Коммунальные машины

Исторически системный подход приходит на смену  методологическим концепциям механицизма  и элементаризма и в своей  специфике и по своим задачам  противостоит этим концепциям.

Таким образом, отношение «объект – система» является основополагающим для определения  места и функций системного подхода  в научном познании. Это отношение  фиксирует различие и взаимоотношение  разных способов представления объектов (механистического и целостного) и  разных методов их исследования (элементаристского, редукционистского, с одной стороны, и синтетического - с другой).

Общенаучный междисциплинарный характер системного подхода заключается в следующем. Системный подход на современном этапе пока еще не может предотвратить, но может в значительной мере ослабить весьма вредные последствия чрезмерной дифференцированности и обособленности существующих ныне и все умножающихся научных дисциплин.

Методология системного подхода при  решении задач анализа систем сводится к тому, что исследования объекта ориентируются на раскрытие его интегративных качеств, на выявлении многообразных связей и механизмов, обеспечивающих эти качества. Методология системного подхода при решении задач проектирования и синтеза систем состоит в следующем. Задача проектирования системы расчленяется на подзадачи проектирования ее элементов. Причем, каждый из элементов должен рассматриваться не сам по себе, а во взаимодействии с другими элементами. Решение подзадач должно происходить при условии обеспечения интегративных качеств функционирования всей системы.

Для выполнения этого требования необходим  единый идеологический и организационный  план проектирования, связывающий все  фазы в целом, начиная от исследовательской  проработки до фазы изготовления и  эксплуатации.

Основные черты методики проектирования - системность и оптимизационность, использование имитационного моделирования  и вычислительной техники. Обычно задача проектирования на данном уровне развития науки и вычислительной техники  чаще всего осуществляется как многократно  решаемая задача анализа множества  вариантов проекта системы.

Соотношение «объект – система» является основным в процедуре проведения системного подхода в научном познании окружающей действительности. При нем сама сложная  система рассматривается как  интегрированное целое, а не по отдельным  ее составным элементам и подсистемам.

Следовательно, его основной задачей является оптимизация  и совершенствование объекта  или процесса, представленных в виде системы, в целом, а не улучшение  эффективности функционирования входящих в нее подсистем.

На основе вышеизложенного составим структурную схему усовершенствованного гидропресса коммунальной машины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.16 –  Структурная схема усовершенствованного гидравлического пресса коммунальной машины

 

- мощность двигателя, Вт; - мощность насоса, Вт; - мощность в гидросистеме, Вт; - диаметр поршня, м; - диаметр штока, м; - ход поршня, м; - габритные размеры, м; - объм мусора, ; - объём бункера, ; F – усилие, Н; V – скорость, м/с;

     Структурная схема усовершенствованного  гидравлического пресса позволяет  наглядно рассмотреть взаимодействие  всех составных элементов гидравлического  пресса коммунальной машины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Определение параметров коммунальной машины

 

3.1 Расчет гидропривода

 

Зная массу загружаемого мусора и вместимость бункера, определим  максимальную плотность ТБО в  бункере коммунальной машины:

 

 

 (3.1)

 

 

где - масса загружаемого мусора, кг

-  вместимость бункера,

 

В зависимости от полученного значения плотности, по каталогу определим усилие гидравлического пресса.

Зная  необходимое усилие, подберем нужные диаметры гидроцилиндров для новой  конструкции гидравлического пресса:

 

 (3.2)

 

  (3.3)

 

 

 

 

 

     

где - коэффициент, учитывающий потери на трение

- давление в системе, МПа

- площадь поршневой и штоковой  полости соответственно,

  - диаметр штока, м

Исходя  из нашего расчеты нужно подобрать  гидроцилиндр с диаметром штока  не менее 0,25 м.

Для создания на штоке необходимого усилия по каталогу [8] подбираем необходимый гидроцилиндр по диаметру поршня и штока с суммарным ходом штока необходимым для уплотнения ТБО в бункере коммунальной машины, с запасом мощности.

 

Талица 3.1

Параметры гидропресса

 

Тип гидроцилиндра	Диаметр поршня, мм D	Диаметр штока, мм d	Давление в системе, МПа P	Ход поршня, мм Н	Скорость, м/с V
Поршневой гидроци-линдр	80	50	14,5	1450	0,2

 

Площадь поршня гидроцилиндра равно:

 

                      (3.4)

 

 

где D - диаметр поршня гидроцилиндра;

 

Требуемый расход жидкости:

 

                                               (3.5)

 

 

где v - скорость; м/с

S – площадь поршня гидроцилиндра;

 

Полученный  расход жидкости меньше, чем тот, который  производит стандартный гидронасос коммунальной машины, поэтому заменять его нет необходимости.

 

Подберем  диаметры трубопроводов.

 

Исходные  данные: Производительность насоса:

Выбор диаметра трубопровода производится при заданном расходе жидкости из выражения:

 

         (3.6)

 

 

 

 

где – производительность насоса,

      u - условный проход

В практике при  выборе условного прохода, значение рациональной скорости движения в нем  рабочей жидкости принимается в  зависимости от номинального давления:

т.к. рабочее  давление жидкости равно, МПа    

- для  напорного трубопровода принимается: 4 м/с  

- для  сливного трубопровода принимается: 2 м/с   

- для  всасывающего трубопровода принимается: 1,6 м/с [8]

 

 

3.2 Расчет производительности усовершенствованного гидравлического пресса коммунальной машины

 

Таблица 3.2

Исходные  данные для расчета

 

Наименование	Параметры
Масса контейнера с мусором, кг	500
Масса загружаемого мусора, кг	10800
Вместимость кузова,	18
Коэффициент прессования	6
Рабочая скорость, м/с	0,2
Скорость обратного хода, м/с	0,5
Длина, мм Ширина, мм	3500 2500
Рабочая длина,  мм	3214

Объем одного контейнера мусора:

 

           (3.7)

 

 

где - масса 1 контейнера мусора, кг

- плотность загружаемого мусора,

 

Расстояние  занимаемое в бункере 1 контейнером  мусора:

 

                                     (3.8)

 

 

где – объем 1 контейнера мусора,

- площадь бункера, 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса:

 

             (3.9)

 

  (3.10)

 

  (3.11)

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 1к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 2к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 3к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 4к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 5к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 6к. мусора:

 

 

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 7к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 8к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 9к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 10к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 11к. мусора:

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 12к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 13к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 14к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 15к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 16к. мусора:

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 17к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 18к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 19к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 20к. мусора:

 

 

 

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 21к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 22к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 23к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 24к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 25к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 26к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 27к. мусора:

 

 

 

Время рабочего и холостого хода гидроцилиндров гидропресса с 28к. мусора: