ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ТРАНСПОРТА, РАБОТАЮЩЕГО В ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ Клецов А.В., Повысоцкая Е.А.

DOI: 10Л2737/15518

Аннотация. Данная статья отражает плюсы использования аксиальнопоршневого двигателя, работающего на сжатом воздухе, в условиях закрытого помещения. Автор выделил достоинства данной разработки, а также экономическую выгоду по отношению к электрическим и бензиновым двигателям. Статья отражает актуальность использования нетрадиционных энергоресурсов, экологическую безопасность, и простоту конструкции аксиально-поршневого двигателя.

Ключевые слова: аксиально-поршневой двигатель, пневматический двигатель.

Организация погрузочно-разгрузочных работ является важнейшим элементом в транспортно-логистическом обеспечении предприятий. Процесс подготовки, погрузки и выгрузки груза является достаточно сложным и трудоемким и предъявляет особые требования к погрузчикам [1,2].

Погрузчик для складских и производственных помещений, в отличие от погрузчиков, используемых на открытых площадках, имеет особые технические требования. Помимо компактных размеров, для свободного маневрирования, складские погрузчики и кары не должны загрязнять воздух в помещении. Использование бензиновых и дизельных двигателей характеризуется значительных выхлопом угарных газов, что опасно для жизни персонала рабочих в помещении. Именно по этой причине большинство техники, используемой в данных условиях, работает на электрическом приводе. При этом у электрического привода есть ряд существенных недостатков: высокая стоимость двигателя, а также аккумуляторных батарей, питающих его; размеры энергетической установки; риск возникновения неисправности при перегрузке.

Так же используют гидравлические двигатели, и двигатели, работающие на сжатом воздухе(пневматические). Гидравлические двигатели не перспективны в данном направлении, в связи с высокой стоимостью гидроустановки и ее эксплуатации. Пневматические двигатели более перспективны. Существует много конструкторских решений и вариантов пневмодвигателей [3,4]. Самым подходящим вариантом двигателя, для использования на складской технике, является аксиально-поршневой двигатель. Основное преимущество аксиальных двигателей состоит в том, что поршни расположены параллельно друг другу. Это даёт возможность расположить выходной вал параллельно поршням, а не под 90 градусов, как у обычных двигателей с коленчатым валом. В результате двигатель получается весьма компактным. Также преимуществом пневматического двигателя являются его высокие удельные характеристики, которые составляют около 1/5 массы или 1/3 размера электродвигателя с аналогичными показателями.

С целью достижения приемлемых характеристик двигателя, способного выдавать оптимальное количество энергии необходим расчет блока цилиндров.

Для того чтобы определить дезаксиал D используем формулу [5,6]:

где у =0° - угол наклона оси блока цилиндров относительно оси вала.

d,

Определяем диаметр поршня

где V° - рабочий объем насоса; z - число поршней;

- безразмерные коэффициенты Р = [1,3-г-1,6]. Ар =[1,32-5-1,43]

Диаметр разноски отверстий в блоке цилиндров Вц определим по формуле:

Ход поршня h:

Толщина условной толстостенной трубы а и размера перемычки Ь:

Максимальное давление Рт:

Проверка блока цилиндров прочность:

где °Т - напряжения растяжения стенок толстостенной трубы.

Проверка выполнения условия жесткости:

где А - расчетное значение деформации;

Е - модуль упругости материала блока цилиндров, Е = 1 ? 104(Па);

V - коэффициент Пуассона, ^ = 0,3.

Сравниваем полученные значения С7т и А со значениями и А соответственно.

В отличии от двигателей внутреннего сгорания, для аксиальнопоршневого двигателя не проводится тепловой расчет. Так как воздух подается под давлением, он же и охлаждает трущиеся поверхности рабочих тел. Эта отличительная особенность пневмодвигателя делает его безопасным в плане температур.

Необходимый ремонт достаточно прост, и может быть легко и безопасно выполнен обученным техническим персоналом [7]. Также пневмо двигатель может эксплуатироваться в широком спектре переменных нагрузок.

Пневматический двигатель можно просто нагружать до полной остановки, он всегда достигает своей полной выходной мощности, причем остается без повреждений.

Экономические расчеты показали, что затраты на изготовление аксиальнопоршневого двигателя ниже чем у электрического и бензинового на 5-10%. Преимущество использования пневмодвигателя данного типа не ограничивается уменьшением стоимости погрузчика. Немаловажным фактором является: уменьшение стоимости помещения, в котором используется погрузчик. При использовании аксиально-поршневого двигателя затраты на вентиляцию сократятся на 30-40%.

Таким образом, использование аксиально-поршневого двигателя позволит не только повысить безопасность, но и снизить стоимость погрузчика, а также значительно уменьшить затраты на оборудование помещений дорогостоящими вентиляционными системами.

Список литературы

  • 1. Шепелев С.Д., Шепелев В.Д., Черкасов Ю.Б. Статистические показатели производительности зерноуборочных комбайнов в зависимости от наработки //Агропродовольственная политика России. 2015. № 1 (13). С. 36-40.
  • 2. Зырянов А.П., Шепелев В.Д. Оценка эксплуатационных показателей грузового транспорта в российской федерации // Экология и научно- технический прогресс. Урбанистика. 2014. № 1. С. 292-297.
  • 3. Патент 1132697 Франция. Аксиально-поршневой пневматический двигатель / опубл. 14.03.1957.
  • 4. Патент RU2180042. Аксиально-поршневой двигатель / Сабинин С.И.,

Червинский К.К.; опубл. 30.03.2002, Бюл. №25. - 2 с: ил.

  • 5. http://www.ntpo.com/techno/techno 1 _7/engine_55. shtml
  • 6. http://www.findpatent.ru/patent/231/2313675.html
  • 7. Шепелёв С.Д., Шепелев В.Д., Черкасов Ю.Б.Обоснование потребности в трудовых ресурсах при проектировании зерноуборочных процессов // АПК России. 2012. Т. 61. С. 100-103.

Клецое Александр Викторович, магистрант 1 курса автотракторного факультета Южно-Уральского государственного университета, г. Челябинск, РФ

Подвысоцкая Елена Александровна, магистрант 2 курса автотракторного факультета Южно-Уральского государственного университета, г. Челябинск, РФ

Научный руководитель - Шепелёв Владимир Дмитриевич, кандидат технических наук, доцент кафедры эксплуатации автомобильного транспорта, Южно-Уральского государственного университета, г. Челябинск, РФ

УДК 621.867.522

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >