Аналіз конструкцій та приводів виконавчих органів механізмів вивантаження твердих побутових відходів із сміттєвозів

Abstract

The purpose of the study is to analyze the design features and types of drives of the working bodies of the mechanisms that ensure the process of unloading municipal solid waste garbage trucks, in order to further determine the directions of their technical improvement and increase energy efficiency. Within the framework of the work, a study of existing designs and hydraulic schemes of drives used in mechanisms for unloading municipal solid waste was carried out by analyzing scientific literature sources, technical documentation and patent materials. The purpose of this analysis is to identify patterns, advantages and disadvantages of modern technical solutions, as well as to determine promising ways to improve drive systems to increase their reliability, efficiency and reduce energy losses during operation. The hydraulic drive of the working bodies of garbage trucks, as a rule, receives power the central pumping station of the vehicle, which creates the necessary pressure to perform the operations of compression, lifting, tipping and unloading of waste. The paper presents and analyzes the structural diagrams of unloading mechanisms developed both in domestic and foreign practice. The comparative analysis showed that a typical problem for most models of garbage trucks is the use of a hydraulic drive with one unregulated pump, which operates with a constant flow regardless of the current load. In such systems, the speed of movement of the working elements is regulated mainly by throttling the flow, as a result of which the excess working fluid under high pressure is discharged through a safety valve into the hydraulic tank. This leads to significant unproductive power losses, increased energy consumption, overheating of the working fluid and a decrease in the overall efficiency of the hydraulic system. The results of the analysis showed that one of the most promising directions for the modernization of such systems is the introduction of load-sensitive hydraulic circuits that provide automatic regulation of the pump flow in accordance with the needs of the actuators. The use of such systems allows to significantly reduce power losses, optimize energy consumption, reduce noise level and temperature load on the hydraulic system. As a result, this contributes to increasing the efficiency of hydraulic drive control of working bodies in various operating modes, improving the reliability of municipal solid waste unloading mechanisms and extending the service life of hydraulic equipment.

Метою проведеного дослідження є аналіз конструктивних особливостей і типів приводів робочих органів механізмів, що забезпечують процес вивантаження твердих побутових відходів із сміттєвозів, для подальшого визначення напрямів їхнього технічного вдосконалення та підвищення енергоефек­тивності. У межах роботи було здійснено вивчення існуючих конструкцій і гідравлічних схем приводів, що використовуються в механізмах вивантаження твердих побутових відходів, шляхом аналізу наукових літературних джерел, технічної документації та патентних матеріалів. Метою цього аналізу є виявлення закономірностей, переваг і недоліків сучасних технічних рішень, а також визначення перспек­тивних шляхів удосконалення систем приводу для підвищення їхньої надійності, економічності та зниження втрат енергії під час експлуатації. Гідравлічний привод робочих органів сміттєвозів, як правило, отримує живлення від центральної насосної станції транспортного засобу, що створює необхідний тиск для виконання операцій стиснення, підйому, перекидання та вивантаження відходів. У роботі наведено та проаналізовано структурні схеми механізмів вивантаження, розроблених як у вітчизняній, так і в зарубіжній практиці. Проведений порівняльний аналіз засвідчив, що типовою пробле­мою для більшості моделей сміттєвозів є використання гідроприводу з одним нерегульованим насосом, який працює з постійною подачею незалежно від поточного навантаження. У таких системах регу­лювання швидкості руху робочих органів здійснюється переважно шляхом дроселювання потоку, внаслідок чого надлишок робочої рідини під високим тиском відводиться через запобіжний клапан у гідробак. Це призводить до значних непродуктивних втрат потужності, підвищеного енергоспоживан­ня, перегріву робочої рідини та зниження загальної ефективності гідросистеми. Результати аналізу показали, що одним із найбільш перспективних напрямів модернізації таких систем є впровадження гідравлічних схем, чутливих до навантаження, які забезпечують автоматичне регулювання подачі насоса відповідно до потреби виконавчих механізмів. Застосування подібних систем дозволяє суттєво зменшити втрати потужності, оптимізувати споживання енергії, знизити рівень шуму та температурне навантаження на гідросистему. У підсумку це сприяє підвищенню ефективності керування гідроприводом робочих органів у різних експлуатаційних режимах, покращенню надійності механізмів вивантаження твердих побутових відходів та подовженню ресурсу роботи гідрообладнання.