Модернизация уплотнений поршня гидроцилиндров

Включение смазывающего устройства в гидросистеме машины обеспечивает значительную экономию рабочей жидкости и создает экономичный режим работы насоса.

Рабочие характеристики поддерживаются за счет выбранного насоса, поддерживается расход и давление в гидросистеме машины, а температура рабочей жидкости остается в допустимых пределах из-за выбранного бака.

Органы управления находятся в кабине и осуществляются рычагами, которые соответствуют требованиям эргономики, чтобы не было самопроизвольного пуска. Установка запускается поэтапно, сначала запускается двигатель с ключа, а потом рычагами осуществляется управление машиной.

Всё это в комплексе ведет к оптимизации работы гидропривода, тем самым, уменьшая вредное воздействие на окружающую среду и человека. Устранены вибрационные воздействия за счет плавности работы рабочего органа. Исключены гидроудары и резкие подъемы и опускания рабочих органов.

7.3 Обеспечение безопасности в аварийных и чрезвычайных ситуациях

При возникновении пожара необходимо снять напряжение с электрооборудования и заглушить двигатель. Для тушения пожара в кабине экскаватора предусмотрены углекислотные или порошковые огнетушители.

Оператор должен опустить стрелу и прекратить работу в случае:

внезапной просадки или сползания машины в котлован при работе на бровке;

деформации металлоконструкций, разгерметизации гидросистемы, возникновения посторонних шумов и стуков в механизмах;

сильного снегопада, тумана, грозы.

Сигнализация о разгерметизации и опасном повышении давления гидропривода осуществляется при помощи специально установленного манометра, кроме того при повышении температуры выше 70°С включается теплообменник.

При высоком давлении рабочая жидкость вытекает мгновенно и может нанести травму человеку, а также попасть на двигатель машины и привести к возгоранию. Для предотвращения этих явлений с целью повышения безопасности, надежности и экологичности проведен расчет на прочность наиболее опасных участков (глава 4).

7.4 Охрана окружающей среды при эксплуатации гидропривода и технологических процессах изготовления узлов и деталей гидропривода

При эксплуатации гидропривода особое внимание нужно уделять проблеме экологии, так как рабочие жидкости изготавливаются на нефтяной основе, а нефть является сильным загрязнителем окружающей среды. При попадании в воду даже небольшого ее количества, вода становится непригодной для использования, а на месте ее пролива в почву, долго не растет трава.

Наибольший объем проливаемой жидкости приходится на время ее сезонной смены или дозаправки. Чтобы минимизировать эти утечки рабочую жидкость следует заливать в гидросистему при помощи специальных маслозаправочных станций. В их отсутствии пользоваться глубокими воронками с металлической сеткой. Запрещается доливать рабочую жидкость во время работы двигателя экскаватора, курить, пользоваться открытым огнем, принимать пишу.

При сезонной замене отработанной рабочей жидкости производится ее утилизация и отправка на переработку. Перед отправкой на утилизацию, рабочая жидкость должна быть аккуратно слита из масляного бака, гидравлических цилиндров и маслопроводов.

С целью предупреждения возможного разрыва трубопроводов и возникновения утечек рабочей жидкости через уплотнение сальников, рукавов и трубопроводов гидроагрегатов, следует ежедневно осуществлять осмотр машины, устранять малейшие подтеки масла, подтягивать хомуты и соединительные элементы. Отходы производства при изготовлении детали, то есть стружка, идут на утилизацию, а затем на переплавку.

В соответствие с ГОСТ 12.0.003 "Опасные и вредные производственные факторы. Классификация" в рабочей зоне при механической обработке детали имеют место выделения вредных веществ (см. таблицу 7.4.1)

Таблица 7.4.1 - Выделение вредных веществ

Вид обработки	Вредное вещество	Удельное выделение
Точение	Аэрозоли эмульсона	0,04 ч 0,25 г/ч
Сверление	Аэрозоли эмульсона	0,06 г/ч

Предельно допустимая концентрация (ПДК) выделяемых вредностей при механической обработке определим в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88, их значения занесём в таблицу 7.4.2:

Таблица 7.4.2 - Выделяемые вредности при механической обработке

Наименование вещества	Агрегатное состояние	ПДК, мг/см3	Класс опасности
Пыль оксида ванадия	Твёрдое	0,5	II
Масло минеральное (на нефтяной основе)	Аэрозоль	5	III

