при выдвижении определится:
(2.22),
Диаметр цилиндра гидроаккумулятора при максимальном расходе может быть определён из соотношения:
(2.23),
Тогда диаметр цилиндра гидроаккумулятора определится:
(2.24),
Объём жидкости при минимальном расходе будет в положении когда все гидроцилиндры будут втянуты, заполнена штоковая полость.
Тогда объём штоковой полости гидроцилиндра определится:
(2.25),
Тогда объём жидкости всех гидроцилиндров при втягивании определится:
(2.26),
Диаметр цилиндра гидроаккумулятора при минимальном расходе:
Из двух полученных диаметров выбирается наибольший, D=217 мм., полученный диаметр получен исходя из того, что поршень будет двигаться на всю длину бака L=700 мм. Следовательно необходимо скорректировать диаметр цилиндра для ранее принятого хода L=650 мм.
Скорректированный диаметр цилиндра гидроаккумулятора определится из соотношения:
Окончательно принимается диаметр D=265 мм.
Т.к. часть объёма гидравлического бака будет занята газовой полостью, то необходимо уточнить объём гидробака с учётом занятого объёма.
Объём занятый газовой полостью определится:
(2.27),
где L – длина запаса хода, принимается равной 50 мм.
Объём занятый газовой полостью определится:
Объём бака вместе с газовой полостью:
Тогда следует уточнить исходные габаритные размеры бака,
Основные расчётные размеры бака:
Расчётный диаметр бака: 558 мм.;
Расчётная длина бака: 700 мм.;
Расчётный диаметр внутреннего цилиндра: 265 мм.;
Расчётный ход поршня внутреннего цилиндра: 650 мм.;
Дополнительно необходимо оценить производительность гидравлического бака. Производительность бака рабочей жидкости может определится выражением:
(2.28),
где
- суммарная подача основных насосов, установленных на экскаваторе, принимается согласно технической характеристики выбранного экскаватора,
=2 по 222 л/мин.;
- мощность дизеля,
=148 л.с.
Тогда минутная производительность бака равна:
Т.к. чтобы обеспечить такую производительность основных насосов не хватит, то выбирается дополнительный подпитывающий насос шестерённого типа НШ-10Е-Л.
3. Обеспечение безопасности при эксплуатации одноковшового экскаватора
Общие термины:
1. Инцидент - небезопасное происшествие, связанное с работой или произошедшее в процессе работы, но не повлекшее за собой несчастного случая /16/.
2. Опасность - Производственный фактор, способный причинить травму или нанести иной вред здоровью человека.
3. Место проведения работ - Физическая зона, находящаяся под контролем работодателя, где работник должен находиться или куда ему необходимо прибыть для выполнения трудовых обязанностей.
4. Работник - физическое лицо, вступившее в трудовые отношения с работодателем.
5. Работодатель - физическое или юридическое лицо (организация), вступившее в трудовые отношения с работником.
6. Риск - сочетание вероятности возникновения в процессе трудовой деятельности опасного события, тяжести травмы или другого ущерба для здоровья человека, вызванных этим событием.
7. Связанные с работой травмы, ухудшения здоровья и болезни - Результаты отрицательного воздействия на здоровье работника химических, биологических, физических факторов производственной среды, факторов трудового процесса и организации труда, социально-психологических и иных факторов на работе.
3.1 Общие требования к системе управления охраной труда в организации /17/
3.1.1.1 Руководство организации, несущее ответственность за охрану труда, должно обеспечивать разработку, внедрение и функционирование системы управления охраной труда в соответствии с установленными требованиями.
3.1.1.2 При создании системы управления охраной труда необходимо:
- определять законы и иные нормативные правовые акты, содержащие государственные нормативные требования охраны труда, распространяющиеся на деятельность организации;
- выявлять опасные и вредные производственные факторы и соответствующие им риски, связанные с прошлыми, настоящими или планируемыми видами деятельности организации;
- определять политику организации в области охраны труда;
- определять цели и задачи в области охраны труда, устанавливать приоритеты;
- разрабатывать организационную схему и программу для реализации политики и достижения ее целей, выполнения поставленных задач.
3.1.2 Политика организации в области охраны труда
3.1.2.1 Руководство должно:
- определять и документально оформлять политику, цели и задачи (обязательства) в области охраны труда;















