CC BY
24
УДК 629.3.07
ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА И
ОБСЛУЖИВАНИЯ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ
А.А. Печурин, Д.В. Брусянин, А.И. Ситников, П.С. Куприенко
Приведен анализ применения электрогидравлического подъемно-транспортного оборудования для производства работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобильной техники. Приведены расчеты основных элементов конструкций электрогидравлических автомобильных подъемников.
Ключевые слова: подъемно-транспортное оборудование, электрогидравлические подъемники, конструкция.
Конструкции современных базовых шасси пожарных автомобилей и существенные изменения в технологии технического обслуживания и ремонта автомобильной техники определяют необходимость проводимых мероприятий в обслуживающих технику организациях по совершенствованию производства, повышению эффективности работ по техническому обслуживанию и ремонту.
Производственная база производственно-технологических центров (ПТЦ),
автообслуживающих предприятий значительно улучшается с внедрением новых форм и методов технического обслуживания и ремонта, механизацией и автоматизацией производственных процессов с применением современного высокопроизводительного технологического
оборудования и инструмента.
Одним из определяющих и эффективных средств, непосредственно влияющих на организацию и качественное выполнение работ по ТО и ремонту, повышение производительности труда на СТО, является широкое применение подъемно -транспортного оборудования. Необходимость совершенствования и разработки эффективных конструкций данного оборудования обусловлена возможностью значительного повышения производительности труда работ ТО и ремонта, по данным НИИАТа, до 25%.
Все более широкое применение в ПТЦ, в автообслуживающих организациях получают автомобильные подъемники, в сравнении с другими видами подъемно-осмотрового оборудования автомобильные подъемники характеризуются:
- достаточным доступом ко всем агрегатам, узлам и деталям автомобиля;
- повышением производительности труда в результате отсутствия подъемов-спусков (как у осмотровых канав);
- возможностью поднятия на любую высоту и установки автомобиля на любом высотном уровне;
- возможностью изменять технологический маршрут ТО и ремонта;
- обеспечением эргономических требований современного производства;
- обеспечением высокого уровня санитарно-гигиенических условий труда и мер безопасности производства работ.
Широкое применение в автообслуживающих предприятиях получают стационарные как 2-х стоечные, так и 4-х стоечные подъемники.
Сравнительный анализ применения конструкций подъемников показывает существенные преимущества электрогидравлического привода подъемников:
- бесшумность и плавность хода;
- экономия электроэнергии;
- высокая скорость работы на подъем и опускание;
- простота конструкции и технического обслуживания;
- возможность установки на 4-х стоечные подъемники дополнительных осевых подъемных устройств (траверс);
- имеют «чистый пол» и обеспечивают высокий уровень санитарно-гигиенических условий;
- высокая степень безопасности.
Решение при выборе подъемников предусматривает определение:
- грузоподъемности подъемника и устойчивости поднимаемого автомобиля;
- скорости и высоты подъема;
- габаритов обслуживаемых автомобилей;
- технологии применения подъемного оборудования в технологических процессах работ на посту ТО и ремонта.
Исходя из параметров технических характеристик (масса, габариты, доступность к агрегатам и узлам) автомобильной техники, наибольшее применение находят 4-х стоечные электрогидравлические подъемники
грузоподъемностью от 4 до 6 тонн как отечественного, так и зарубежного (РОЖЕКИЕХ 8Ь-6000 и другие модели) производства. Конструкции данных подъемников показывают хорошие эксплуатационные характеристики, ресурс работы их узлов и систем в основном соответствует заявленному организацией-производителем.
Относительно новыми являются
конструкции подъемников повышенной
грузоподъемности от 12 до 20 тонн как
отечественного, так и зарубежного (Веп^ак и другие модели) производства. Вместе с тем опыт эксплуатации подъемников данного класса показывает, что ресурс работы высоконагруженных узлов отдельных моделей недостаточен и не намного превышает гарантийный срок.
К основным элементам конструкции подъемников данного класса можно отнести:
- силовой узел (электродвигатель, гидравлический насос, емкость для масла и пульт управления);
- четыре стойки, две подъемные перекладины, две подъемные платформы;
- основной силовой гидроцилиндр, расположенный под одной из подъездных платформ;
- система тросов, блоков и шкивов;
- замки безопасности, пневматическая или другая система, управляющая ими.
Решение фирмами-изготовителями задач повышения ресурса работы механизмов-подъемников данного класса, устойчивое появление на рынке широкого диапазона размеров прецизионных труб, фирм-производителей гидронасосов, гидроцилиндров, уплотнений (манжет) для гидравлических систем позволяет поддерживать работоспособность, а при необходимости и проведение модернизации конструкций электрогидравлических подъемников.
Подбор конструкций подъемников по расчету основных элементов гидравлических подъемников [1] можно принять в следующей последовательности:
1. По диаметру гидроцилиндра Бц, толщины стенок гидроцилиндра 5", определяемым по следующим зависимостям:
D4 =
V ■
где: Еп - эффективное движущее усилие р - номинальное рабочее давление гидроцилиндра Мпа, р= 15... 21 МПа
- механический КПД гидроцилиндра,
= 0,90...0,95
F„
п (D 2 - d 2
' р пмех,
D- внутренний диаметр гидроцилиндра; d-диаметр штока; d=0,3.. ,0,7D
S = -
р D
4 as
■ + С
где:
-предел текучести материала.
кг/мм2, для стали 30ХГС - =60 кг/мм2;
п- коэффициент запаса прочности, п =3;
^-коэффициент прочности изготовления цельнотянутой трубы, ф=1;
С-прибавка к расчетной толщине стенки, включающая минусовым допуск на толщину стенки, мм С=0,05.