При механических операциях: точение, сверление образуется пыль, мелкая стружка с повышенным содержанием абразивных включений, вредные для здоровья аэрозоли жидкостей и т.д. Для снижения степени воздействия вредных веществ и обеспечения безопасной работы предусмотрительно используем:

-устройство для отсоса пыли в виде вытяжных зондов или вытяжных панелей;

-возможность отсоса из зоны обработки загрязнённого воздуха;

-оснащение присоединяемыми к станкам индивидуальными станками, устройствами (включающими пылестружкогазоприёмники и отсасывающие устройства);

-при необходимости зона обработки должна закрываться кожухом, к которому присоединяется воздуховод отсасывающей системы.

7.5 Инструкция по безопасности эксплуатации гидропривода по ГОСТ 12.0.004

На машине работает один оператор. Присутствие посторонних лиц и предметов на экскаваторе во время работы запрещено, также как и нахождение кого бы то ни было в радиусе его зоны действия. Лица, не имеющие соответствующей квалификации и не прошедшие инструктажа по технике безопасности, к работе на экскаваторе не допускаются. Персонал должен строго соблюдать правила техники безопасности при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте экскаватора. Нарушение этих правил может привести к несчастным случаям, связанным с получением различных травм (ушибов, ранений, ожогов кислотой, от действия электрического тока и.т.д.) и потерей трудоспособности.

При эксплуатации полноповоротного одноковшового экскаватора ЭО-4225 необходимо пользоваться инструкцией по безопасной эксплуатации экскаватора, утвержденной ОАО «Воронежский механический завод».

7.6 Расчет виброизоляторов

Функционирование экскаватора обеспечивается гидроприводом, при работе которого наблюдается вибрация. Она может быть снижена тремя способами: воздействием силы на источник вибрации, воздействием на колебательную систему и виброизоляцией. Наиболее распространенным методом борьбы с вибрацией является применение для вибрирующего оборудования виброизоляторов, представляющих собой либо пружину, либо резиновые втулки. На экскаваторе используются виброизоляторы в виде резиновых втулок, установленных на гидроцилиндрах в проушине, где осуществляется закрепление с рабочим органом. Основное их назначение - защита рабочего оборудования от вибраций и защита работающего от вибрирующего рабочего оборудования. Расчет виброизоляторов сводится к определению их геометрических параметров: высоты, площади, числа и марки резиновых прокладок.

Экскаватор весом Р = 25600 Н с числом оборотов вала насоса п = 1500 об/мин.

Определим частоту вынужденных колебаний:

Гц.

Собственная частота насоса рассчитывается по формуле:

,

Гц.

Находим статическую осадку резиновой втулки



где g - ускорение свободного падения, м/с2.

м.

Высоту втулки рассчитываем по формуле (м):

,

где Gy - динамический модуль упругости резиновой втулки, н/м2;

- допустимая нагрузка на сжатие резиновой втулки, Н/м2;

Из рекомендаций [1, с. 87] выбираем в качестве втулки марку резины 2566, у которой []= 9,8·104 Н/м2 и Gy = 24,5·105 Н/м2.

м.

Втулка чрезмерно толста. Принимаем соотношение частот вынужденных и собственных колебаний, равное 2. Отсюда:

Гц

Тогда статическая осадка

м.

Высота втулки при этом

м.

Общую площадь втулок, укладываемых под основание экскаватора, рассчитываем по формуле:

,

где Р - вес вибрирующего агрегата, Н;

N - число втулок, шт.

Число втулок можно принять равным 4, тогда площадь каждой втулки:

м2.

При квадратной форме сечения ее сторона будет составлять 0,255 м.

Определим коэффициент передачи:

.

Оптимальное соотношение

.

Снижение уровня колебаний и вибраций определим по формуле:

,

дБ

Вывод: Исходя из расчета виброизоляторов, становится очевидным, что при установке виброизолятора в виде резиновых втулок, установленных на гидроцилиндрах в проушине, где осуществляется закрепление с рабочим органом, происходит защита рабочего оборудования от вибраций.

7.7 Средств индивидуальной защиты

Таблица 7.7.1 - Климатические регионы (пояса) в России

Климатический регион (пояс)	Средняя температура воздуха зимних месяцев, °С	Средняя ветра из вероятных м/с	скорость наиболее величин,
IA (особый)	-25	6,8
1Б (IV)	-41	1,3
II (III)	-18	3,6
III (II)	-9,7	5,6

Гигиенические требования к теплоизоляции СИЗ.

Наш регион относится к климатическому региону 1Б и IV поясу со средней температурой воздуха зимних месяцев -35°С и средней скоростью ветра 1,3 м/с [5], (СанПиН 2.2.4.518-98).

Требовании к теплоизоляции СИЗ применительно к климатическим регионам представлены в таблице 7.7.2.

Таблица 7.7.2 - Требовании к теплоизоляции СИЗ применительно к климатическим регионам

Климатический регион (пояс)	Теплоизоляция СИЗ, °С · м2/Вт (не менее)
	Головы	ног	рук
IA (особый)	0,397	0,437	0,497
1Б (IV)	0,447	0,572	0,551
II (III)	0,329	0,422	0,403
III (II)	0,295	0,332	0,377

Расчет теплоизоляции комплекта индивидуальных средств защиты работающих от охлаждения и времени допустимого пребывания на холоде.

Сущность метода заключается в оценке теплозащитной функции одежды на основании величин ее теплоизоляции и показателей теплового состояния человека в реальных условиях трудовой деятельности и/или в условиях, моделирующих эту деятельность (в микроклиматической камере). Теплоизоляция комплекта одежды определяется на основе результатов измерения температуры кожи и плотности сухого теплового потока с поверхности тела в заданных условиях испытания.

Теплоизоляция одежды определяется с участием человека. Она может быть определена также расчетным методом исходя из технических параметров пакета материалов (толщины и воздухопроницаемости):

- для расчета теплоизоляции одежды используются средние значения теплового потока из величин, зарегистрированных в период его относительной стабилизации (но не менее чем из четырех) *, и температуры кожи в конце исследования;

- теплоизоляция одежды (комплекта) в целом (Iк) рассчитывается по формуле (7.7.1):

(7.7.1)

Где Тск - средневзвешенная температура кожи, °С;

Тв - температура окружающего воздуха, °С;

qcn - средневзвешенный тепловой поток, Вт/м2.

Датчик в области лба размещается под головным убором.

Теплоизоляция отдельных предметов одежды (головной убор, рукавицы, обувь, костюм и т.д.) определяется по формуле (7.3.2):

(7.7.2)

где Тлк - температура кожи той или иной области тела (локальная), °С;

Тв - температура окружающего воздуха, °С;

qлп - тепловой поток с поверхности той или иной области тела (локаль-ный), Вт/ м ;

- датчики для измерения температуры кожи и теплового потока располагаются на поверхности тела человека;

- средневзвешенная температура кожи рассчитывается по формуле (7.7.3)

Тек = 0,0886 · Т1 + 0,34 (Т2 + ТЗ + Т4 + Т5) / 4 + 0,134 · Т6 + 0,045 · Т7 + 0,203 (Т8 + Т9) / 2 + 0,125 · Т10 + 0,0644 · Т11, (7.7.3)

Где Т1 ч Т11 - соответственно температура кожи лба, груди, спины, живота, поясницы, плеча, тыла кисти, бедра (верх), бедра (низ), голени, тыла стопы;

- средневзвешенный тепловой поток рассчитывается аналогично определению средневзвешенной температуры кожи.

Расчетный метод определения теплоизоляции одежды (вид одежды: комбинезон или куртка и брюки):

- измеряется толщина пакета материалов одежды (включая "комнатную" одежду) при давлении 2 г·с/см2, и по аналогии рассчитывается ее средневзвешенное значение;

- теплоизоляция одежды в относительно спокойном воздухе рассчитывается по формуле (7.7.4) (применительно к человеку, находящемуся в покое в положении "стоя"):

IК = 0,125 + 0,044 · у - 0,000678 · у (7.7.4)

где Iк - теплоизоляция одежды в относительно спокойном воздухе (штиль);

у - средневзвешенная толщина пакета материалов одежды, мм;

Теплоизоляция одежды в условиях ветрового воздействия, IКВ, определяется из формулы (7.7.5):

IКВ= Iк [100 - [(0,07 · В + 2) · V + 5]] / 100 (7.7.5)

где В - величина воздухопроницаемости верхнего слоя одежды (основного) или в комплекте с используемой ветрозащитной прокладкой, дм3/м2 · с (при перепаде давления 5 мм вод. ст.);

V - скорость ветра, м/с;

5 - снижение Iкв, % под воздействием движений человека в процессе трудовой деятельности (может быть установлено в процессе исследований).

