Система автоматизации проектирования устройства управления гидрообъемной трансмиссией цепного траншейного экскаватора

• Автор: Суковин, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Системы автоматического управления как объекты проектирования.

1.2. Анализ предшествующих исследований траншейных экскаваторов

1.3. Классификация и анализ траншейных экскаваторов

1.4. Анализ моделей процесса копания рунта.

1.5. Анализ математических моделей рельефа

1.6. Применения различных конструктивных вариантов трансмиссий

1.7. Цель и задачи работы.

2 ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Методика теоретических исследований.

2.2 Методика экспериментальных исследований.
2.3 Структура работы
3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ЦЕПНОГО ТРАНШЕЙНОГО ЭКСКАВАТОРА.
3.1. Структурная схема рабочего процесса цепного траншейного экскаватора.
3.2. Выбор критерия эффективности рабочего процесса ЦТЭ.
3.3. Математическая модель движения цепного траншейного экскаватора.
3.4. Математическая модель ДВС
3.5. Математическая модель реакции грунта на рабочий орган ЦТЭ
3.6. Математическая модель ходового оборудования
3.7. Математическая модель неровностей микрорельефа.
3.8.Уравнения геометрических связей звеньев цепного траншейного экскаватора
3.9. Математическая модель гидрообъемной трансмиссии ЦТЭ
3.9.1. Обобщенная математическая модель гидрообъемной трансмиссии
3 Обобщенная математическая модель рабочего процесса ЦТЭ
3 Моделирования устройства управления гидрообъемной трансмиссией ЦТЭ.
3 Выводы но третьей главе.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Исследование математической модели рабочего процесса цепного траншейного экскаватора в статическом режиме.
4.2. Анализ математических моделей отдельных подсистем цепного траншейного экскаватора и рабочего процесса в целом.
4.2.1. Анализ математической модели базовой машины
4.2.2 Анализ рабочего процесса цепного траншейного экскаватора
4.3. Исследование математической модели рабочего процесса цепного траншейного экскаватора совместно с устройством управления
гидрообъемной трансмиссией в динамическом режиме
4.4 Оптимизационный синтез основных параметров устройства управления гидрообъемной трансмиссией цепного траншейного экскаватора.
4.4.1. Постановка задачи оптимизации.
4.4.2. Аппроксимация зависимостей
4.4.3. Решение задачи оптимизации
4.4.4. Нахождение оптимальных значений параметров системы управления рабочим органом цепного траншейного экскаватора.
4.5. Выводы по четвертой главе.
5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ У ДАВЛЕНИЯ ГИДРООБЪЕМНОЙ ТРАНСМИССИЕЙ ЦЕПНОГО ТРАНШЕЙНОГО ЭКСКАВАТОРА
5.1. Подтверждение адекватности математической модели цепного траншейного экскаватора.
5.2. Экспериментальное определение жесткости упругих элементов ходового оборудования
5.3. Описание инженерных разработок
5.4. Инженерная методика синтеза основных параметров устройства управления гидрообъемной трансмиссией ЦТЭ
5.5. Разработка программного продукта для расчета основных параметров устройства управления гидрообъемной трансмиссией цепного траншейного экскаватора
5.6. Внедрение результатов исследований
5.6 Выводы по пятой главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Т0 оснащенного бульдозерным отвалом способным разрабатывать траншеи глубиной до 2 м и шириной, зависящей от модификации экскаватора, от 0, до 0,8 м. Роторные траншеекопатели ЭТР3А, ЭТР4А с турбокомпрессорным двигателем Д0 мощностью 5 кВт изготавливаются на Радицком машиностроительном заводе предназначенные для формирования траншей глубиной до 2,2м и шириной до 1,м под прокладку трубопроводов. Михневский ремонтномеханический завод выпускает цепные экскаваторы на базе трактора ДТ с двигателем А для копания щелей на мерзлых грунтах глубиной до 1,4 м и шириной 0,м рабочая скорость данной машины составляет 0 мч. Рис. Дмитровский экскаваторный завод, Омский завод машиностроения Копейский машиностроительный завод, выпускают цепные экскаваторы непрерывного действия марок ЭТЦ 5А, ЭТГД , ЭТЦ на базе колесного трактора ЗТМ рис. Экскаватор ЭТЦ 5А предназначен для рытья однорядных траншей глубиной до 1,6 м и шириной 0, и 0,4 м на грунтах 1Й категорий без каменистых включений. Экскаватор оснащен скребковым рабочим органом и гидроуправляемым поворотным бульдозерным отвалом для несложных планировочных работ и засыпки траншей после укладки в них коммуникаций. На экскаватор может быть установлено сменное баровое оборудование вместо основного рабочего для нарезания щелей 0, м и глубиной до 1,3 м в мерзлых грунтах , , . Рис. В комплект навесного экскаваторного оборудования входят цепной рабочий орган с башмаком для зачистки дна отрываемой траншеи и отвальным винтовым конвейером, механизм подъема опускания рабочего органа и гидромеханический ходоуменьшитель. Однорядная втулочнороликовая цепь рабочего органа установлена на ведущей и ведомой звездочках и несет на себе сменные резцы и скребки для подъема грунта из траншей. Режущие элементы располагаются на цени по определенной схеме, способствующей равномерному распределению на1рузки на цепь при копании и повышению долговечности цепи. Производя смену резцов и скребков, получают траншеи различной ширины 0,м и 0,4 м. Цепь обегает наклонную раму, шарнирно перпендикулярную сзади к базовому трактору, и опирается на ролики. Ведущая звездочка цепи, закрепленная на приводном валу получает вращение от вала отбора мощности базового трактора через редуктор с переменным передаточным числом, обеспечивающим четыре рабочие скорости от 8 мс до 2,1 мс и реверсивный ход цепи. Для защиты рабочего органа от поломок при встрече с непреодолимым препятствием в редукторе привода рабочего органа установка предохранительной муфты. Натяжение цепи регулируется перемещением натяжной звездочки относительно рамы винтовым натяжным устройством. Перемещение грунта в боковые отвалы производят два шнека винтового конвейера, установленного на раме рабочего органа. Шнеки имеют общий вал и приводятся в движение скребковой цепью. Положение конвейера относительно рамы изменяется в зависимости от глубины копания 8, , , . Заглубление рабочего органа в грунт с принудительным напором по всему диапазону глубины копания, а также его подъем в случае перевода в транспортное положение осуществляется гидравлическим подъемным механизмом, гидроцилиндр которого связан с рабочим органом рычажной системой , , , . Другие модификации экскаваторов на базе ЗТМ выполнены по аналогичной схеме и различаются между собой отдельными параметрами. Например, модель ЭТЦ в отличие от ЭТЦ имеет максимальную глубину копания до 1,8 м . Из зарубежных производителей широкий модельный ряд представлен фирмой V США. Экскаваторы, выпускаемые V, оснащены различными силовыми установками, диапазон эксплуатационной мощности которых варьируется от кВт до 1, кВт. Самая компактная модель ручной микротраншеекопатель V, оснащенный карбюраторным двигателем X0, способен формировать траншею глубиной до 0, и шириной 0,м. Самый мощный экскаватор Т обладающий массой более т имеет возможность заглублять рабочий орган до 6,4м. Траншеекопатели на гусеничном ходу Т5, Т5, Т5, Т5, Т5 имеют возможность работать на уклонах в поперечной плоскости до . Машины V большой массы оснащаются гусеничным движителем, что улучшает тяговосцепные свойства, устойчивость и проходимость.