2. По характеристике гидронасоса. Подбор гидронасоса целесообразно проводить по расходу рабочей жидкости Q и рабочему давлению р в гидроцилиндре:
Q
4' "об
■V,
м 3/с
где:
гидроцилиндра.
Чоб
объемный
КПД
=0,98
скорость штока при подъеме
платформы;
8 - ход штока; t - время подъема;
3. По характеристике применяемых тросов. Расчет тросов механизма подъема платформы целесообразно производить по минимальному диаметру тросов ёшж
^ мин к ' — ^
где: Ея - статическое натяжение троса, Ея=Е/п^ц; к=0,52
Е - общий вес поднимаемого груза; п -количество стоек подъемника;
i - передаточное число блоков; ц - КПД блоков, составляет при применении подшипников скольжения 0,85.0,90; подшипников качения -0,99.
При анализе характеристики тросов необходимо также учитывать динамическое натяжение троса:
К
Fsdyn &п
где: вп = 1+ -
6 ' ' /ст
/СТ = Ек100/п^ЕяАя, V - скрость подъема платформ; Ея- модуль упругости троса;
к - высота подъема платформ; Ая - площадь поперечного сечения каната.
4. По применяемым подшипникам скольжения [2]. Расчет подшипников скольжения целесообразно проводить по параметрам: износостойкости, сопротивления изнашиваемости и заедания при перегреве. Оценку износостойкости проводят по среднему давлению Р, которое гарантирует невыдавливаемость смазки и удельной работе Р• V, определяющей тепловой режим (нагрев) и отсутствие заедания подшипника по следующим зависимостям:
Расчет среднего давления определяется по условию:
P=^<[P], МПа
где: Rr подшипник
радиальная нагрузка на
A=d•l - площадь проекции опоры вала на диаметральную плоскость
d и l - диаметр и длина опорного вала, как правило, ^ (0,5.. .1,3^
Расчет нагрева целесообразно выполнить по условию:
P•V< [PV],
т - а)-й
где: К=—— окружная скорость вращения вала
В конструкциях триботехнических узлов из материалов в основном применяется сталь и бронза. От свойств (твердость, шероховатость поверхности, др.) данных материалов, присутствия смазочного материала в зоне конакта поверхностей прямо зависит ресурс работы трибосопряжения. Допукаемые значения среднего давления и
Библиография
1.Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемнотранспортных машин. Справочник. -Минск. Высш. школа, 1983. - 350 с.
2. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. - М.: Машиностроение, 1977.
удельной работы [PV] в этих сопряженинях, находятся в пределах:
сталь по бронзе [P]= 4...6, МПа; [PV] = 4.6,МН>м/м2^с
сталь закаленая [P]= 15.20, МПа; [PV] = 8.12, МН-м/м2-с
сталь по чугуну [P]= 2.4, МПа; [PV] = 1.3, МН^м/м2-с
По проведенным расчетам работа данных трибосопряжений в 4-х стоечных подъемниках повышенной грузоподъемности (от 12 до 20 т) харатеризуется высокими удельными давлениями, превышающими 20 МПа, что обусловлено увеличенной нагрузкой и возникающей циркуляцией мощности по стойкам подъемника, решение которой является одной из основных задач для электрогидравлических конструкций подъемного оборудования данного класса.
References
1. Kuz'min A. V. Spravochnikpo raschetam mekhanizmov pod"emnotransportnyh mashin. Spravochnik. - Minsk. Vyssh. shkola, 1983. - 350 s.
2. Kragel'skij I.V., Dobychin M.N., Kombalov V.S. Osnovy raschetov na trenie i iznos. - M.: Mashinostroenie, 1977.
LIFTING AND HANDLING EQUIPMENT REPAIR AND MAINTENANCE OF FIRE
EQUIPMENT
The analysis applications electrohydraulic lifting-transport equipment for production work by technical and repair car equipment. Results settlements major elements designs electrohydraulic car lifts.
Keywords: lifting-transport equipment, electrohydraulic lifts, design.
Печурин Александр Алексеевич,
к.т.н.,
доцент кафедры пожарной, аварийно-спасательной техники и автомобильного хозяйства,
Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России,
Россия, г. Санкт-Петербург
8(921) 921-01-40,
e-mail: pechurinas@mail. ru
Pechurin A.A.,
candidate of technical Sciences,
docent Department of fire, emergency- rescue equipment and car economy St. Petersburg University of State Firefighting Service of EMERCOM of Russia, Russia, St. Petersburg.
Брусянин Дмитрий Владимирович,
к.т.н.,
доцент кафедры пожарной, аварийно-спасательной техники и автомобильного
хозяйства,
8(911) 173-54-74,
e-mail: [email protected],
Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, Россия, г. Санкт-Петербург Brusyanyn D. V.,
candidate of technical Sciences, docent Department of fire, emergency- rescue equipment and car economy,
St. Petersburg University of State Firefighting Service of EMERCOM of Russia, Russia, St. Petersburg.
Ситников Александр Иванович,
к.т.н., доцент,
Воронежский институт МВД России, Россия, г. Воронеж, Sitnikov A.I.,
candidate of technical sciences, associate professor, Voronezh Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Russia, Voronezh.
Куприенко Павел Сергеевич,
д.т.н., профессор,
заведующий кафедрой техносферной и пожарной безопасности, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, Kuprienko P.S.,
Doctor of Technical Sciences, Professor,
Head of the Department of Technospheric and Fire Safety,
Voronezh State Technical University,
Russia, Voronezh.
© Печурин А.А., Брусянин Д.В., Ситников А.И., Куприенко П.С., 2017
