Научное обоснование рациональных структуры и параметров объемного гидромеханического привода сельскохозяйственных машин с целью повышения эффективности их функционирования

• Автор: Дьяченко, Анатолий Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 348 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Особенности гидрофмкацни мобильных рабочих машин и области их применения

1.2. Проблемы гидрофикации и современное состояние вопроса использования гидропривода в сельскохозяйственной технике

1.3. Обзор исследований характеристик объемного гидропривода

1.4. Выводы по главе и постановка задач исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РАБОЧИЕ ОРГАНЫ И ПРИВОДЫ СЕЛЬХОЗМАШИН

2.1. Некоторые общие вопросы методики проведения экспериментальных исследований в полевых условиях

2.2. Подходы к методике обработки экспериментального материала.

2.3. Характеристики динамического нагружения на переходных режимах
2.4. Математические ожидания силовых воздействий на установив
шихся режимах
2.5. Статистические характеристики динамической нагруженности
на установившихся режимах
2.6. Вибрационные нагрузки на трубопроводные системы
2.7. Выводы по главе
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИНАМИКИ ОБЪЕМНЫХ ГИДРОПРИВОДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН .
3.1. Уравнения объемного гидропривода
3.2. Статические характеристики гидропривода
3.2.1. Гидропривод с одним потребителем энергии одноконтурный гидропривод.
3.2.2. Гидропривод с несколькими потребителями энергии
3.3. