Усовершенствование конструкции гусеничного трактора ПАРС

Размещено на http://www.allbest.ru/

28

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

трактор надежность механизм

Агрегата 1ПАРС используется для механизации работ по планировке площадок для установки ремонтных агрегатов, нарезанию щелей под якоря оттяжек, съема устьевого оборудования и фонтанной арматуры, расчистки подъездных путей к скважинам в период бездорожья и проведение погрузо-разгрузочных работ.

В состав агрегата входят:

- Трактор Т-100МЗГП;

- Режущий орган с цепью L=2 м (УЗЗ-20);

- Редуктор;

- Механизм заводки бара;

- Гидросистема бара;

- Гидрокран;

- Муфта включения бара;

- Прицепное устройство;

- Гидросистема крана;

- Отвал с толкающими брусьями.

Агрегат ПАРС на базе трактора Т-100МЗГП имеет следующее специальное навесное оборудование:

· Бульдозерный отвал;

· Гидравлический кран;

· Механизм для разработки грунта, состоящий из редуктора, режущего органа и механизма подъема режущего органа;

· Прицепное устройство;

· Механизмы управления и сирена.

1. Обзор существующих конструкций аналогичного назначения

1.1 Различные виды агрегатов ПАРС. Агрегат 1ПАРС, 2ПАРС

Назначение агрегата 2ПАРС аналогично агрегату 1ПАРС, то есть используется для механизации работ по планировке площадок для установки ремонтных агрегатов, нарезанию щелей под якоря оттяжек, съема устьевого оборудования и фонтанной арматуры, расчистки подъездных путей к скважинам в период бездорожья и проведение погрузо-разгрузочных работ.

Агрегат 2 ПАРС расположен на базе трактора Т-130Г-1. Сравнительные технические данные агрегатов 1ПАРС и 2ПАРС приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Сравнительные технические данные агрегатов 1ПАРС и 2ПАРС

Технические данные	1ПАРС	2ПАРС
База агрегата (трактор)	Т-100МЗГП	Т-130Г-1
Максимальная скорость передвижения, км/ч	6,0	8,0
Удельное давление на грунт, кгс/см2	0,67	0,65
Максимальный угол статической устойчивости, град.: · Продольный · Поперечный	30	30
	25	25
Дорожный просвет, мм	390	390
Грузоподъемность гидрокрана при максимальном вылете стрелы, кгс	500	500
Максимальный вылет стрелы, мм	3600	3600
Максимальная высота подъема, мм	6050	6050
Рабочий угол поворота стрелы, град	200	200
Тип механизма для нарезания щелей	Баровый УЗЗ-20	Баровый УЗЗ-20
Размеры прорезаемой щели, мм: · Ширина · Глубина	140	140
	1700	1600
Угол поворота режущего органа, град	180	180
Габаритные размеры,мм: · Длина · Ширина · Высота	5500	5800
	3200	3200
	3330	3250
Масса, кг	16100	18000

Агрегат ПАРС (рис. 1, рис. 2) на базе трактора Т-100МЗГП имеет следующее специальное навесное оборудование:

- Бульдозерный отвал;

- Гидравлический кран;

- Механизм для разработки грунта, состоящий из редуктора, режущего органа и механизма подъема режущего органа;

- Прицепное устройство;

- Механизмы управления и сирена.

Управление исполнительными механизмами агрегата размещено в кабине трактора. Управление бульдозерным отвалом, гидрокраном, механизмом подъема режущего органа осуществляется с помощью гидросистемы агрегата через рукоятки распределителей трактора и гидрокрана.

1 - Редуктор; 2- Гидравлический кран;

Рисунок 1 - Агрегат ПАРС. Вид сзади.

Включение режущего органа осуществляется рычагом, который посредством тяг связан с вилкой, перемещающей муфту редуктора.

Работа двигателя на пониженных оборотах (750-800 об/мин) и последующее дросселирование обеспечивают номинальную подачу рабочей жидкости к цилиндрам гидрокрана и механизма подъема режущего органа согласно их характеристик.

Конструкция бульдозерного отвала заимствована от бульдозера ДЗ-270. Бульдозерный отвал (рис. З), установленный на агрегате ПАРС состоит из следующих основных узлов:

- Отвала;

- Толкающих брусьев;

- Винтовых раскосов;

- Опоры.

