Автоматизация параметрического проектирования гидроцилиндров с учетом условий их эксплуатации

• Автор: Беспалов, Виталий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 214 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ.

1.1. Общая характеристика гидроцилиндров.

1.2. Анализ существующих подходов к автоматизации проектирования гидроцилиндров.

1.3. Автоматизация проектирования гидроцилиндров в условиях применения интегрированных САПР

1.4. Анализ методов параметризации технических объектов проектирования.

1.5. Обоснование выбора интегрированной САПР для автоматизации проектирования.

1.6. Постановка цели и задач исследования

1.7. Выводы к первой главе .

ГЛАВА 2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА ВЫБОРА КОНСТРУКЦИИ ГИДРОЦИЛИНДРА

2.1. Разработка концепции метода поискового конструирования гидроцилиндров.

2.2. Критерии выбора параметров гидроцилиндра
2.3. Определение исходного набора альтернативных вариантов узлов
гидроцилиндра
2.4 Формирование множества допустимых альтернатив конструкций узлов гидроцилиндра
2.5. Методика многокритериального оценивания альтернативных вариантов конструкций основных узлов гидроцилиндра.
2.6. Выводы ко второй главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ С УЧЕТОМ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1. Анализ методов, используемых при автоматизации проектирования
гидроцилиндров.
3.2. Построение общей методики автматизированного проектирования гидроцилиндров.
3.3. Алгоритмизация процедуры ввода исходных данных
3.4. Методика автоматизированного расчета конструктивных параметров
гидроцилиндра
3.5 Алгоритмизация процедур построения трехмерных моделей
3.6. Выводы к третьей главе.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ
4.1. Выбор средств разработки автоматизированной системы проектирования гидроцилиндров.
4.2. Обоснование используемого программного обеспечения системы автоматизированного проектирования гидроцилиндров.
4.3. Разработка структурнофункциональной схемы автоматизированной системы параметрического проектирования гидроцилиндров
4.4. Информационное обеспечение автоматизированной системы параметрического проектирования гидроцилиндров
4.4.1. Информационное обеспечение библиотеки уплотнительных элементов.
4.4.2. Информационное обеспечение подсистемы расчета конструктивных параметров гидроцилиндра.
4.4.3. Информационное обеспечение подсистемы построения твердотельных моделей деталей гидроцилиндра.
4.5. Выводы к четвертой главе.
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ
5.1. Краткое описание программного комплекса
5.2. Практическая реализация автоматизированной системы проектирования
5.3. Оценка техникоэкономической эффективности от использования автоматизированной системы проектирования гидроцилиндров
5.4. Выводы к пятой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Наибольшее распространение получили гидроцилиндры с рабочим органом в виде поршня или плунжера, причем поршневые гидроцилиндры могут быть выполнены с односторонним или двухсторонним штоком, а плунжерные гидроцилиндры могут быть только одностороннего действия и с односторонним штоком. Для привода рабочих органов самоходных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Усилие на штоке, и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость. Обычно противоположная полость при этом соединяется со сливной линией. Гидроцилиндры с двусторонним штоком применяют в основном для поворота рабочего оборудования навесных экскаваторов, причем подвижным звеном является корпус гидроцилиндра. По характеру хода выходного звена гидроцилиндры делятся на одноступенчатые и телескопические. При необходимости обеспечить большой рабочий ход применяют, как правило, телескопические гидроцилиндры. Телескопическим силовым гидроцилиндром является, как правило, силовой гидроцилиндр, общий ход штоков которого превышает длину корпуса гидроцилиндра. Большинство телескопических цилиндров являются цилиндрами одностороннего действия, однако, существуют и цилиндры двустороннего действия. Телескопические цилиндры состоят из нескольких пяти и более трубчатых секций, которые вставлены друг в друга. Каждая секция оснащена уплотнениями и несущими поверхностями, которые позволяют ей выполнять функции гильзы и штока поршня одновременно. Область применения телескопических гидроцилиндров мобильная гидравлика, т. Но такие цилиндры обладают ценой, более высокой, чем у стандартных гидроцилиндров при равнозначных прочих параметрах . Гидравлические цилиндры широко применяются в системах, в которых необходимо обеспечить линейные перемещения. Они преобразуют давление жидкости в силу, а поток ее в скорость. Проектирование специализированных для каждого конкретного применения конструкций позволит создавать на их основе различные инновационные гидросистемы. В сварных цилиндрах фланцы приварены к гильзе цилиндра, крышки прикрепляются к фланцам болтами. Такая конструкция гораздо легче конструкции с анкерной связью и поэтому часто используется в мобильной гидравлике. Одним из вариантов такой конструкции является конструкция, в которой крышки прикручены к гильзе цилиндра болтами. Однако, такое исполнение не может функционировать при высоком рабочем давлении, кроме того, такая конструкция плохо поддается разборке и сборке. Существуют гидроцилиндры для тяжелых условий эксплуатации, которые предназначены для работы на сталелитейных заводах, фабриках и других местах со сложными условиями эксплуатации. В этих гидравлических цилиндрах фланцы приварены к гильзе цилиндра, крышки крепятся к фланцам на болты. Однако, гильзы этих цилиндров имеют большую толщину, чем у стандартных сварных гидроцилиндров, зато сама конструкция более прочная. Цилиндры для тяжелых условий эксплуатации больших размеров имеют достаточно толстые стенки, чтобы можно было вкручивать болты крышек непосредственно в гильзу цилиндров. Встречается также неразборное исполнение гидроцилиндров. В таких конструкциях крышки привариваются непосредственно к гильзе цилиндра. Очевидно, что цилиндр разбору не подлежит и в случае поломки самого цилиндра или необходимости замены уплотнений выбрасывается целиком. Однако, такое исполнение очень рентабельно в том случае, если не требуется долгое время службы устройства. Вследствие того, что неразборные гидроцилиндры используются при легких режимах работы, для изготовления таких цилиндров можно использовать различные сплавы алюминия или пластики, уменьшающие вес и стоимость конструкции. Основные требования к гидроцилиндрам изложены в ГОСТ 4. Проектноисследовательские и конструкторские работы, связанные с определением структуры, конструктивных и обобщенных параметров гидроцилиндра, оценкой соответствия рабочих характеристик проектируемого цилиндра требованиям технического задания, выпуском конструкторской документации, и другие конструкторские работы можно условно разделить на следующие основные комплексы проектноисследовательских и конструкторских задач, решаемых с помощью САПР .