Предотвращение несчастных случаев в результате самопроизвольного опускания грузовой платформы автомобиля-самосвала (на примере ГАЗ-САЗ-33075)
ART 86608
Авторы:
М.
С. Овчаренко, Л.
А. Гусейханова
М.
С. Овчаренко, Л.
А. Гусейханова Библиографическое описание статьи для цитирования:
Овчаренко
М.
С.,
Гусейханова
Л.
А. Предотвращение несчастных случаев в результате самопроизвольного опускания грузовой платформы автомобиля-самосвала (на примере ГАЗ-САЗ-33075) // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2016. – Т. 11. – С.
2886–2890. – URL:
http://e-koncept.ru/2016/86608.htm.
Аннотация. В данной статье затронута проблема несчастных случаев в результате самопроизвольного опускания грузовой платформы автомобиля-самосвала, представлен анализ травматизма и получена математическая модель прогнозирования несчастных случаев при использовании автомобилей-самосвалов на краткосрочную перспективу, проанализированы основные причины, рассмотрены основные виды неисправностей, связанные с придавливаниями грузовыми платформами самосвалов, предложено и описано блокировочное устройство, предотвращающее самопроизвольное опускание самосвальной платформы.
Ключевые слова:
гидроцилиндр, автомобиль-самосвал, грузовая платформа, несчастный случай, гидравлическая система, гидрозамок
Текст статьи
Овчаренко Марина Сергеевна,кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой безопасности технологических процессов и производств Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «СанктПетербургский государственный аграрный университет», г. СанктПетербургоvcharenko_ms@mail.ru
Гусейханова Лейла Алимердановна,Студентка4 курса Института технических систем, сервисаи энергетики, федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «СанктПетербургский государственный аграрный университет», обучающаясяпо направлению подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность», г. СанктПетербургleilala@bk.ru
Предотвращениенесчастных случаевв результате самопроизвольного опускания грузовой платформы автомобилясамосвала (на примере ГАЗСАЗ33075)
Аннотация.В данной статье затронута проблема несчастных случаев в результате самопроизвольного опускания грузовойплатформы автомобилясамосвала,представлен анализ травматизма и получена математическая модель прогнозирования несчастных случаев при использовании автомобилейсамосвалов на краткосрочную перспективу, проанализированы основные причины, рассмотрены основные виды неисправностей, связанные с придавливаниями грузовыми платформами самосвалов, предложено и описано блокировочное устройство, предотвращающее самопроизвольное опускание самосвальной платформы.Ключевые слова: автомобильсамосвал, грузовая платформа, несчастный случай, гидравлическая система, гидроцилиндр, гидрозамок.
Сегодня парк грузовых автомобилейРоссийской Федерации (РФ), зарегистрированных на юридические лица, насчитывает порядка 2 млн. автомобилей.Однако, почти половина грузового парка (48%) РФ имеет полностью выработанный срок службы. Автопаркагропромышленного комплекса (АПК) РФсегодня практически выработалсвой ресурс на 80% и является источником повышенной опасности, приводящим к высокому росту травматизма, а в особенности к несчастным случаям с летальным исходом[1].Используемые на сегодняшний день в аграрном секторе автомобилисамосвалы содержат ряд технически ненадежных устройств, не обеспечивающих безопасной работы, как обслуживающего персонала, так и самого оператора[1].
Проведенный анализнесчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосваловпоказал, чтоежегодноприих эксплуатации и обслуживании погибает от 50 до 100 человек. Динамика несчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосваловза 20062010 гг., представлена на рис. 1[2].На основании динамики несчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосваловза 20062010 гг. (рис. 1)и в связи с отсутствиемстатистических данных исследуемых видов травм, нами проведено
краткосрочное прогнозирование на 20112015 гг. (рис. 2), которое позволяет на основании полученной математической линейной модели проследить динамику исследуемых видов несчастных случаевза предыдущие года.