1- Бульдозерный отвал; 2 - Сирена; 3 - Механизм управления; 4 -Механизм поворота режущего органа; 5 - Режущий орган; 6 - Прицепное устройство; 7 - Трактор;

Рисунок 2 - Агрегат ПАРС. Вид сбоку.

Отвал представляет собой сварную конструкцию. Для увеличения жесткости отвала с тыльной его стороны привариваются ребра жесткости, к торцам боковые накладки, а к верхней части -- швеллеры.

В нижней части отвала имеются четыре проушины для соединения его с толкающими брусьями, из которых две проушины для крепления штоков гидроцилиндров трактора и две проушины для соединения винтовых раскосов.



1 - Отвал; 2- Винтовой раскос; 3- Толкающий брус; 4- опора

Рисунок 3 - Бульдозерный отвал

Отвал снабжен сменными ножами (два крайних и один средний), которые закреплены специальными болтами, гайками и пружинными шайбами.

Толкающие брусья представляют собой балки коробчатого сечения, сваренные из двух уголков. В торцы балки вварены проушины для подсоединения к отвалу и к опоре трактора. Винтовые раскосы служат для изменения угла резания ножей отвала.

Винтовой раскос состоит из трубы, к верхнему торцу которой приварена гайка, а к нижнему - проушина, которой он соединяется с брусом. В верхней части труба имеет отверстие, в которое вставлен стержень для ее вращения.

Кран 4030П на специальном основании установлен на фундамент, закрепленный к задней стенке трактора с правой стороны. Стрела гидрокрана в походном положении крепится с помощью опоры и кронштейна на балке механизма подъема бара.

Для предотвращения самопроизвольного выпадения съемных захватных приспособлений на крюке гидрокрана установлено предохранительное устройство.

Механизм подъема режущего органа для разработки грунта (рис. 4) предназначен для нарезания щелей под якоря оттяжек и разработки мерзлого грунта при планировке площадок. Он смонтирован на задней стенке трактора и состоит из режущего органа (бара), редуктора и механизма заводки, и подъема бара. Узел режущего органа заимствован от врубовой машины «Урал-33». Режущий орган (рис. 4, рис. 5) представляет собой бар с уравновешенной без планочной режущей цепью, движущейся при работе по направляющим рамы бара. Бар состоит из рамы, головки с отклоняющей звездочкой и устройством для натяжения режущей цепи, представляющим собой натяжной винт, хвостовик которого закреплен в осевом направлении в отверстии бруса головки бара с помощью штифта с гайкой, установленной неподвижно в вертикальной расточке рамы. Головка бара соединена с рамой при помощи прямоугольного хвостовика бруса головки, который размещается в коробке, образованной плитами бара и прикрепленными к ним концевыми брусьями.

Натяжение режущей цепи производится вращением винта, который перемещаясь относительно гайки, передает усилие головки бара, натягивая или ослабляя цепь. Натяжное устройство снабжено фиксатором для предотвращения ослабления натяжения цепи. Фиксатор представляет собой планку с приваренным к ней штифтом, который входит в отверстие головки натяжного винта. От выпадения фиксатор удерживается специальной пружиной, охватывающей головку того же винта.

1 - Механизм заводки и подъема бара; 2 -Гидроцилиндр; 3 - Балка механизма; 4 - Ролик; 5 - Натяжное устройство; 6 - Цепь тяговая; 7 - Редуктор; 8 - Приводная звездочка; 9 - Рама бара; 10 - Режущий орган;

Рисунок 4 - Механизм подъема режущего органа для разработки грунта.



1 - Головка; 2- Пробка; 3 - Гайка; 4 - Винт; 5 - Накладка; 6 - Концевой брус; 7 - Фиксатор; 8 - Брус;

Рисунок 5 - Режущий орган

Натяжное устройство снабжено фиксатором для предотвращения ослабления натяжения цепи. Фиксатор представляет собой планку с приваренным к ней штифтом, который входит в отверстие головки натяжного винта. От выпадения фиксатор удерживается специальной пружиной, охватывающей головку того же винта.

Рама состоит из двух плит верхней и нижней, сварного основного бруса и двух концевых брусьев, склепанных с плитами.

Удлиненные хвостовики основного бруса рамы бара размещаются в кольцевой проточке между двумя рядами зубьев приводной звезды и предотвращают засорение последней. В гайке натяжного устройства имеется пробка, закрывающая отверстие для смазки винтовой пары.

Направляющий режущую цепь ручей образован брусьями, плитами и прикрепленными к плитам накладками. В нижней части рамы бара имеется продольный прямоугольный паз для фиксации бара и шесть отверстий под болты для крепления режущего органа к седлу редуктора агрегата.

Режущая цепь девяти линейная является уравновешенной, без планочной цепью, собранной из штампованных однозубковых кулаков с шарнирами, вынесенными за пределы рамы бара. Цепь собирается из кулаков с гнездами под зубки, расположенными под углами 0, 15, 30, 45, 50 градусов к плоскости поворота бара, и промежуточных кулаков без гнезд под зубки.

Кулаки цепи соединены между собой осями, которые удерживаются от выпадения пружинными кольцами. Режущие зубки в гнездах кулаков закрепляются винтовыми стопорами.

Привод режущего органа осуществляется через редуктор, быстроходный вал которого соединен с валом отбора мощности трактора шлицевой муфтой.

Редуктор односкоростной, трехступенчатый (рис. 6).

Передаточное отношение: первой ступени - 2,53, второй ступени - 2,91, третьей ступени - 2,05.

Цилиндрическая косозубая шестерня быстроходного вала, установленная на двух роликоподшипниках зацепляется с зубчатым колесом в блоке с венцом зубчатой полумуфты.

1, 6-шестерня; 2 - зубчатая муфта; 3 - роликоподшипник 7517; 4 - двойная шестерня; 5 - роликоподшипник 3526; 7 - звездочка бара;

8, 10 - роликоподшипник 3520; 9 - вал-шестерня; 11- зубчатая полумуфта;

12 - роликоподшипник 3614; 13 - роликоподшипник 3611;

Рисунок 6 - Кинематическая схема редуктора.

Зубчатая муфта, установленная на шлицах промежуточного вала, при зацеплении с венцов зубчатой полумуфты цилиндрического колеса передает крутящий момент звездочке бара.

Промежуточный вал устанавливается на роликоподшипниках в разъемные корпуса. Имея коническую вал-шестерню, он передает крутящий момент через двойную шестерню на выходной вал, на шлицах которого установлены шестерня последней ступени и звездочка привода бара.

Редуктор крепится к задней стенке трактора с помощью шпилек.

Механизм подъема режущего органа состоит из гидроцилиндра двойного действия с двусторонним штоком, двух отводных роликов, приводной звездочки, жестко скрепленной с рамой бара, тяговой цепи, балки механизма подъема, натяжного устройства.

Гидроцилиндр крепится к балке механизма подъема. При ходе поршня из крайнего нижнего положения в верхнее, входящая в зацепление с приводной звездочкой цепь опускает и заводит режущий орган.

При ходе поршня из верхнего положения в нижнее происходит подъем режущего органа. Фиксация режущего органа в транспортном положении производится запорным валиком, который находится в корпусе редуктора и включается при совпадении отверстия седла с валиком.

Прицепное устройство, состоящее из серьги и удлинителя серьги, устанавливается и крепится к кронштейну механизма подъема бара и к фундаменту гидрокрана на задней стенке трактора.

При неиспользовании прицепного устройства удлинитель серьги отводится в сторону и фиксируется запорной планкой или снимается.

Для обеспечения номинальной подачи рабочей жидкости к цилиндрам гидрокрана и цилиндру бара гидросистема трактора переоборудована насосом НШ-32УЛ вместо НШ-98.

Все узлы гидравлической системы соединены между собой трубопроводами. Шестеренный насос присоединен к редуктору привода насоса через переходную шлицевую втулку. Получая вращение от коленчатого вала двигателя (через редуктор), насос засасывает рабочую жидкость из бака и нагнетает ее в распределитель трактора.

От распределителя две пары трубопроводов подводят рабочую жидкость к двум группам силовых органов - к цилиндрам бульдозерного отвала и цилиндру механизма подъема бара. С помощью третьего золотника распределителя трактора обеспечивается питание распределителя гидрокрана.

Для обеспечения оптимальных усилий подачи бара при разработке грунтов различной категории на линии заглубления бара установлен предохранительный клапан с переливным золотником типа НГ-52-14 и манометром.

