Научная статья на тему 'Обзор конструктивных схем, устройств замедленияжидкостного потока используемых в гидороприводах селькохозяйственных машин'

Обзор конструктивных схем, устройств замедленияжидкостного потока используемых в гидороприводах селькохозяйственных машин Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
137
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АМОСВАЛЬНАЯ ГРУЗОВАЯ ПЛАТФОРМА / ЗАМЕДЛИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН / БЕЗОПАСНОСТЬ ОПЕРАТОРА / ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ СТОЙКА / ГИДРОЦИЛИНДР / DUMP LOAD PLATFORM / RETARDANT VALVE / OPERATOR SAFETY / SAFETY POST / HYDRAULIC CYLINDER

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Христофоров Е. Н., Ковалев А. Ф., Кузнецов А. А.

Представлены результаты анализа технических устройств, замедляющих скорость жидкостного потока в гидравлических приводах гидрофицированных машин применяемых в сельскохозяйственном производстве.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Христофоров Е. Н., Ковалев А. Ф., Кузнецов А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The results of technical devices’ test which retard the rate of liquid flow in hydraulic drives of hydroficated machinery used in agricultural production were submitted.

Текст научной работы на тему «Обзор конструктивных схем, устройств замедленияжидкостного потока используемых в гидороприводах селькохозяйственных машин»

фаменской свиты повышенное содержание стронция сохраняет свои границы на северо-востоке области, смещение границ стронциевой аномалии к центру депрессионной воронки (г. Брянск) до настоящего времени не наблюдается. Содержание стронция в подземных водах свиты во всех опробованных скважинах увеличилось по сравнению с прошлым годом, содержание стронция в пределах границ аномалии от 1 до 5 ПДК зафиксировано в 12 скважинах. В в 9 скважинах фиксировалось содержание стронция от 1 до 4 ПДК.

В юго-восточных и южном районах области в пределах Днепровского артезианского бассейна выделены локальные участки техногенного поражения меловых подземных вод нитратами.

Выявлено нерациональное использование предприятиями пресных подземных вод Брянского месторождения в производственно-технических целях. В лицензиях на право добычи подземных вод отсутствуют обоснования использования именно питьевых артезианских вод хорошего качества на производственно-технические нужды, а не подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта или поверхностных вод.

В настоящее время существуют три проблемы водоснабжения населения области, требующие первоочередного решения:

- истощение запасов верхнефранско-фаменской свиты - основного источника водоснабжения в пределах 1 гидрогеологического района (Московский артезианский бассейн);

- ухудшение качества подземных и поверхностных вод продуктивных комплексов за счет техногенной нагрузки;

- рациональное использование подземных вод.

С ухудшением качества воды в водоисточнике увеличивается стоимость очистки, поскольку связано с крупными капиталовложениями на реконструкцию имеющихся сооружений или строительство новых. Увеличиваются также эксплуатационные расходы, обусловленные повышением доз реагентов. В итоге мы имеем троекратное увеличение стоимости воды по сравнению с нынешней ситуацией. В особо неблагоприятных случаях возможно и более значительное удорожание воды.

Таким образом, если не удастся предотвратить дальнейшее ухудшение качества воды в водоисточниках, неизбежно возникнет ситуация, когда цена питьевой воды возрастет настолько, что ее использование для бытовых нужд, отличных от питья, окажется экономически невыгодным.

УДК 62.822

ОБЗОР КОНСТРУКТИВНЫХ с

ную систему охраны водных ресурсов.

Для кардинального решения проблемы качества воды в условиях будущего необходим комплекс скоординированных мер, основной задачей которых является прекращение сброса сточных вод в реки и водоемы, то есть отделение хозяйственного звена круговорота воды от источников водных ресурсов.

Один из путей решения этой проблемы -улучшение и совершенствование технологических процессов на промышленных предприятиях, создание на них расширенных и законченных циклов производства с использованием образующихся при этом отходов и переход на повторное использование вод.

Необходим срочный переход от "прямоточного" (река-предприятие-река) водоснабжения предприятий к замкнутому циклу, то есть чтобы взятая однажды вода находилась все время в обороте, это предположит полное исключение попадания сточных вод в реки и водоемы.