Рис.1 Динамика несчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосваловза 20062010 гг.
Рис. 2 –Математическая модель краткосрочного прогноза динамики несчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосвалов
Из рис. 2 видно, что в течение 5 лет (2011–2015гг.) тенденция наличия данных видов травм продолжаласохраняться, а ежегодное незначительное снижение составило, по нашим расчетам, около 8 %. Именно это дает все основания прорабатывать дальнейшие пути решения данной проблемы с учетом новых конкретных технических решений. Все изученные основные причины травматизма в РФ при эксплуатации автомобилейсамосваловпредставлены на рис. 3[2].Из рис. 3 видно, чтоосновными причинами производственного травматизма являются неудовлетворительная организация производства работ (36,8%) и конструктивные недостатки техники (15,8%). Согласно [1, 2, 3] доля несчастных случаев с летальным исходом на автомобиляхсамосвалах в РФ, связанас придавливаниями самосвальными платформами исоставляет около 3%.Среди неисправностей и конструктивных недостатков машин и механизмов в результате придавливания платформами самосвальной техники 38% связано с неисправностью или отсутствием блокирующего устройства, отсоединением блокирующего устройства, неисправностью блокировки, неисправностью гидросистемы, а именно разрыва гидравлического шланга в гидросистеме автомобиляпри подъеме грузовой платформы на высоту [1].
Рис. 3
Распределениепричиннесчастных случаев при эксплуатации автомобилейсамосвалов[2]
В результате изучения существующих устройств предотвращающих самопроизвольное опускание самосвальных платформ, можно сделать вывод,что они достаточно разнообразны и отличаются друг от друга по классификационным признакам и подразделяются на: механические;электромеханические;гидравлические; электрические [2].Также для решения проблемы, связанной с неисправностями в гидросистемеавтомобилейсамосвалов, были изучены средства и устройства,применяемые на других типахмашин [5].Так в гидросистеме гидроподъемников АГП 18на базе шасси ГАЗ (рис.4), предназначенных для различных видов строительных работ, установлен гидрозамок [4].
Рисунок 4Общий вид автогидроподъемникаАГП 18на базе шасси ГАЗ
Гидрозамкибываютодносторонними (рис.5а,б) идвусторонними(рис. 5в,г),с шариковыми(рис. 5а)и коническими(рис. 5б)клапанами[4].Односторонний гидрозамок (рис5а,б) состоит из клапана3,установленного в корпусе 1,пружины 3 и толкателя 4. Под действием пружины клапан отводится от гнезда и рабочая жидкость свободно поступает из полости А в полость Б и обратно. Если оказать воздействие на толкатель 5 с помощью,например, механического звена 4, которое прижимает клапан к седлу2, то запирается полость Б.Такую конструкцию запорного клапана применяют на гидроцилиндрах. Механическое звено 4в этом случае устанавливается в определенном положении на штоке поршня и перемещается вместе с ним [4].Двусторонний гидрозамок (рис. 5в,г)состоит из корпуса 1, двухзапорных клапанов 2 и 9 и пружин 3и 10, клапанов плавающего поршня 6 с толкателями4, 8 и пружинами 5,7. В корпусе гидрозамка имеются полости А и Г, которые соединены с исполнительным рабочим органом гидропривода, и полости Б и В,связанные с напорной или сливной магистралью.
Рисунок 5–Гидравлические замкиа –шариковыйодносторонний; б –коническийодносторонний; в,г–двусторонний:1–корпус; 2 запорное устройство; 3 –пружина; 4 –толкатель; 5 –пружина; 6 гидроцилиндр.
