4.2.4. Расчет оси дискового рыхлителя на прочность
Расчет осей центральных дисков производят по условиям прочности на изгиб.
Определим реакции в опорах в плоскостях хоу и хоz (рис. 4.4).
- в плоскости xoy:
Откуда
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости хоу
на участке x1
- в плоскости xoz:
Откуда
Рис. 4.4. Схема к расчету оси дискового рыхлителя.
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости хоz
на участке x1
В двух плоскостях наибольший изгибающий момент возникает в месте крепления правого кронштейна, поэтому именно здесь находится опасное сечение оси. Определим эквивалентный максимальный изгибающий момент, возникающий в опасном сечении
Диаметр оси определяем из условия прочности на изгиб, которое имеет вид
где Wz – момент сопротивления сечения;
[σи] – допустимые нормальные напряжения на изгиб,
для стали 45 [σи]=120…140 МПа ([5]).
где d – диаметр оси.
Получим
Подставляя численные значения, получим
Принимаем диаметр оси d=25 мм, а под подшипниками – 20 мм.
Подбор подшипников
Предварительно принимаем для центральных дисков подшипники 1580204 ГОСТ 882-75, у которого d=20 мм, B=14 мм, D=42 мм, Cr=6,8 кН.
При угловой скорости большей 0,1 с-1 подшипники качения рассчитывают по динамической грузоподъемности.
Определяем эквивалентную динамическую нагрузку [10], 106
где X, Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок;
V – коэффициент вращения кольца;
Fr и Fa – соответственно радиальная и осевая нагрузки;
KБ, КТ – соответственно коэффициент безопасности и температурный.
Подставляя численные значения, получим
Определяем расчетную динамическую грузоподъемность
где Сrтабл – табличное значение динамической грузоподъемности;
k – показатель степени, для шариковых подшипников равный 3;
Lh – ресурс подшипника;
ω – угловая скорость вала.
Подставляя численные значения, получим
Подшипники выбраны верно, значит принимаем подшипник 1580202 ГОСТ 882-75.
Расчет крепежного пальца секции центральных дисков
Крепежный палец рассчитываем на срез (рис. 4.5), поэтому условие
прочности примет вид
,
где F – сила, приложенная к секции;
n – количество поверхностей среза;
A – площадь среза.
Подставляя численные значения, получим
Значит диаметр пальца подобран верно.
Рис. 4.5. Схема к расчету крепежного пальца.
ОХРАНА ТРУДА
Охрана труда – система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационные, технические, психофизиологические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия и средства.
Задача охраны труда – не допустить несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний с одновременным обеспечением благоприятных условий труда.
Основными причинами производственного травматизма являются:
− неудовлетворительная организация производства работ и нарушения технологических процессов – 15,1 %;
− эксплуатация неисправных машин, механизмов и оборудования – 13,3 %;
− нарушение пострадавшими работниками трудовой и производственной дисциплины – 7,9 %;
− недостатки в обучении и инструктировании работников безопасным приемам труда – 6,4 %;
−
не
обеспечение и не применение средств
индивидуальной защиты – 5,1%.
Таким образом, более 70 % несчастных случаев происходит по организационным причинам, то есть, причинам, зависящим от руководителей, специалистов и самих работников, и менее 20 % − вследствие конструктивных недостатков производственного оборудования, несовершенства технологических процессов.
Во время технологического процесса культивации возможно возникновение опасных и вредных производственных факторов. Так, при проведении работ на механизатора могут действовать повышенные уровни шума и вибраций, неблагоприятный температурный режим в кабине трактора; при проведении работ высока пожароопасность и опасность получения травм работниками, находящимися в опасной зоне агрегата.
Больше всего несчастных случаев происходит в опасной зоне 1 (рис.5.1) (87,5% в сравнении с остальными опасными зонами): ее обширность и наличие большого количества людей в местах, где могут проявиться опасные факторы. Травматизм в остальных опасных зонах незначительный и составляет по всем зонам только 12,5%.