Для бытовых сточных вод перспективным является повторное использование в тех отраслях промышленности, которые не требуют воды высокого качества, а также для орошения земледельческих полей. Это дает большой эффект, так как бытовые стоки содержат большое количество органических веществ. Вместе с тем это способствует почвенному обезвреживанию сточных вод.

Также не менее важным для решения проблемы охраны водных ресурсов является снижение водоемкости производства и расходования воды на единицу продукции.

При решении проблем водопользования в региональном масштабе важным является преодоление противоречий между местными потребностями в воде и возможностями их удовлетворения. Для каждой конкретной территории эти проблемы должны решаться на основе единой программы регулирования и управления водными ресурсами. Подобная программа должна строиться с учетом физико-географических условий, а также административного, экономико-территориального и производственно-отраслевого аспекта

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Постановление ГД ФС РФ от 01.12.1999 N 4686-П ГД О Федеральном законе "О питьевой воде и питьевом водоснабжении.

2. СанПиН 2.1.4.1074 -01 «Питьевая вода: гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

Л, УСТРОЙСТВ ЗАМЕДЛЕНИЯ

ЖИДКОСТНОГО ПОТОКА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ГИДОРОПРИВОДАХ СЕЛЬКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

E.H. Христофоров, доктор технических наук, профессор А.Ф. Ковалев, A.A. Кузнецов, инженеры

ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

Представлены результаты анализа технических устройств, замедляющих скорость жидкостного потока в гидравлических приводах гидрофицированных машин применяемых в сельскохозяйственном производстве.

Ключевые слова: самосвальная грузовая платформа, замедлительный клапан, безопасность оператора, предохранительная стойка, гидроцилиндр.

В сельскохозяйственном производстве постоянно возникает необходимость в использовании гидравлических цилиндров одностороннего действия, обеспечивающих быстрый подъем самосвальных грузовых платформ, рабочих органов сельхозмашин и постоянное, независимое от внешней нагрузки время опускания.

В нашей стране и за рубежом для торможения рабочего процесса опускания груза грузовой самосвальной платформой, разработаны и используются дроссельные устройства и замедлите льные клапаны. Замедлительный клапан ввертывают в отверстие гидравлического цилиндра, на другой штуцер клапана подсоединяют шланг от гидросистемы трактора или автомобиля. Данный клапан позволяет быстрый подъем сельскохозяйственной навесной машины и более замедленное ее опускание.

Такие прицепы и машины, с поднимающими платформами, оборудованы предохранительными стойками, чтобы обеспечить безопасность оператора работающего под поднятой платформой

Однако как показывает практика и анализ травматизма, обслуживающий персонал редко пользуется предохранительной стойкой при работе под поднятой платформой. Отмечены также случаи, когда при случайном обрыве шланга, при устранении отказов в гидравлической системе (затягивании штуцера шланга подводящего масло к гидравлическому цилиндру, чтобы устранить течь и т.д.), происходит резкое опускание платформы. Люди, находящиеся в зоне под поднятой платформой, не успевают покинуть опасную зону и травмируются (в большинстве случаев с летальным исходом).

The results of technical devices' test which retard the rate of liquid flow in hydraulic drives of hydroficated machinery used in agricultural production were submitted.

Key words: dump load platform, retardant valve, operator safety, safety post, hydraulic cylinder.

Так как при максимальной нагрузке и случайном обрыве шланга самосвальная платформа прицепа 2ПТС - 4, опускается в течение 6 секунд, а при минимальной - 20 секунд. Это приводит как к повреждению подъемных средств, и как уже отмечалось выше к смертельному травмированию людей, по различным причинам оказавшихся в зоне подъема - опускания платформы (рабочего органа сельскохозяйственной машины, например мотовила комбайна).

Для того чтобы увеличить время опускания платформы (рабочего органа) надо соответственно уменьшить площадь калиброванного отверстия в шайбе. Однако уменьшение сечения отверстия приводит к негативным последствиям: увеличивается времени подъема платформы (что экономически не выгодно), большая часть мощности машины расходуется на нагрев масла при перепуске через калибровочное отверстие, что крайне не желательно.

Выполненный анализ литературных и патентных источников содержащих описание современных технических методов и средств, предотвращающих самопроизвольное опускание грузовых самосвальных платформ, позволяет, исходя из основных требований к техническим средствам, обеспечивающим безопасность труда операторов работающих на самосвальной технике, классифицировать эти средства (рисунок 1).

Рис. 1. Классификация технических средств безопасности грузовых самосвальных платформ

Рассмотрим часть устройств, которые входят в категорию гидравлических средств, предотвращения самопроизвольного отекания грузовых платформ.

Одним из гидравлических средств предотвращения самопроизвольного отекания грузовых платформ является устройство для автоматического регулирования скорости отекания платформы самосвала разработанное Добринцом В.К.. Китайчиком И.А.. Черняком ГЛ. (рис. 2).

самым исключает нахождение оператора в опасной зоне (под платформой).

Недостатком устройства является невозможность фиксации платформы при механических неисправностях гидра атическо го подъемника.

Перспективное направление, по мнению многих ученых, применение средств предотвращения самопроизвольного опускания платформ в самом гидроцилиндре.

В частности. ДН. Мачурин и В В. Осташсн-ков предлагают применять самосвальных платформах многоступенчатый телескопический гидроцилиндр представленный на рисунке 3.

Рис. 2. Продольный разрез устройства для автоматического регу лирования скорости опускания платформы самосвала

К преимуществам следует отнести автоматический принцип работы устройства независимо от выполняемых действий оператора, тем

Рис. 3. Схема многоступенчатого телескопического гидроцилиндра

Многоступенчатый телескопический гидроцилиндр работает следующим образом. Жидкость через канат 11 подастся под поршни 10, и поршень 12, так как шток 1 свободен, то он начинает выдвигаться. В конце хода упорный элемент 13 штока I совпадает с шариками 4 механического замка и освобождает упорный элемент на внутренней поверхности 5 цилиндра 8 При этом цилиндр 8 одной сту пени отсоединяется от цилиндра 8 соседней сту пени и начинает выдвигаться В это время запорный элемент 3 под действием пружины 2 перемещается в осевом направлении и запирает шарики в упорном элементе штока, препятству я его втягиванию под действием нагрузки в цилиндр.

В конце хода цилиндра шарики также совпадут с упорным элементом на наружной поверхности 14 цилиндра освобождается следующий цилиндр 8. При этом запорный элемент 3 механического замка замыкает соседний цилиндр 8. препятству я таким образом втягиванию цилиндров 8.

При обратном ходе (складывании) гидроцилиндра рабочая жидкость подается в полость 9 через канал 6. при этом цилиндр 8 втягивается в корпус 7, запорный элемент 3 перемещается и освобождает шарики 4. Затем процесс повторяется в обратном направлении.

Авторами разработан силовой гидроцилиндр дву стороннего действия с механическими шариковыми замками (рис. 4).

Рис. 4. Силовой гидроцилиндр

Силовой гидравлический цилиндр работает следу ющим образом.

Исходное положение механический шариковый замок убранного положения цилиндра закрыт, шарики 16 находятся в кольцевой выточке кольца замка 17. Для выдвижения штока рабочее тело, под давлением, через шту цер 21 подастся в полость под распорным цилиндром 19, под которым начинает возрастать давление, при этом распорный цилиндр начинает с двигаться влево, шарики 16 опу скаются вниз, замок открывается. Давление также них начинает возрастать под поршневыми полостями, выдвигая секции штока цилиндра. При выдвижении поршня 3 вправо, шарики 4 подходят и у пираются в кру говой конусный уступ торца распорного цилиндра 7. Возникает горизонтальная составляющая от силы прижатия шариков к конусной части распорного цилиндра, под воздействием которой распорный цилиндр, сжимая пружину 8. сдвигается в сторону полости цилиндра, соединенной со сливом, при этом шарики установятся напротив сферической выточки кольца замка и под действием вертикальной составляющей у силия прижатия их к кону -

сной части распорного цилиндра они будут выдвинуты из гнезд сепаратора в кольцеву ю выточку замка 6. а распорный цилиндр 7 под действием у силия пружины 8 проскользнет под шариками, механический шариковый замок закроется.

Для открытия замка жидкость поступает в полость (стороны штока) через шту цер 22. В изолированной камере между поршнем и распорным цилиндром возникает нарастающее давление. которое не может сдвину ть поршень, закрытый на шариковый замок, а сжимая пружину. сдвигает распорный цилиндр. Как только шарики замка не будут у держиваться в сферической выточке кольца замка распорным цилиндром. шарики сдвигаются внутрь сепаратора и откроют шариковый замок, после чего поршень начнет убираться в корпус цилиндра.