Гидрозамок работает следующим образом.При нейтральном положении электромагнит обесточен,поршень с толкателями находится в среднем положении, подвод и отвод жидкости в полостяхБ и В отсутствуют, то есть гидродвигатель застопорен в определенном положении. Если соединить полость Б с напорной магистралью, а В со сливной,тогда поршень 6 с помощью электромагнита сместится вправо и толкатель откроет клапан 9 . При этом клапан 2 будет работать как обратный, клапан 9 –как клапан распределителя. Рабочая жидкость под давлением откроет клапан 2 и поступит из полости Б в полость А, а слив рабочей жидкости будет происходить из полости Гв полость В через открытый толкателем клапан 9. Рабочий цикл повторяется аналогично в случае переключения распределителем полостей нагнетания и слива (Б,В) гидрозамка [4].На сегодняшний день вавтопарке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «СанктПетербургский государственный аграрный университет»находится 37 единиц техники, в том числе и автомобилисамосвалы ГАЗСАЗ33075, представленныена рис.6, которые используются для перевозок строительных материалов, вывоза строительного мусора и бытовых отходов. В ходе визуального осмотра автомобилейсамосваловнами установлено, что на них отсутствуют предохранительные устройствазащищающие от самопроизвольного опускания грузовой платформы. Несмотря на то, что у автомобилей выработан срок службы,они продолжают использоваться по основному своему назначению,при этом не исключая возможности возникновения нештатной ситуации, и,как следствие,возможного травмированияработников, продолжающих ихобслуживать и эксплуатировать.
Рисунок 6 Общий вид автомобилясамосвала ГАЗСАЗ33075.
На основании вышеизложенного с целью предотвращения самопроизвольного опускания грузовой платформы автомобилясамосвала (на примере ГАЗСАЗ33075) предлагаетсяустановить односторонний гидрозамок,так как проведенные исследованияподтвердили, чточаще всего именно гидрозамкитакого типа устанавливаются на гидроцилиндрах.Таким образом,использование одностороннего гидрозамкав гидросистемеавтомобиля ГАЗСАЗ33075 позволит избежать несчастных случаевпри самопроизвольном опускании грузовой платформы.Для присоединения гидрозамкак
гидрошлангам рукава высокого давления (РВД)
используются фитинг штуцер BSPс цилиндрической трубной резьбой иуплотнительные кольца USITR.В свою очередь, гидрозамок и фитинг штуцер подбирается по основным параметрам, представленным в табл. 12,с учетом выполнения необходимых расчетов, представленных ниже, расходарабочей жидкости, отверстия для присоединенияфитинг штуцеров и гидравлических шланговРВД.Таблица 1 Параметры гидрозамка VBPSE
НаименованиеРасход max.,л/минPmax. BarРезьба,V1V2 C1C2L,ммL1,ммL2,ммL3,ммL4,ммH,ммS,ммВес,кгГидрозамокVBSPE1/4” L4 VIE20350BSP 1/4”64106,53618,5840300,612ГидрозамокVBSPE3/8” L4 VIE35350BSP 3/8”801203816840300,706ГидрозамокVBSPE1/2” L4 VIE50350BSP 1/2”901334517845350,994ГидрозамокVBSPE3/8”4 VIE45350BSP 3/8”901484525845351,130ГидрозамокVBSPE1/2”4 VIE70350BSP 1/2”8013440231860351,214ГидрозамокVBSPE3/4” 4 VIE100350BSP3/4”1001824836860401,792Таблица2 Параметры Фитингов BSP штуцер
DN Шланга,ммDN Шланга,inchРезьба G1Размер ключа S1Параметры85/16”3/8”1919Фитинг 5/16”BSP 3/8”штуцер103/8”3/8”1919Фитинг 3/8”BSP 3/8”штуцер121/2”3/8”1919Фитинг1/2”BSP 3/8”штуцер103/8”1/2"1427Фитинг 3/8”BSP1/2"штуцер121/2"1/2"1427Фитинг1/2"BSP1/2"штуцерДля выбора гидрозамканами проведенрасчет подачи масла в насос НШ 32У3Лпо формуле [4, 5].
Пп= nр* Vн
(1)где Пп–подача масла; nр–число оборотов ведущего ротора, об/мин;Vн–рабочий объем насоса, см2.Знаярабочий объем насоса, в данном случае он составляет 32 см3и число оборотов ведущего ротора, которое равно 2400 об/мин, получимПп= 2400 * 32;Пп= 76 800 см3 =76,8 л/мин.
На основании табл. 12и проведенного расчета для автомобиля ГАЗСАЗ33075выбирается гидрозамок односторонний VBPSE 3/8'' L 4 VIE ввинчиваемого типа и фитинг 1/2" BSP 3/8" штуцер; гидрозамок cрасходоммасла не более 76,8л/мин, представленные на рис. 7, 8. РВД с внутренним диаметром
12 мм, наружным диаметром 20 мм.
Рис.7 –Гидрозамокодносторонний VPSBE3/8'' L 4 VIE ввинчиваемого типа
Рисунок 8Фитинг штуцерBSP:DNвнутренний диаметрфитинга штуцера; S1 –размер ключа; G1внешний диаметрфитинга штуцера;
Принцип работы гидрозамка одностороннего действия заключается в блокировке движения гидроцилиндрав одном направлении. Гидрозамок свободно пропускает гидравлический поток масла в одном направлении,и запирают поток в противоположном направлении, пока давление на линии управления не откроет запорный клапан.Предложенная схема работы гидросистемы ГАЗСАЗ33075 представлена на рисунке 8с учетом внедрения блокирующего устройства.Общий вид гидроцилиндра с предлагаемым размещением гидрозамка на автомобилесамосвале ГАЗСАЗ33075, представлен на рисунке 9.Кроме этого, проведенный расчет экономической эффективности показал [5], что при возникновении несчастногослучая на рабочем месте потери за год составятпримерно765 тыс.руб., а ориентировочная стоимость установки предлагаемого гидрозамка с элементами равна 3 тыс. руб. Таким образом, срок окупаемости капитальных вложений составит1 месяц.
Рис.9Предложенная схема гидросистемы автомобилясамосвалаГАЗСАЗ33075:1 –маслобак; 2 –сливной сетчатый фильтр с предохранительным клапаном; 3заливная горловина маслобака; 4 –толкатель клапана опускания платформы; 5 –гидроцилиндр; 6 –клапан опускания платформы; 7 –кран управления; 8 –предохранительный клапан крана управления; 9 –обратный клапан; 10 –насос шестеренный; 11рычаг управления КОМ; 12 –коробка отбора мощности ;13 –шестерня заднего хода коробки передач автомобиля; 14 –рычаг управления КУ; 15–гидрозамок.
На рис. 10показан общий вид гидроцилиндра автомобилясамосвала ГАЗСАЗ33075, с установленным в нем гидрозамком.
Рис. 10 Общий вид гидроцилиндра с гидрозамкомна автомобилесамосвалеГАЗСАЗ33075:1 верхняя опорная пята; 2 –крышка опоры; 3 –верхняя шаровая опора; 4 –защитные кольца; 5,7,8 –плунжеры; 6 –корпус; 9 –гидрозамок; 10 –рукав высокого давления; 11днище.
В итоге можно сделать вывод, что внедрение гидрозамка в гидросистему автомобилясамосвала ГАЗСАЗ33075 позволит не только решить проблемуисключения несчастных случаев в результатепридавливания работника грузовой платформойпри самопроизвольном ее опускании, но и обеспечитэкономическую целесообразность представленногоинженернотехнического решения. Ссылкина источники1. Овчаренко, А.А. Повышение безопасности операторов мобильной сельскохозяйственной самосвальной техники за счет предотвращения самопроизвольного опускания грузовых платформ: дис. на соискание учен.степ. кандидата техн. наук. –СПб –Пушкин, 2005. –211 с.2. Обстоятельства и причины аварий, произошедших при эксплуатации грузоподъемных машин» [Электронный ресурс] –URL: http://www.soposspb.ru/osn.php?page=strach sluch.php&razdel=151; [Дата обращения:15.12.2015].3. Овчаренко, М.С. Повышение безопасности операторов транспортной сельскохозяйственной техники за счет разработки и внедрения инженернотехнических и организационных мероприятий: дис. канд. техн. наук. –СПб., 2007. –196 с.4. Ловкис,З.В., Бердышев В.Е., Костюченко Э.В., Дейнега В.В. Гидравлика и гидравлические машины. –М.: Колос,1995. –303 с.: ил. ISBN 51000319565.Гусейханова,Л.А. Проект блокировочного устройства гидравлического подъемника кузова автомобилясамосвала ГАЗСАЗ33075: курсовой проект –СПб –Пушкин, 2015.26 с.
Гусейханова Лейла Алимердановна,Студентка4 курса Института технических систем, сервисаи энергетики, федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «СанктПетербургский государственный аграрный университет», обучающаясяпо направлению подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность», г. СанктПетербургleilala@bk.ru
Предотвращениенесчастных случаевв результате самопроизвольного опускания грузовой платформы автомобилясамосвала (на примере ГАЗСАЗ33075)
Аннотация.В данной статье затронута проблема несчастных случаев в результате самопроизвольного опускания грузовойплатформы автомобилясамосвала,представлен анализ травматизма и получена математическая модель прогнозирования несчастных случаев при использовании автомобилейсамосвалов на краткосрочную перспективу, проанализированы основные причины, рассмотрены основные виды неисправностей, связанные с придавливаниями грузовыми платформами самосвалов, предложено и описано блокировочное устройство, предотвращающее самопроизвольное опускание самосвальной платформы.Ключевые слова: автомобильсамосвал, грузовая платформа, несчастный случай, гидравлическая система, гидроцилиндр, гидрозамок.
Сегодня парк грузовых автомобилейРоссийской Федерации (РФ), зарегистрированных на юридические лица, насчитывает порядка 2 млн. автомобилей.Однако, почти половина грузового парка (48%) РФ имеет полностью выработанный срок службы. Автопаркагропромышленного комплекса (АПК) РФсегодня практически выработалсвой ресурс на 80% и является источником повышенной опасности, приводящим к высокому росту травматизма, а в особенности к несчастным случаям с летальным исходом[1].Используемые на сегодняшний день в аграрном секторе автомобилисамосвалы содержат ряд технически ненадежных устройств, не обеспечивающих безопасной работы, как обслуживающего персонала, так и самого оператора[1].
Проведенный анализнесчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосваловпоказал, чтоежегодноприих эксплуатации и обслуживании погибает от 50 до 100 человек. Динамика несчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосваловза 20062010 гг., представлена на рис. 1[2].На основании динамики несчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосваловза 20062010 гг. (рис. 1)и в связи с отсутствиемстатистических данных исследуемых видов травм, нами проведено
краткосрочное прогнозирование на 20112015 гг. (рис. 2), которое позволяет на основании полученной математической линейной модели проследить динамику исследуемых видов несчастных случаевза предыдущие года.
Рис.1 Динамика несчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосваловза 20062010 гг.
Рис. 2 –Математическая модель краткосрочного прогноза динамики несчастных случаев со смертельным исходом при эксплуатации автомобилейсамосвалов
Из рис. 2 видно, что в течение 5 лет (2011–2015гг.) тенденция наличия данных видов травм продолжаласохраняться, а ежегодное незначительное снижение составило, по нашим расчетам, около 8 %. Именно это дает все основания прорабатывать дальнейшие пути решения данной проблемы с учетом новых конкретных технических решений. Все изученные основные причины травматизма в РФ при эксплуатации автомобилейсамосваловпредставлены на рис. 3[2].Из рис. 3 видно, чтоосновными причинами производственного травматизма являются неудовлетворительная организация производства работ (36,8%) и конструктивные недостатки техники (15,8%). Согласно [1, 2, 3] доля несчастных случаев с летальным исходом на автомобиляхсамосвалах в РФ, связанас придавливаниями самосвальными платформами исоставляет около 3%.Среди неисправностей и конструктивных недостатков машин и механизмов в результате придавливания платформами самосвальной техники 38% связано с неисправностью или отсутствием блокирующего устройства, отсоединением блокирующего устройства, неисправностью блокировки, неисправностью гидросистемы, а именно разрыва гидравлического шланга в гидросистеме автомобиляпри подъеме грузовой платформы на высоту [1].
Рис. 3
Распределениепричиннесчастных случаев при эксплуатации автомобилейсамосвалов[2]
В результате изучения существующих устройств предотвращающих самопроизвольное опускание самосвальных платформ, можно сделать вывод,что они достаточно разнообразны и отличаются друг от друга по классификационным признакам и подразделяются на: механические;электромеханические;гидравлические; электрические [2].Также для решения проблемы, связанной с неисправностями в гидросистемеавтомобилейсамосвалов, были изучены средства и устройства,применяемые на других типахмашин [5].Так в гидросистеме гидроподъемников АГП 18на базе шасси ГАЗ (рис.4), предназначенных для различных видов строительных работ, установлен гидрозамок [4].
Рисунок 4Общий вид автогидроподъемникаАГП 18на базе шасси ГАЗ
Гидрозамкибываютодносторонними (рис.5а,б) идвусторонними(рис. 5в,г),с шариковыми(рис. 5а)и коническими(рис. 5б)клапанами[4].Односторонний гидрозамок (рис5а,б) состоит из клапана3,установленного в корпусе 1,пружины 3 и толкателя 4. Под действием пружины клапан отводится от гнезда и рабочая жидкость свободно поступает из полости А в полость Б и обратно. Если оказать воздействие на толкатель 5 с помощью,например, механического звена 4, которое прижимает клапан к седлу2, то запирается полость Б.Такую конструкцию запорного клапана применяют на гидроцилиндрах. Механическое звено 4в этом случае устанавливается в определенном положении на штоке поршня и перемещается вместе с ним [4].Двусторонний гидрозамок (рис. 5в,г)состоит из корпуса 1, двухзапорных клапанов 2 и 9 и пружин 3и 10, клапанов плавающего поршня 6 с толкателями4, 8 и пружинами 5,7. В корпусе гидрозамка имеются полости А и Г, которые соединены с исполнительным рабочим органом гидропривода, и полости Б и В,связанные с напорной или сливной магистралью.
Рисунок 5–Гидравлические замкиа –шариковыйодносторонний; б –коническийодносторонний; в,г–двусторонний:1–корпус; 2 запорное устройство; 3 –пружина; 4 –толкатель; 5 –пружина; 6 гидроцилиндр.
Гидрозамок работает следующим образом.При нейтральном положении электромагнит обесточен,поршень с толкателями находится в среднем положении, подвод и отвод жидкости в полостяхБ и В отсутствуют, то есть гидродвигатель застопорен в определенном положении. Если соединить полость Б с напорной магистралью, а В со сливной,тогда поршень 6 с помощью электромагнита сместится вправо и толкатель откроет клапан 9 . При этом клапан 2 будет работать как обратный, клапан 9 –как клапан распределителя. Рабочая жидкость под давлением откроет клапан 2 и поступит из полости Б в полость А, а слив рабочей жидкости будет происходить из полости Гв полость В через открытый толкателем клапан 9. Рабочий цикл повторяется аналогично в случае переключения распределителем полостей нагнетания и слива (Б,В) гидрозамка [4].На сегодняшний день вавтопарке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «СанктПетербургский государственный аграрный университет»находится 37 единиц техники, в том числе и автомобилисамосвалы ГАЗСАЗ33075, представленныена рис.6, которые используются для перевозок строительных материалов, вывоза строительного мусора и бытовых отходов. В ходе визуального осмотра автомобилейсамосваловнами установлено, что на них отсутствуют предохранительные устройствазащищающие от самопроизвольного опускания грузовой платформы. Несмотря на то, что у автомобилей выработан срок службы,они продолжают использоваться по основному своему назначению,при этом не исключая возможности возникновения нештатной ситуации, и,как следствие,возможного травмированияработников, продолжающих ихобслуживать и эксплуатировать.