Предохранительный клапан (рис .7) работает следующим образом: масло из линии давления через канал и демпферное отверстие в золотнике поступает в полость и под шариковый клапан, настроенный на давление 50 кгс/см2

Пока давление в системе не преодолеет усилия, на которое настроена пружина, гидравлически уравновешенный золотник пружиной удерживается в крайнем нижнем положении, перекрывая выход масла на слив.

При повышении давления в гидросистеме, шариковый клапан, преодолевая усилие пружины, открывается. Масло поступает на слив, вследствие чего давление в полости понижается. Равновесие сил, действующих на золотник, нарушается. Последний, под давлением масла поднимается, соединяя линию давления со сливом. Это приводит к уменьшению давления в гидросистеме.

В случае падения давления в гидросистеме ниже того, на которое настроена пружина, шариковый клапан закрывается, не допуская проход масла на слив. При этом давление выравнивается, и золотник под действием пружин опускается, перекрывая слив масла в бак.



1, 3 - пружина; 2 - шариковый клапан; 4 - золотник; а, в - отверстие; б, д - канал; г, е, ж, н - полость;

Рисунок 7 - Предохранительный клапан ПГ-52-14

1.2 Агрегат для разработки грунта МРГ-700

Агрегат для разработки грунта МРГ-700 (рис.8) предназначен для рытья траншей в однородных мерзлых грунтах при строительстве трубопроводов, прокладке кабельных линий и других строительных работах при обустройстве нефтяных и газовых месторождений. Агрегат включает в себя режущий орган (бар) аналогично агрегату 1ПАРС. В таблице 2 показана сравнительная техническая характеристика аналогичных показателей агрегатов МРГ-700 и 1ПАРС.

Таблица 2. Сравнительная техническая характеристика аналогичных показателей агрегатов МРГ-700 и 1ПАРС

Технические данные	1ПАРС	МРГ-700
База агрегата (трактор)	Т-ЮОМЗГП	К-700, К-701
Тип механизма для нарезания щелей	Баровый УЗЗ- 20	Б2036-210
Размеры прорезаемой щели, мм: - Ширина - Глубина	140	210, 270
	1700	1800-2000
Угол поворота режущего органа, град	180	180
Габаритные размеры, мм: - Длина - Ширина - Высота	5500	9000
	3200	2880
	3330	3750
Масса, кг	16100	16000

Механизм состоит из:

- Базовой машины - трактора К-700 или К-701, снабженного навесным рабочим оборудованием;

- Вала отбора мощности, состоящего из малого карданного вала, фрикционной гидравлической муфты, большого карданного вала;

- Редуктора имеющего предохранительную кулачковую муфту; -рабочего органа, опускание при врезании и подъем которого осуществляется гидроцилиндрами трактора;

- ходоуменьшителя, представляющего собой червячно-цилиндрический редуктор с гидромотором и предназначенный для обеспечения требуемых скоростей передвижения трактора;

- Приспособление для удаления грунта от траншеи шнекового типа.

Рассмотрим устройство и принцип работы агрегата:

Редуктор односкоростной трехступенчатый: первая ступень цилиндрическая, вторая - коническая, третья - цепная. Общее передаточное отношение - 17,9. Передача крутящего момента от конической к цепной передаче происходит через муфту предельного момента.

Ходоуменьшитель имеет привод от гидромотора, питающегося от гидравлической системы трактора. Дроссель дополнительно установлен в системе насос - гидромотор для регулирования скорости движения трактора. При перемещении подвижной шестерни ходоуменьшителя в нейтральное положение трактор получает возможность работать от собственной коробки передач, при этом все транспортные скорости машины сохраняются.

Режущий орган состоит из рамы, режущей цепи и хвостовика. В качестве рабочей цепи используется гусеничная цепь трактора С-100 с некоторой доработкой. К цепи на сварке крепятся башмаки с резцами. Заглубление и выглубление режущего органа производится домкратами трактора К-700. Управление домкратами осуществляется через распределитель.

1- трактор К-700; 2 - вал отбора мощности; 3-редуктор; 4 - рабочий орган;

5- ходоуменьшитель; 6 - механизм подъема бара; 7 - узел фиксации рабочего органа; 8 - цепь режущего органа; 9 - механизм переключения ходоуменьшителя; 10-палец; 11 - муфта шлицевая; 12 - колесо зубчатое; 13 - тяга; 14 - приспособление для удаления грунта.

Рисунок 8 - Агрегат МРГ-700.

2. Анализ работы агрегата 1ПАРС с точки зрения надежности

Надежность машин и механизмов зависит от характера и величины нагрузок, материала и конструкции сопряженных деталей, качества изготовления, условий эксплуатации и т.д. Воздействие значительной части этих факторов носит случайный характер (случайные перегрузки, дефекты в металле), вследствие чего возникающие отказы также оказываются случайными по своей природе. В результате все величины, используемые при оценке надежности (время работы до первого отказа или между последовательными отказами, число отказов за определенное время и т.д.), также являются случайными. Поэтому основные закономерности, характеризующие надежность оборудования, устанавливаются на основе статистических данных с применением законов теории вероятностей и математической статистики.

Выбор тех или иных количественных показателей надежности зависит от назначения и конструкции изделия, от способа его использования, а также от того, какие последствия влечет за собой отказ.

Для подавляющего большинства видов оборудования наиболее важными показателями надежности являются: вероятность безотказной работы в течение заданного промежутка времени P(t), интенсивность отказов, средняя наработка между отказами Тср, средняя наработка до первого отказа Т.

Перечисленные количественные характеристики использованы в настоящей работе для оценки надежности оборудования на основе статистических данных об отказах основных узлов и деталей, полученных при эксплуатации.

Известно, что анализ надежности оборудования можно проводить двумя методами:

- Рассматривать характеристики надежности отдельных узлов и деталей оборудования;

- Рассматривать суммарный поток отказов, не исследуя отказы отдельных элементов.

Так как причины и последствия отказов оборудования, весьма различны, необходимо использовать первый, более полный и точный метод.

2.1 Результаты оценки надежности агрегата 1ПАРС на основе статистических данных

Оценку надежности бурового оборудования производили на основании статистических данных об отказах оборудования, эксплуатируемого на объектах объединения «Азнефть».

В результате оценки надежности установлены законы распределения времени безотказной работы и вычислены количественные показатели безотказности агрегата и его узлов.

1 Агрегат 1ПАРС.

- Количество единиц обследованного оборудования……….32

- Средняя наработка до первого отказа, Т ср………………..41 сут.

Вследствие различных причин отказов разных узлов невозможно вывести закон распределения времени безотказной работы.

2 Режущий орган агрегата 1ПАРС.

- Количество единиц обследованного оборудования………69

- Закон распределения времени безотказной работы Вейбулла

- Средняя наработка до первого отказа, Т ср……………….144 ч.

- Функция вероятности безотказной работы......ехр(--0,23tQ,1%)

- Функция интенсивности отказов ...0,01810,22

3 Гидрокран агрегата 1ПАРС

- Количество единиц обследованного оборудования………69

- Закон распределения времени безотказной работы Вейбулла

- Средняя наработка до первого отказа, Т ср…….189 ч.

- Функция вероятности безотказной работы ехр(--0,24t0,44 )

- Функция интенсивности отказов 0,921 0,57

3. Разработка усовершенствованного узла

трактор надежность механизм

Для разработки усовершенствованного узла рассмотрим динамику гусеничного движителя, в данном случае трактора Т-100МЗГП:

К числу недостатков гусеничных тракторов относятся большой вес, и различные потери на сопротивление движению гусеничного трактора.

Рассмотрим сопротивление движению трактора от деформации грунта. Смятие почвы при движении гусеничного трактора происходит преимущественно участком передней наклонной ветви гусеницы.

< Направление движения

Рисунок 9 - Распределение сил на гусеницу трактора

Сопротивление движению трактора, вызываемое деформацией почвы, можно определить по величине горизонтальной составляющей Х1 общей реакции почвы N на передний участок гусеничной цепи (рис.9). Напряжение смятия почвы считаем пропорциональным величине деформации.

Вес трактора уравновешивается реакциями почвы:

G = 2 chbL, (1)

Где b - ширина опорной части гусеницы,

L - Длина опорной части гусеницы,

h - Глубина колеи,

c - Коэффициент сопротивления почвы смятию Таким образом глубина колеи без учета деформации почвозацепами зависит от коэффициента сопротивления грунта смятию и определяется следующей зависимости:

h = G / 2cbL (2)

Реакции почвы нормальные к поверхностям передних участков гусеничных цепей, возрастают пропорционально глубине погружения элементов цепи с изменением величины напряжений. Результирующая этих элементарных реакций равна:

N = уbl1, (3)

Где l1 - длина лобового участка гусеничной цепи.