При уборке, поршень у пирается в распорный цилиндр 19, сдвигает его влево, как только шарики 16 окажутся напротив сферической выточки кольца замка то действием усилия пружины 18 распорный цилиндр проскользнет под шариками 16. механический шариковый замок убранного положения закроется, надежно фиксируя поршень в у бранном положении.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Овчаренко A.A. Повышение безопасности операторов мобильной сельскохозяйственной самосвальной техники за счет предотвращения самопроизвольного опускания грузовых платформ//Дисс. канд. техн. наук. - С-Пб, 2005. -210 с.

2. Олянич Ю.Д., Пантюхин А.И., Меркалов H.A. Исследование причин аварийного опускания платформ тракторных прицепов/Юхрана здоровья работников агропромышленного производства - Орел: Изд. ВНИИОТ МСХ РФ, 1993 -С. 27-33.

3. Христофоров E.H. Предотвращение аварийности и травматизма водителей сельскохозяйственных транспортных средств путем инженерно - технических мероприятий//Дисс. док. техн. наук. - С-Пб, 2009. - 327 с.

4. Патент на изобретение №2278304. Силовой гидроцилиндр двустороннего действия/Е.Н. Христофоров, Е.Г. Лумисте и др. - Опубл. БИ №17, 2006.

УДК 535.241

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МУТНОСТИ ВОДЫ

В.Н. Кровопускова, ст. преподаватель О.Н. Дёмина, кандидат технических наук, ст. преподаватель. ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

Электронное устройство контроля прозрачности воды: функциональная схема прибора для определения прозрачности воды, принципиальная электросхема фотоколориметра и фотодатчика на транзисторах, описание их работы, монтажа, налаживания, комплектующих элементов.

Ключевые слова: электронное устройство контроля прозрачности воды, мутность воды, фотоколориметр, фотодатчик на транзисторах.

Однимизосновныхисточниковпоступлени-явречнуюсетьнаносовисвязанныхснимизагряз-няющихвеществ, вчастностирадионуклидов, является почвенный покров и залегающие на поверхности водосборов грунты.

Исследования показали, что часть загрязняющих веществ, поступающих с водосбора реки в ее русло, перемещается потоками ливневых и талых вод в растворенном виде, а часть в адсорбированном вид. Адсорбированная на частицах наносов составляющая потока загрязняющих веществ соизмерима, а по некоторым веществам даже превышает растворенную в воде часть.

Поэтому важным вопросом является кон-трольпоступления, транспорта и накопления в руслах рек донных отложений и связанных с ними загрязняющих веществ.

Электронные устройства контроля мутности воды основаны на принципе измерения пропускания светового потока через раствор (воду). Мутность воды обуславливается содержанием в ней различных окрашенных и минеральных веществ, тонкодисперсных примесей, нерастворимых (коллоидных) неорганических соединений[ 1 ].

Electronic control unit of transparency of water: a function chart of the device for determination of transparency of water, the basic electroscheme of the photocolorimeter and the photosensor on transistors, the description of their work, of installation, of adjustment, of completing elements.

Key words: electronic control unit of transparency of water, transparency of water, photocolorimeter, photosensor on transistors.

При измерении мутности воды фотометрическим способом фиксируется интенсивность пропускаемого света, и она сравнивается с мутностью заведомо прозрачного (стандартного) раствора[2]. Существуют промышленные приборы для измерения мутности раствора - фотоколориметры, например КФК-2 и КФК-3, предназначенные для измерения коэффициентов пропускания света и оптической плотности растворов в отдельных участках диапазона (315-980 нм). Однако эти приборы отличаются большой сложностью и неприменимы для использования в полевых условиях для быстрой оценки мутности. Поэтому для относительных измерений и экспресс-анализа мутности воды разработан фотоколориметр, принцип действия которого основан на преобразовании интенсивности светового потока в электрическую величину (ток).

Принципиальная электрическая схема измерителя мутности воды показана на рисунке. В качестве фотодатчика используется фотодиод ФД-24К. Технические характеристики фотодиода указаны в таблице [3].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.