Рисунок 6 Общий вид автомобилясамосвала ГАЗСАЗ33075.
На основании вышеизложенного с целью предотвращения самопроизвольного опускания грузовой платформы автомобилясамосвала (на примере ГАЗСАЗ33075) предлагаетсяустановить односторонний гидрозамок,так как проведенные исследованияподтвердили, чточаще всего именно гидрозамкитакого типа устанавливаются на гидроцилиндрах.Таким образом,использование одностороннего гидрозамкав гидросистемеавтомобиля ГАЗСАЗ33075 позволит избежать несчастных случаевпри самопроизвольном опускании грузовой платформы.Для присоединения гидрозамкак
гидрошлангам рукава высокого давления (РВД)
используются фитинг штуцер BSPс цилиндрической трубной резьбой иуплотнительные кольца USITR.В свою очередь, гидрозамок и фитинг штуцер подбирается по основным параметрам, представленным в табл. 12,с учетом выполнения необходимых расчетов, представленных ниже, расходарабочей жидкости, отверстия для присоединенияфитинг штуцеров и гидравлических шланговРВД.Таблица 1 Параметры гидрозамка VBPSE
НаименованиеРасход max.,л/минPmax. BarРезьба,V1V2 C1C2L,ммL1,ммL2,ммL3,ммL4,ммH,ммS,ммВес,кгГидрозамокVBSPE1/4” L4 VIE20350BSP 1/4”64106,53618,5840300,612ГидрозамокVBSPE3/8” L4 VIE35350BSP 3/8”801203816840300,706ГидрозамокVBSPE1/2” L4 VIE50350BSP 1/2”901334517845350,994ГидрозамокVBSPE3/8”4 VIE45350BSP 3/8”901484525845351,130ГидрозамокVBSPE1/2”4 VIE70350BSP 1/2”8013440231860351,214ГидрозамокVBSPE3/4” 4 VIE100350BSP3/4”1001824836860401,792Таблица2 Параметры Фитингов BSP штуцер
DN Шланга,ммDN Шланга,inchРезьба G1Размер ключа S1Параметры85/16”3/8”1919Фитинг 5/16”BSP 3/8”штуцер103/8”3/8”1919Фитинг 3/8”BSP 3/8”штуцер121/2”3/8”1919Фитинг1/2”BSP 3/8”штуцер103/8”1/2"1427Фитинг 3/8”BSP1/2"штуцер121/2"1/2"1427Фитинг1/2"BSP1/2"штуцерДля выбора гидрозамканами проведенрасчет подачи масла в насос НШ 32У3Лпо формуле [4, 5].
Пп= nр* Vн
(1)где Пп–подача масла; nр–число оборотов ведущего ротора, об/мин;Vн–рабочий объем насоса, см2.Знаярабочий объем насоса, в данном случае он составляет 32 см3и число оборотов ведущего ротора, которое равно 2400 об/мин, получимПп= 2400 * 32;Пп= 76 800 см3 =76,8 л/мин.
На основании табл. 12и проведенного расчета для автомобиля ГАЗСАЗ33075выбирается гидрозамок односторонний VBPSE 3/8'' L 4 VIE ввинчиваемого типа и фитинг 1/2" BSP 3/8" штуцер; гидрозамок cрасходоммасла не более 76,8л/мин, представленные на рис. 7, 8. РВД с внутренним диаметром
12 мм, наружным диаметром 20 мм.