Сила лобового сопротивления почвы движению трактора определяется такой зависимостью:

X1 = уbl1sin б (4)

Подставляя значение

sin б = h/l1,

Получим:

X1 = уbh = ch2b, (6)

Коэффициент сопротивления движению трактора определенный по деформации грунта может быть представлен отношением силы лобового сопротивления почвы к весу трактора:

f'= X1/G = h/2L = G/4cbL2, (7)

Очевидно, что для уменьшения лобового сопротивления почвы целесообразно длину опорной части гусеницы увеличить с 3000 до 3300.

Тогда

f1'/ f2'= L2/L1 = 10.89/9 = 1.21, (8)

Коэффициент сопротивления почвы движению трактора уменьшится в 1.21 раза.

3.1 Определение основных параметров работы оборудования

Тяговая сила агрегата на отвале:

Pkp= kb/зu (9)

Где k-удельное сопротивление грунта,

b-ширина отвала,

зu - коэффициент использования тягового усилия, 0,5

Так для агрегата 1ПАРС ширина отвала равна 3,2 м.

Для определения сил действующих на отвал в процессе работы определяем максимальное значение удельного сцепления грунта с=81 кПа при высоте снятия грунта 0,15м удельное сопротивление грунта, будет определяться следующим образом:

k = 81000*0.15 = 12.2kH, (10)

Следовательно, исходя из выражения (1), тяговая сила агрегата на бульдозерном отвале будет равна:

Pkp = 12200*3.2/0.5 = 73.2 kH

Определим тяговую мощность агрегата:

Nkp = Pkpн/270 (11)

Где н - Скорость движения агрегата, 6 км/ч

Nkp = 73200*6/270 = 1.7 кВт

Объем максимально возможного перемещаемого грунта на отвале вычисляется по формуле:

Q = 0.75b = 0.75*3.2 = 2.4 м3, (12)

При максимальной плотности грунта, равной 2.76 т/куб.м, максимальная масса грунта, который способен перемещать бульдозерный отвал агрегата 1ПАРС:

m = с*V = 2.76* 103 * 2.4 = 6.62m (13)

Часовая производительность бульдозерного отвала агрегата 1ПАРС определяется по следующему выражению:

W = 1000bv/10000 = 0.1bv;

W = 0.1*3.2*2*6 = 1.8 га/ч (14)

Удельный вес агрегата выражается отношением конструктивного веса к тяговой мощности на крюке:

gkp = G/Nkp, (15)

Где G - 16100 кг (по технической характеристике)

gkp =16100/1700 = 9.5 кг/Вт

3.2 Расчет подшипников поворотной опоры гидрокрана агрегата 1ПАРС

Найдем горизонтальные реакции в опоре поворотной опоры из суммы моментов всех сил:

(16)

А вертикальная составляющая будет равна сумме всех грузов, включая вес поворотной опоры, который исходя из ее диаметра и толщины стенки:

Наружный диаметр опоры 85 мм,

Толщину стенки 16 мм,

Вес поворотной опоры 2528 Н.

Тогда Нв=17500+1270+612+3500+2528=25410 Н. (17)

Сопротивление повороту крана. Усилие при повороте:

Так как ветровой нагрузкой, действующей на кран, можно пренебречь, то сопротивление будет возникать только из-за трения в подшипниках:

Мтр=2*0,01*8834*0,065/2+0,015*25410*0,03/2=11,46 Нм (18)

Тогда усилие при повороте:

Fпoв= 11,46/L=11,46/3=3,82 Н (19)

4. Расчет на прочность наиболее нагруженных деталей

4.1 Расчет опоры гидрокрана агрегата 1ПАРС

На рис. 10 представлен расчет поворотной опоры гидрокрана Проверяем поворотную опору на прочность:

(20)

Рисунок 10 - Расчет поворотной опоры гидрокрана Проверим далее поворотную опору на совместное действие изгиба и сжатия.

Для этого подсчитаем:

Площадь сечения S=128 см2,

Главный момент инерции Y=2738 см4,

Радиус инерции г=4,7 см,

Момент инерции сопротивления изгибу W=350 см2,

Вес G=2528 Н.

Рассчитаем гибкость опоры:

(22)

Коэффициент запаса прочности к=1,25

Расчет показал, что поворотная колонна удовлетворяет условиям прочности.

