Обоснование выбора параметров и конструктивной схемы гидропривода стрелы на основе анализа эксплуатационных требований к устойчивости экскаватора

• Автор: Кондратьева, Любовь Юрьевна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ковров
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Стр.:
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ГИДРОПРИВОДА СТРЕЛЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН
1.1. Конструкции и особенности работы гидропривода стрелы строительно-дорожных и коммунальных машин
1.1.1. Схемно-конструкторские решения гидроприводов тяжелых стреловых самоходных кранов
1.1.2. Схемно-конструкторские решения гидроприводов стрелы бортовых манипуляторов
1.1.2. Схемно-конструкторские решения гидроприводов стрелы строительно-дорожных и лесных машин
1.2. Существующие методики расчета динамических параметров гидропривода рычажного механизма и динамики гидравлических
систем
Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПРИВОДА СТРЕЛЫ, НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ЭКСКАВАТОРА
2.1. Физическая модель гидропривода стрелы
2.2. Математическая модель гидропривода стрелы
2.2.1. Приведенный вес и приведенная масса рабочего оборудования
и груза
2.2.2. Силы сопротивления
2.3. Динамические параметры гидропривода стрелы при разгоне процесса опускания
2.4. Динамические параметры гидропривода стрелы при торможении

процесса опускания
2.5. Коэффициент запаса устойчивости экскаватора с учетом
динамических параметров гидропривода стрелы
Выводы
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ СИЛ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ СТРЕЛЫ,
НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЭКСКАВАТОРА
# 3.1 .Алгоритм расчета динамических параметров переходных процессов
3.2. Определение сил, действующих на поршень гидроцилиндра стрелы экскаватора
3.3. Методика расчета динамических параметров гидропривода
стрелы при разгоне процесса опускания
3.4. Методика расчета динамических параметров гидропривода
стрелы при торможении процесса опускания
щ Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПРИВОДА СТРЕЛЫ
4.1. Конструктивные особенности гидропривода стрелы
4.2. Конструктивные особенности датчика давления, систем автоматизированного контроля экскаватора и установки экспериментальных исследований
4.3. Методика испытаний
4.4. Оценка погрешностей эксперимента
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
тц,гц,[1ц,1ц - масса и геометрические размеры цилиндра;
тш„ > гшт ~ масса и Радиус штока;
тст ~ масса манипулятора и груза экскаватора;
Зц - момент инерции цилиндра;
^шт ~ момент инерции штока;
^ст>гпР - момент инерции и приведенный радиус манипулятора и груза экскаватора;
тп(х) - приведенная масса подвижных частей; й(х) - приведенный вес подвижных частей;
Ьх - приведенная длина трубопроводов между поршневой полостью гидроцилиндра и гидрораспределителем;
Ь2 - приведенная длина трубопроводов между штоковой полостью гидроцилиндра и гидрораспределителем;
р - плотность рабочей жидкости;
5^ - площадь поршня со стороны дна цилиндра;
Бг - площадь поршня со стороны штока гидроцилиндра;
5,- - площадь нго участка трубопровода;
/,• - длина нго участка трубопровода;
1р1 - приведенная длина {-го участка трубопровода; т(х)- приведенная масса подвижных частей рычажного механизма с учетом массы рабочей жидкости, находящейся в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра, а также в прилегающих к полостям трубопроводах; тж - масса рабочей жидкости;
перемещаться под действием веса рабочего оборудования и сил реакции разрабатываемого грунта.
Также дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель 4 свободного опускания стрелы (рис. 1.11) применяется на гусеничном экскаваторе ЭО-4125, который имеет электроуправление от кнопки [88,36].
При нейтральном положении двухпозиционного золотника гидрораспределителя 4 в соединенном с поршневой полостью стреловых гидроцилиндров канале рабочая жидкость находится под давлением, возникающим под действием веса рабочего оборудования. При переводе золотника во вторую позицию рабочая жидкость из канала, соединенного с поршневой полостью гидроцилиндров стрелы через дроссельные каналы, поступает в штоковую полость гидроцилиндров стрелы, а избыточная жидкость через дроссельные канавки, выполненные на золотнике, вытесняется в сливную гидролинию.
Все рассмотренные выше гидроприводы имеют двухкаскадное схемное решение. Безнасосный режим опускания стрелы обеспечивается использованием дополнительного гидрораспределителя, управление которым осуществляется от отдельной линии управления и используется, как правило, только для обеспечения данного режима работы. Двухкаскадное схемное решение имеет ряд недостатков:
- увеличивается количество гидроаппаратов, т.е. вводится дополнительный гидрораспределитель, обеспечивающий режим свободного опускания стрелы;
- торможение стрелы в процессе опускания осуществляется резким перекрытием дросселя постоянного сечения, что неизбежно приводит к возникновению колебательных процессов и динамических нагрузок, влияющих на устойчивость экскаватора;
- дополнительный гидрораспределитель требует отдельной линии управления;
- усложняется процесс управления экскаватором.