При работе дисковой бороны БНД-3 существуют опасные зоны (рис. 5.2), где при нахождении людей в этих зонах, механизатор должен проявлять
повышенное внимание. Нахождение человека в указанных на рисунке опасных.
зонах во время технологического процесса представляет угрозу для человека. Человек при попадании в эти зоны находится под угрозой получить серьезные травмы или под угрозой смерти.
4
5
3
6
4
4
2
3
6
4
5
Рис.
5.2. Опасные зоны при работе агрегата
БНД-3,0
БПД-7MW
Опасная зона 2 образуется при движении тракторного агрегата вперед передней поверхностью трактора. Она может иметь различную конфигурацию в зависимости от направления движения прямолинейно или на повороте.
Опасная зона 3 создаётся движением трактора вперед или назад или боковой поверхностью агрегата. Опасные ситуации в ней создаются в большинстве случаев при запуске или повороте агрегата. Форма зон зависит от направления движения машинотракторного агрегата: прямолинейно, на повороте в движении или на месте.
Опасная зона 4 образуется задней поверхностью трактора и передней поверхностью культиватора. Форма зоны зависит от направления движения машинно-тракторного агрегата. Она обозревается не постоянно. Опасные ситуации в ней создаются в основном при сцепке трактора с культиватором, когда там находится человек. Выход человека из этой зоны при травматической ситуации затруднён и возможны несчастные случаи с «защемлением» человека между трактором и машиной.
Опасная зона 5 образуется передней поверхностью навешиваемой машины. Форма зоны зависит от направления движения машинотракторного агрегата.
Опасная зона 6 образуется задней поверхностью машины машинотракторного агрегата при движении его (задним) ходом.
Как видно из определении зон опасности, они характеризуются направлением движения машинно-тракторных агрегатов, обозреваемостью. Комплектование МТА позволяет некоторые зоны исключать. Существуют более опасные зоны МТА и зоны с меньшим количеством несчастных случаев. Однако в каждой из зон возможно травмирование.
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Передвижные источники (ПИ) относятся к основным
«загрязнителям» окружающей среды. Постоянное увеличение транспортных потоков, несоответствие ПИ экологическим требованиям приводит к возрастанию загрязнения атмосферного воздуха, почв и водных объектов. В Беларуси, на долю ПИ приходится более чем 70% всех выбросов в атмосферу. В среднем от одного ПИ с ДВС выбрасывается в сутки до 4 кг только углекислого газа, а также оксида азота, серы, углеводороды и другие загрязняющие окружающую среду вещества.
Расчет выбросов (Mi) производится по формуле:
Mi = miуg L K1 K2 K3 10-6
где: Mi – масса выброса i-го вида примеси в атмосферу, т;
miyg – величина удельных выбросов примесей, г/км;
L – общий пробег передвижного источника, км;
К1 ,К2, К3 – коэффициенты влияния соответственно среднего возраста парка ПИ, уровня технического состояния, природно-климатических условий.
Самое большое массовое количество вредных веществ с ОГ выбрасывается при работе двигателя не на холостом ходу, а на форсированных режимах, в момент разгона и торможения.
Коэффициенты вредных веществ от ПИ:
для дизелей:
оксида углерода (СО); К = 0,125,
углеводородов (CxHy); К = 0,055,
диоксида азота (NO2); К = 0,035,
сажи (С); К = 0, 015.
В ходе анализа работы МТП хозяйства получены данные по использованию нефтепродуктов:
бензин 70 т;
дизельное топливо 88568,1 т;
По формуле рассчитаем выброс вредных веществ
Дизельные:
М(СО) = 88568,1· m · 0,125 = 11071 m
М(Сх Hy) = 88568,1· m · 0,055 = 4871,2 m
М(NO2) = 88568,1 · m · 0,035 = 3099,8 m
М(С) = 88568,1 · m · 0,015 = 1328,5m
Мероприятия по уменьшению выбросов загрязняющих веществ:
дизельные ДВС:
уменьшение угла опережения впрыскивания топлива;
регулировка фаз газораспределения;
применение надувов (возможно с охлаждением);
применение жидкостного или каталитического нейтрализатора.
ЭКОНАМИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