Определим, какую теплоизоляцию будет иметь одежда, имеющая средневзвешенную толщину у =15 мм, воздухопроницаемость В =30 дм3/м2·с при скорости ветра V =1,3 м/с.

qлп = 0,155 °С·м2/Вт,

Iк= 0,125 + 0,044 · 15 - 0,000678 · 15=0,775,

Iкв= 0,775 [100 - [(0,07·30 + 2)·1,3 + 5]] /100= 0,695

Одежда считается соответствующей условиям эксплуатации, если средние значения всех наиболее важных показателей теплового состояния человека не выходят за границы оптимального или допустимого. Число выходов отдельных величин показателей за граничные значения не должно превышать 20% от их общего количества.

7.8 Электробезопасность

В соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей машинисты экскаваторов должны иметь квалификационную группу не ниже второй, а обслуживающие машины электромонтеры -- не ниже третьей. Лица, относящиеся ко второй квалификационной группе, должны знать устройство электроустановок; опасность воздействия электрического тока на человека; основные требования техники безопасности, иметь общее представление о назначении и применении защитных средств; уметь практически оказывать первую медицинскую помощь.

При поражении электрическим током различают электрические травмы (наружные поражения тканей) и электрический удар (поражения внутренних органов).

В частности, по требованиям электробезопасности экскаваторы должны быть оборудованы:

-электростартером для пуска основного или пускового двигателя;

- устройством отключения АКБ;

- защитными колпачками на открытых клеммах электрооборудования кроме подключенных на «массу»;

- розеткой для подключения переносной лампы мощностью не менее 20 Вт;

- отдельными контейнерами или отсеками для АКБ, что исключит попадание токопроводящих и горючих материалов на батареи, а паров электролита - в кабину;

- дополнительной защитой изоляции от механических повреждений в местах перехода через острые углы и кромки деталей.

7.9 Пожаробезопасность

На экскаваторе должны находиться средства пламегашения, к которым есть свободный доступ и которые можно снять с крепления, не применяя инструмент.

Выпускная система двигателя должна обеспечивать гашение искр до выхода отработавших газов в атмосферу, струя отработавших газов не должна попадать на оператора или горючие материалы.

При возникновении пожара опустите рабочее оборудование на землю, остановите двигатель, повернув ключ включателя стартера против часовой стрелки до упора, отключите «массу» аккумуляторов и немедленно покиньте экскаватор.

При пожаре горящее топливо и масла нельзя тушить водой. Следует применять огнетушитель, забрасывать пламя землей или песком. Нельзя подходить к открытому огню в промасленной одежде.

Соблюдайте особую осторожность при обслуживании аккумуляторных батарей. Нельзя курить и пользоваться открытым огнем; не допускайте образования искры вблизи батареи: это может привести к пожару или взрыву, т.к. аккумуляторы выделяют легковоспламеняющиеся газы.

Чтобы избежать возникновения искры вблизи батареи, провод, ведущий к «массе», всегда подсоединяйте последним, а отсоединяйте первым. Не допускайте, чтобы какой-нибудь металлический предмет или соединительный провод одновременно прикасался бы к положительному полюсу батареи и к другой металлической детали экскаватора. При таком касании искра может вызвать взрыв. Чтобы определить степень разряженности аккумуляторов, пользуйтесь вольтметром (нагрузочной вилкой) или ареометром. Перед подключением или отключением аккумуляторов убедитесь в том, что включатель «массы» отключен.

Постоянно следите за состоянием изоляции и надежностью крепления электрических проводов. Искрение в местах повреждения изоляции и ослабление крепления может привести к пожару.

В случае возгорания электропроводки немедленно отключите «массу» аккумулятора!

При обслуживании двигателя и топливной системы экскаватора:

Немедленно устраняйте все обнаруженные течи топлива и масла. Насухо протрите все загрязненные места на экскаваторе.

