Обоснование методов расчета и проектирования гидромеханических исполнительных органов проходческих комбайнов

• Автор: Щеголевский, Михаил Миронович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 439 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Гидромеханические исполнительные органы проходческих комбайнов и их практическое применение
1.2. Анализ схемы компоновки и конструкции гидромеханических исполнительных органов со встроенным в режущую коронку преобразователем давления
1.3. Анализ схем компоновки и особенности гидравлических систем исполнительных органов с автономным источником воды высокого давления

ф 1.4. Анализ результатов исследований динамики гидросистем высокого

давления
1.5. Основные положения и анализ результатов исследований гидромеханического способа разрушения породного массива

1.6. Цель и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЫБОРУ И ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ
2.1. Установление взаимосвязи габаритных размеров встраиваемого в режущую коронку преобразователя давления с его параметрами и

и параметрами исполнительного органа

2.2. Математическая модель процесса работы встроенного в режущую коронку преобразователя давления и результаты теоретических исследований
2.3. Анализ гидросистемы исполнительного органа с автономным источ-
* ником воды высокого давления, выбор расчетной схемы математической
модели и основные допущения
2.4. Построение математической модели гидродинамических колебаний воды в исполнительных органах с автономным источником воды высокого давления
2.5. Расчет частоты собственных колебаний воды в гидросистеме высокого давления исполнительных органов с автономным источником
2.6. Результаты теоретических исследований процесса работы гидросистемы высокого давления исполнительных органов с автономным источником
Выводы
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА НАГРУЖЕННОСТИ ТАНГЕНЦИАЛЬНОЙ ДИСКОВОЙ ШАРОШКИ, ПЕРЕКАТЫВАЮЩЕЙСЯ ПО ЩЕЛИ, ПРИ РАЗРУШЕНИИ ПОРОДНОГО МАССИВА
3.1. Математическая модель разрушения породного массива тангенциаль-
* ной дисковой шарошкой, перекатывающейся по щели
3.2. Сравнительный анализ результатов теоретических и эксперименталь-

ных исследований разрушения горных пород шарошкой
* 3.3. Анализ формирования нагрузок на тангенциальной дисковой шарошке, перекатывающейся по щели, при разрушении породного массива
3.4. Вывод расчетных формул для определения нагруженности шарошки
при гидромеханическом разрушении породного массива
Вывод ы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ И ОЦЕНКЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ И УЗЛОВ ГИД РОСИСТЕМ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ
4.1. Экспериментальные исследования процесса работы гидросистемы исполнительного органа со встроенным в режущую коронку преобразователем давления
§ 4.1.1. Стенд-модель для отработки системы взвода блока мультипликаторов преобразователя давления и ее параметров
4.1.2. Выбор рациональной схемы системы взвода поршней блока блока мультипликаторов преобразователя давления
4.1.3. Определение гидромеханического КПД мультипликатора
4.1.4. Полноразмерный стенд для исследования работы гидросистемы гидромеханического исполнительного органа
4.1.5. Оценка работоспособности элементов и узлов идросистемы гидромеханического исполнительного органа
4.1.6. Определение рабочих параметров и КПД гидросистемы
4.1.7. Рекомендации по конструкции и размещению основных элементов, узлов и агрегатов гидромеханических исполнительных органов
4.2. Экспериментальные исследования процесса работы гидросистемы высокого давления исполнительного органа с автономным источником
* воды высокого давления
4.2.1. Стендовая база и измерительная аппаратура
4.2.2. Результаты экспериментальных исследований и оценка адекватности математической модели
Вывод ы
5. МЕТОДИКИ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ СО ВСТРАИВАЕМЫМ В РЕЖУЩУЮ КОРОНКУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ДАВЛЕНИЯ
5.1. Основные положения
5.2. Методика расчета и оптимального проектирования по встраиванию в режущую коронку заданной конструкции преобразователя давления
5.3. Результаты проектирования по встраиванию в режущую коронку заданной конструкции преобразователя давления и проверочного расчета гидромеханических исполнительых органов для проходческих комбай-
* нов 1ГПКС и КП
5.4. Методика расчета и оптимального проектирования режущей коронки

и встраиваемого в нее преобразователя давления
5.5. Результаты проектирования режущих коронок и встраиваемых в них преобразователей давления и проверочного расчета гидромеханических исполнитеьных органов для проходческих комбайнов 1ГПКС

Вывод ы
6. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ С АВТОНОМНЫМ ИСТОЧНИКОМ ВОДЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
6.1. Основные положения и порядок расчета
6.2. Расчет параметров и выбор источника воды высокого давления
6.3. Разработка гидравлической схемы системы высокого давления исполнительного органа
6.4. Гидравлический расчет цепи системы высокого давления исполнительных органов
6.5. Расчет производительности проходческого комбайна с гидромеханическим исполнительным органом и автономным источником воды высокого давления
6.6. Расчет амплитуды колебаний давления воды в гидросистеме высоко-кого давления исполнительного органа
6.7. Расчет частоты собственных колебаний воды в гидросистеме
6.8. Расчет компенсаторов гидравлического удара
6.9. Пример результатов расчета и проектирования гидравлической системы высокого давления исполнительного органа проходческого комбайна КП
Выводы
7. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ С ТАНГЕНЦИАЛЬНЫМИ ДИСКОВЫМИ ШАРОШКАМИ И СТРУЯМИ ВОДЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
7.1. Основные положения
7.2. Расчет производительности проодческого комбайна при разрушении горных пород различной крепости
7.3. Расчет сил перекатывания и подачи, выбор приводного двигателя и механизма подачи при разрушении горных пород
7.4. Пример расчета гидромеханического исполнительного органа проходческого комбайна КП
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Результаты расчета и проектирования опытного образца гидромеханического исполнительного органа для проходческого комбайна 1ГПКС
Приложение 2. Акт внедрения результатов диссертационной работы
чального состояния в каком-либо сечении трубопровода вызывает возникновение и распространение упругих волн по всей его длине. При длинных трубопроводах и длительности переходного процесса, близкой по времени к фазе гидравлического удара, исследование переходных явлений в гидравлических системах проводится на основе волновой теории.
Теорию волновых процессов в трубопроводах с идеальной упругой жидкостью создал Н.Е. Жуковский [62]. Классическая теория Н.Е. Жуковского явилась основой многочисленных последующих исследований явлений гидравлического удара. Аллиеви [63] и Бержерон [64] разработали практически удобные аналитический (в виде рекуррентных "цепных" уравнений) и графический методы решения задач гидравлического удара. В работе И.И. Куколевского [65] излагается применение графического метода для расчета волновых процессов в турбинных и насосных установках.
В книге Д.Н. Сурина [66] уделено внимание учету гидравлических сопротивлений при расчетах гидравлического удара в водопроводах и приведен анализ противоударных устройств. И.А. Чарный в монографии [67] излагает теорию неустановившегося движения реальной жидкости в трубах, принимая линейную зависимость потерь напора на трение от скорости жидкости. Линеаризация квадратичного закона трения, как показано И.П. Гинзбургом и A.A. Грибом в работе [68], дает результаты, очень близкие к результатам расчетов при квадратичном законе трения.
В теории гидравлического удара можно использовать методы, разработанные применительно к областям техники, не связанным с гидравлическими системами.
Динамические процессы в системах, различных по своей физической природе, во многих случаях имеют одинаковые математические выражения. В то же время аналитические методы решения задач динамики в некоторых областях техники часто оказываются более разработанными, чем в других. В таких случаях на основании теории динамических аналогий [69] появляется возможность переноса разработанных методов анализа и математического