Рис.7 –Гидрозамокодносторонний VPSBE3/8'' L 4 VIE ввинчиваемого типа
Рисунок 8Фитинг штуцерBSP:DNвнутренний диаметрфитинга штуцера; S1 –размер ключа; G1внешний диаметрфитинга штуцера;
Принцип работы гидрозамка одностороннего действия заключается в блокировке движения гидроцилиндрав одном направлении. Гидрозамок свободно пропускает гидравлический поток масла в одном направлении,и запирают поток в противоположном направлении, пока давление на линии управления не откроет запорный клапан.Предложенная схема работы гидросистемы ГАЗСАЗ33075 представлена на рисунке 8с учетом внедрения блокирующего устройства.Общий вид гидроцилиндра с предлагаемым размещением гидрозамка на автомобилесамосвале ГАЗСАЗ33075, представлен на рисунке 9.Кроме этого, проведенный расчет экономической эффективности показал [5], что при возникновении несчастногослучая на рабочем месте потери за год составятпримерно765 тыс.руб., а ориентировочная стоимость установки предлагаемого гидрозамка с элементами равна 3 тыс. руб. Таким образом, срок окупаемости капитальных вложений составит1 месяц.
Рис.9Предложенная схема гидросистемы автомобилясамосвалаГАЗСАЗ33075:1 –маслобак; 2 –сливной сетчатый фильтр с предохранительным клапаном; 3заливная горловина маслобака; 4 –толкатель клапана опускания платформы; 5 –гидроцилиндр; 6 –клапан опускания платформы; 7 –кран управления; 8 –предохранительный клапан крана управления; 9 –обратный клапан; 10 –насос шестеренный; 11рычаг управления КОМ; 12 –коробка отбора мощности ;13 –шестерня заднего хода коробки передач автомобиля; 14 –рычаг управления КУ; 15–гидрозамок.
На рис. 10показан общий вид гидроцилиндра автомобилясамосвала ГАЗСАЗ33075, с установленным в нем гидрозамком.
Рис. 10 Общий вид гидроцилиндра с гидрозамкомна автомобилесамосвалеГАЗСАЗ33075:1 верхняя опорная пята; 2 –крышка опоры; 3 –верхняя шаровая опора; 4 –защитные кольца; 5,7,8 –плунжеры; 6 –корпус; 9 –гидрозамок; 10 –рукав высокого давления; 11днище.
В итоге можно сделать вывод, что внедрение гидрозамка в гидросистему автомобилясамосвала ГАЗСАЗ33075 позволит не только решить проблемуисключения несчастных случаев в результатепридавливания работника грузовой платформойпри самопроизвольном ее опускании, но и обеспечитэкономическую целесообразность представленногоинженернотехнического решения. Ссылкина источники1. Овчаренко, А.А. Повышение безопасности операторов мобильной сельскохозяйственной самосвальной техники за счет предотвращения самопроизвольного опускания грузовых платформ: дис. на соискание учен.степ. кандидата техн. наук. –СПб –Пушкин, 2005. –211 с.2. Обстоятельства и причины аварий, произошедших при эксплуатации грузоподъемных машин» [Электронный ресурс] –URL: http://www.soposspb.ru/osn.php?page=strach sluch.php&razdel=151; [Дата обращения:15.12.2015].3. Овчаренко, М.С. Повышение безопасности операторов транспортной сельскохозяйственной техники за счет разработки и внедрения инженернотехнических и организационных мероприятий: дис. канд. техн. наук. –СПб., 2007. –196 с.4. Ловкис,З.В., Бердышев В.Е., Костюченко Э.В., Дейнега В.В. Гидравлика и гидравлические машины. –М.: Колос,1995. –303 с.: ил. ISBN 51000319565.Гусейханова,Л.А. Проект блокировочного устройства гидравлического подъемника кузова автомобилясамосвала ГАЗСАЗ33075: курсовой проект –СПб –Пушкин, 2015.26 с.
