6. Оценка надёжности модернизированного гидромеханизма

Применение насосно-аккумуляторного привода позволяет оптимизировать работу гидромеханизма, снижает пульсации давления и увеличивая ресурс гидроэлементов схемы. Поэтому при оценке надежности механизма принимаем макс. значение наработки. Статические данные по макс наработках на отказ в табл. 3

Таблица 3

Наименование элементов	Макс наработка на отказ, Тмакс	Интенсивность отказов
Насос нерегулируемый аксиально-поршневой	5000	200
гидроцилиндры	13000	77
Распределители золотниковые	25000	40
Предохранительные клапаны	15000	67
Обратный клапан	100000	10
аккумуляторы	20000	50
фильтры	6200	160

Предварительно принимаем, что переодическая разгрузка насоса позволяет увеличить его ресурс не менее чем в 1, 5 раза.

Тогда наработка насоса на отказ составит 5000*1,5 = 7,500 , а интенсивность λ^{' =} 1/7500 = 133 * 10^6

1. Контур:

Насосно-аккумуляторный контур (К1 = 7): ): насос аксиально-поршневой (λ^' = 133·10^-6 ч¹); клапан перепускной (λ^' = 67·10^-6 ч^-1);

Обратный клапан (λ^' = 10·10^-6 ч¹); аккумулятор (λ^' = 50·10^-6 ч-¹); двухходовой распределитель (λ^' = 40·10^-6 ч^-1) и фильтр (λ^' = 160·10^-6 ч^-1). Max интенсивность отказа контура: λ₁ = 500·10^-6 ч^-1.

2. Контур:

Силовой контур (k₂ = 1): гидроцилиндр (λ^' = 77·10^-6 ч^-1).

Расчёт количественного значения надёжности каждого контура:

P(k₁) = e^-λ·T = 1/2,718^0,0005·1200 = 0,549

P(k₂) = e^-λ·T = 1/2,718^{0,00077·1200} = 0,912

Вероятность безотказной работы механизма в течении года:

P(t) = P(k1) ·P(k2) = 0,549·0,912 = 0,5

7. Расчет и выбор пневмогидроаккумулятора.

Механическая работа при резке арматуры находится по формуле:

А_мех = Rпс * Vшт * tр = 164,9 * 10^3 * 0,023 * 2 = 7590[Н·м]

Рассмотрим поршневой тип аккумулятора, в котором отношение начального давления р₀ к максимальному р₂ равно 1:10. Принимаем номинальное давление газа р0 в аккумуляторе 25/10 = 2,5 Мпа

При условии полного вытеснения жидкости из аккумулятора при его разряде: Vп = Vo – V2

Расчет параметров АК для быстро протекаемого процесса его разряд или заряд производит для адиабатного процесса, применяем среднее значение показателя k = 1,3. При условии полного вытеснения жидкости из АК, названный процесс описывается выражением:

PoVo^1,3 = P2V2^1,3,

где Po,P2 – начальное и макс рабочее давление газа;

Vo – объем газа при Ро;

V2 – объем газа при Р2;

Объем газа:

V2 = Vo (Po/P2)^(1/1,3) = Vo (2,5/25)^(1/1,3) = 0,17Vo

Тогда полезный объемный ППАК:

Vп = Vo – 0,17Vo = 0,83Vo

Среднее давление газа в принятом диапозоне:

Pср = 0,5 (25 +- 2,5) = 13,75 Мпа

Произведение полезного объема жидкости Vп на среднее давление газа в принятом диапазоне определяет внешнюю работу АК:

А = Vп * Pср = 0,83Vo * 13,75 * 10^6 = 11,4 * 10^6 Vo , Н*м

Найдем конструктивную вместимость АК:

7590= 11,4 * 10^6 Vo

Vo = 7590 / 11,4 * 10^6 = 0,00067 м^3 = 0,67 дм^3

Объем газа V2 = 0,17Vo = 0,17 * 0,67 = 0,1132 дм^3

Проверка расчетов произведенного по двум рабочим состояниям, определяемых законом политропных изменений:

PoVo^k = P2V2^k = const

2,5 * 0,67 ^1,3 = 25 * 0,1132 ^1,3 = 1,48

По справочным данным выбираем поршневой ПГАК АРХ-1/32, с конструктивной вместимостью Vo = 1 дм^3; макс давлением 32 МПа; масса 6,6кг .

Заключение

Повышение надёжности механизма зависит от ряда мероприятий, применяемых к конструкции.

Задачей данной курсовой работы являлось проектирование насосно-аккумуляторного привод гидроусилителя трактора, выполнение расчётов основных характеристик, узлов и деталей, необходимых для изготовления и применения данного привода.

Для увеличения ресурса насоса и подшипников коленчатого вала была изменена структурная схему механизма с насосной на насосно-аккумуляторную, предусматривающую подачу масла под давлением к подшипникам в момент страгивания коленвала при запуске двигателя, а также обеспечивающую периодическую разгрузку масляного насоса при питании в этот период потребителей системы смазки от предварительно заряженного пневмогидроаккумулятора.

Наличие ПГАК оптимизирует работу привода и позволяет применять в гидросистеме насос с меньшей подачей, уменьшает потери энергии из-за слива излишка жидкости, повышает КПД гидропривода.