Экспериментально-теоретический метод исследования механизма поворота экскаваторов

• Автор: Симбирская, Леся Миновна
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 205 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Экспериментально-теоретические методы исследования экскаваторов

1.1.1. Цели и задачи экспериментальных исследований12

1.1.2. Достигнутый уровень экспериментальных исследований экскаваторов

1.1.3. Применение математических моделей при обработке результатов непосредственных измерений15

1.2. Методы оптимального оценивания состояния и параметров динамических систем

1.2.1. Постановка задачи оценивания

1.2.2. Оптимальное оценивание состояния динамических систем

1.2.3. Параметрическая идентификация динамических систем

1.3. Оценки точности и оптимальное планирование параметрической идентификации

1.4. Математические модели механизма поворота экскаваторов

1.5. Постановка задачи исследования
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЭКСКАВАТОРОВ
2.1. Математическое описание динамики механизма поворота37
2.2. Анализ математической модели механизма поворота
2.2.1. Нагрузки в поворотных механизмах
2.2.2. Жесткость механизма поворота

2.2.3. Возмущающие колебания моментов
2.2.4. Определение коэффициента демпфирования ... 52 2^3. Выбор метода и алгоритма численного интегрирования
системы нелинейных дифференциальных уравнений
2.4. Моделирование динамических процессов поворота экскаваторов ПО "Уралмаш"
2.4.1. Особенности математической модели ЭМС поворота
2.4.2. Технические средства измерений параметров и реализации процесса моделирования
2.4.3. Экспериментальное моделирование аМС экскаваторов ЭШ-15/90А, ЭШ-25/100, ЭШ-ЮО/ЮО
2.5. Представление динамики ШС поворота в терминах пространства состояний (фазового пространства)
2.6. Выводы по главе
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯ И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПОВОРОТА ЭКСКАВАТОРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
3.1. Постановка задачи
3.2. Алгоритмы оптимальной фильтрации
3.2.1. Линейный цифровой оптимальный фильтр
3.2.2. Нелинейный цифровой фильтр
3.2.3. Алгоритмы расширенного фильтра для одновременной оценки состояния и параметров электромеханических систем экскаваторов
3.3. Оптимальное оценивание состояния ШС поворота экскаватора ЭШ-15/90А
3.3.1. Дискретная математическая модель ЭМС поворота99
3.3.2. Алгоритм нелинейной фильтрации
3.3.3. Результаты оценки вектора состояния

3.4. Одновременное оценивание состояния и параметров ЭМС поворота экскаватора ЭШ-15/90
3.4.1. Расширенная математическая модель ЭМС поворота
3.4.2. Алгоритм параметрической идентификации
3.4.3. Результаты оценивания и идентификации
3.5. Выводы по главе
4. ТОЧНОСТЬ И ОПТИМАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ амс ЭКСКАВАТОРОВ
4.1. Постановка задачи
4.2. Ковариационная матрица ошибок и совместные.доверительные области оценок параметров
4.2.1. Ковариационная матрица
4.2.2. Совместные доверительные области оценок параметров
4.2.2.1. Скалярное измерение
4.2.2.2. Векторное измерение
4.2.2.3. Случай идентификации двух параметров
4.3. Оценка точности и оптимальное планирование.эксперимента
4.3.1. Оценка точности
4.3.2. Оптимальное планирование эксперимента
4.4. Функции чувствительности
4.4.1. Расчет функций чувствительности для ЭМС поворота экскаватора ЭШ-15/90
4.5. Оптимальное планирование параметрической идентификации ЭМС поворота экскаватора ЭШ-15/90
4.5.1. Случай идентификации одного параметра по одному или двум измерениям (г = l;m = I;
m = 2)

идентичны;
б) зазоры в зубчатых передачах одинаковы: д|=Дг = А ;
в) двигатели постоянного тока идентичны: 3, = 3^ ?
= 1_.9 , ^е1= ;
г) двигатели соединены последовательно;
д) редукторы двигателей идентичны -с, = сг , ^-"(г
2.2. Анализ математической модели механизма поворота
Результаты исследований поворотной части механизмов различных видов экскаваторов ЭКГ-4,6, ЭШ-15/90, ЭШ-15/90А, ЭШ-25/100, ЭШ-ЮО/ЮО дают возможность сделать априорный анализ состояния механизма поворота в рабочем цикле с учетом математической модели /11,13,41,42,48,90,91,97,103,109,110/.
2.2.1. Нагрузки в поворотных механизмах
Механизмы поворота мощных экскаваторов основную часть работают в режимах разгона и торможения. По причинам возникновения нагрузки можно разделить следующим образом:
а) инерционная нагрузка при разгоне и торможении поворотной части экскаватора;
б) сопротивление повороту от сил трения в механизме и опорно-поворотном устройстве;
в) динамическая нагрузка, имеющая характер свободных затухающих колебаний е частотой механизма поворота и вызванная ударом при выборе зазоров в зацеплениях механизма в начале разгона или торможения. За время цикла возникает 2-3 удара при выборе зазоров ;
г) динамическая нагрузка, имеющая характер свободных затухающих колебаний с частотой собственных колебаний головной части стрелы и вызванная приложением движущегося момента в начале разгона или торможения;