Обоснование параметров механизма поворота гидроманипулятора сортиментовоза с энергосберегающим демпфирующим устройством

• Автор: Долженко, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л Технологии лесозаготовок и погрузочно-транспортные машины,
предназначенные для погрузки и вывозки древесины
1.2 Анализ исследования динамики гидропривода технологических машин
1.3 Выводы
1.4 Задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА КОЛОННЫ ГИДРОМАНИПУЛЯТОРА
2.1 Обоснование гидропневматической схемы механизма поворота колонны манипулятора
2.2 Математическая модель рабочего процесса механизма поворота колонны гидроманипулятора с дополнительным демпфирующим...........устройством
2.2.1 Моделирование механической подсистемы
2.2.2 Моделирование гидропневматической подсистемы
2.2.3 Порядок вычислений на каждом шаге численного интегрирования системы уравнений
2.2.4 Компьютерная программа для работы с моделью
2.2.5 Компьютерный эксперимент
2.2.6 Входные и выходные параметры математической модели
2.3 Повышение эффективности работы манипулятора при оснащении
гидросистемы демпфером
2.3.1 Снижение пикового давления в гидросистеме
2.3.2 Уменьшение амплитуды колебаний груза
2.3.3 Улучшение спектров колебания груза
2.4 Влияние параметров демпфирующего устройства на работу
гидроманипулятора
2.4.1 Особенности проведения систематического исследования
2.4.2 Базовый компьютерный эксперимент
2.4.3 Влияние эффективности дросселирования в плунжере
2.4.4 Влияние размеров демпфера
2.4.5 Влияние диаметра запираемых полостей демпфера
2.4.6 Влияние жесткости и свободной длины внутренних пружин-упоров демпфера
2.4.7 Влияние параметров пневмогидравлического аккумулятора
2.4.8 Оценка аккумулирующей способности пневмоцилиндров
2.4.9 Влияние конечного угла поворота колонны
2.5 Оптимизация параметров демпфера
2.5.1 Постановка задачи оптимизации
2.5.2 Оптимизация геометрических параметров плунжера демпфера
2.5.3 Оптимизация параметров внутренних пружин-упоров демпфера
2.6 Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХИ И ПОЛЕВЫХ ИССЛЕДОВНИЙ
3.1 Программа лабораторных и полевых исследований
3.2 Лабораторное оборудование и контрольно-измерительная аппаратура
3.3 Методика проведения лабораторных и полевых исследований
3.4 Методика проведения полнофакторного эксперимента
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПОЛЕВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Лабораторно полевые исследования динамики энергосберегающего гидропривода механизма поворота колонны
4.1.1 Зависимости максимальных значений давления в гидросистеме от параметров демпфирующего устройства
4.1.2 Уменьшение амплитуды и частоты колебаний груза
4.1.3 Влияние эффективности дросселирования в демпфирующем устройстве
4.1.4 Влияние конечного угла поворота колонны
4.1.5 Влияние параметров пневмоцилиндров на энергозатраты механизма поворота
4.1.6 Влияние жесткости и свободной длины внутренних пружин-упоров демпфирующего устройства
4.1.7 Результаты полнофакторного эксперимента
4.2 Выводы
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ
МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА МАНИПУЛЯТОРА С ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИМ ДЕМПФИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А Интерфейсные формы программы для моделирования
гидроманипулятора, оснащенного демпфером гидросистемы
Приложение Б Пример решения задачи оптимизации в математическом
пакете MathCad
Приложение В Данные лабораторного эксперимента по изучению
манипулятора, оснащенного демпфером
Приложение Г Акты внедрения производства

Исследованиям методов уменьшения раскачивания грузозахватного органа лесного манипулятора (рисунок 1.20) посвящена работа Хуако З.А. Отмечено, что при раскачивании груза снижается производительность работ вследствие увеличения продолжительности цикла на время успокоения захватного органа.
Одним из способов повышения производительности является использование в шарнирных соединениях захватного органа гасителей или ограничителей колебаний груза. Проведен анализ конструкций фрикционного и гидравлического гасителей колебаний захвата манипулятора [106].
Рисунок 1.20 - Схема раскачивания захватного рабочего органа при торможении колонны
Автор предлагает математическую модель, включающую дифференциальные уравнения вращения колонны, расхода рабочей жидкости и колебания подвешенного груза, и расчеты по определению основных параметров гасителей колебаний. Исследования показали, что время раскачивания захватного органа составляет 6 с, при применении ограничителя колебаний время колебаний - 3 с, при использовании гасителя колебаний - 1 с.