4.2 Расчет на прочность стального цилиндрического крепления толкающего бруса к опоре

Толкающий брус крепится к опоре с помощью цилиндрического стального крепления. Усилие в месте крепления (см рис. 11):

Sкpeп=Smax/efa=10309/e1,5=2300 Н. (23)

Где f-коэффициент трения, a-угол обхвата крепления.

Рисунок 11 - Схема крепления толкающих брусьев к опоре.

Усилие, растягивающее цилиндрическое крепление:

(24)

Суммарное напряжение в болте:

 (25)

Где К - запас надежности = 1.5,

l - плечо изгиба = 18мм,

dl - диаметр болта,

Допустимое напряжение для стали 40 = 180 Мпа,

(26)

Коэффициент запаса прочности равен 1.37

Условие прочности выполняется.

5. Охрана труда и окружающей среды при эксплуатации оборудования

К работе на агрегате допускаются только лица, прошедшие специальное обучение по правилам эксплуатации агрегата и техники безопасности, имеющие удостоверения на право управления и отвечающие за его техническое состояние.

Перед началом работы, машинист обязан проводить тщательный осмотр всего агрегата. Проверять состояние режущего органа, его крепление, натяжение режущей и тяговой цепей. Особое внимание следует обращать на крепление редуктора и режущего органа.

Безопасность работы и предупреждение аварий в процессе эксплуатации агрегата обеспечиваются внимательным наблюдением за работой механизмов и контрольными приборами.

При движении агрегата необходимо внимательно следить за тем, чтобы рабочие органы не могли задеть людей или посторонние предметы.

Перед началом работы с навесным оборудованием звуковым сигналом предупредить находящихся вблизи агрегата людей.

Запрещается:

- работа на неисправном агрегате

- одновременная работа двух и более исполнительных органов

- производить регулировку, смазку или очистку механизмов во время работы

- движение агрегата с незакрепленными (в транспортном положении) режущим органом и гидрокраном

- движение агрегата с подвешенным на крюке гидрокрана грузом

- работа гидрокраном под проводами линий электропередач

- пребывание посторонних лиц на работающем агрегате и в зоне его действия

- при работе в ночное время рабочее место должно быть достаточно освещено.

При работе необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты (брезентовым костюмом, рукавицами, текстолитовым шлемом и т. д.). При работе верхняя одежда должна быть плотно застегнута.

Основные мероприятия по предотвращению опасностей сводятся к следующим:

- Всесторонний учет при проектировании оборудования условий его работы с принятием необходимых запасов прочности;

- Осмотр и испытание установок, оборудования и механизмов;

- Использование ослабленных элементов и устройств для локализации опасности;

- Использование контрольно-измерительных приборов для контроля рабочих параметров и своевременного выявления опасных нарушений режимов;

- Автоматизация производственных процессов, позволяющая вывести работающих из опасных зон, осуществление контроля за показаниями приборов и дистанционное управление.

Использование оборудования, относящегося к комплексу средств для разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений регламентируется определенными экологическими нормами для данной области промышленности.

Охрана окружающей среды при эксплуатации агрегата 1ПАРС заключается в соблюдении мер по экологической безопасности:

При работе агрегата на экологию влияет нарушение герметичности и прочности уплотнений гидросистемы агрегата. Вследствие нарушения герметичности возможна утечка смазочных материалов, влекущих за собой загрязнение окружающей среды. Во избежание этого необходимо регулярно проводить ряд мероприятий по проверке и, по необходимости, ремонт или замену неисправных частей агрегата (уплотнений).

Также, согласно экологической политике РФ существуют определенные нормы по утилизации непригодного для дальнейшей эксплуатации и ремонта оборудования.

Список используемой литературы

1- Рейш А.К. Земляные работы - М.: «Стройиздат» 2001 г.

2- Михайловский Е.В. Теория трактора и автомобиля - М.: «Сельхозгизд», 2000 г.

3- Бухаленко Е.И. Нефтепромысловое оборудование: Справочник - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «Недра», 2003. - 559 с.

4- Ишемгужин Е.И. Теоретические основы надежности буровых и нефтепромысловых машин - Уфа:-Изд. Уфимск. нефт. ин-та, 2001.-84с.

5- Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. - М.: «Недра», 2004. - 464с.

Размещено на Allbest.ru