Никогда не открывайте горловину топливного бака и не заливайте топливо в бак при работающем двигателе. Не курите, обслуживая топливную систему. В холодное время года не пользуйтесь открытым огнем для прогрева топливопроводов и поддона дизеля. Пары топлива опасны, искры или открытое пламя могут привести к их взрыву или пожару.

Следите, чтобы во время работы дизеля вблизи выпускного коллектора и глушителя не было легковоспламеняющихся материалов.

Используйте только рекомендованные сорта топлива. Никогда не смешивайте дизельное топливо с бензином, спиртом и т.д. это может привести к пожару или взрыву.

Список используемых источников

1. Каверзин С. В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: Учебное пособие.-Красноярск: ПИК «Офсет», 1997 384с.

2. Каверзин С. В., Лебедев В. П., Сорокин Е. А. Обеспечение работоспособности гидравлического привода при низких температурах Красноярск: 1997.-240с.

3. Справочник технолога-машиностроителя, том 1 / Под ред. Косиловой А. Г., Мещерякова Р. К.: Машиностроение, 1985.-696 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя, том 2 / Под ред. Косиловой А. Г., Мещерякова Р. К.: Машиностроение, 1986.-496 с.

5. Чекмарев А. А., Осипов В. К. Справочник по машиностроительному черчению.- М.: Высшая школа, 1994. -671 с.

6. Общестроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Токарные, карусельные, токарно - револьверные, алмазно - расточные, сверлильные, строгальные, долбежные, фрезерные станки. М.: Машиностроение, 1974.-416 с.

7. Общестроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно - заключительного на работы, выполняемые на металлорежущих станках, издание 2-е. М.: Издательство НИИ труда, 1984.-460с.

8. Анурьев В. И. Справочник конструктора - машиностроителя, том 1. М.: Машиностроение, 1978.-728 с.

9. Анурьев В. И. Справочник конструктора - машиностроителя, том 2. М.: Машиностроение, 1978."553 с.

10. Анурьев В. И. Справочник конструктора - машиностроителя, том 3. М.: Машиностроение, 1978.-557 с.

11. Башта Т. М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971.-672 с.

12. Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро- и пневмоприводов: Учебник для студентов вузов по специальности (Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика). Машиностроение. 1991. -384 с

13. Емелина З.Г., Емелин Д.Г. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. Красноярск ИПЦ КГТУ, 2000. 183 с.

14. Руденко П.А. и др. Проектирование и производство заготовок в машиностроении: Учеб. Пособие / П.А. Руденко, Ю.А. Харламов, В.М. Плескач; Под общ. ред. В.М. Плескача. - К.: Высшая шк., 1991. - 247 с.: ил.

15. Технология машиностроения: В 2 т. Т.1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. дальский и др.; Под ред. А.М. Дальского. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. - 564с., ил

16. Технология машиностроения: В 2 т. Т.2. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. дальский и др.; Под ред. А.М. Дальского. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. - 564с., ил

17. Примеры расчетов гидропривода: Метод. Указания для студентов специальностей 1211 - (Гидравлические машины, гидропривод и гидропневмоавтоматика) и 1709 - (Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины) / Сост. П.М. Кондратов; КГТУ. Красноярск, 1998. 83 с.

18. Металлорежущие станки. Учеб. Пособие для втузов Н.С. Колев, Л.В. Красниченко, Н.С. Никулин и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 500 с., ил.

19. С.В. Каверзин, А.С. Каверзина, С.В. Подсосов. Гидравлические баки самоходных машин (проектирование, расчет, эксплуатация). Красноярск ИПЦ КГТУ 2001. 75с.

20. Стандарт предприятия. СТП КГТУ 01-02. Т. В. Васильченко Красноярск КГТУ 2005. 52с.

21. Безопасность и экологичность проекта: Метод. Указания по дипломному проектированию для студентов направления «Гидравлическая, вакуумная и компрессорная техника» (спец. 121100). В.Я. Кондрасенко, Л.Н. Горбунова, О.Н. Ледяева. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. 24с.

22. Безопасность жизнедеятельности в техносфере: Учеб. пособие. О.Н. Русак, Л.Н. Горбунова, В.Я. Кондрасенко и др. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. 431с.

Размещено на Allbest.ru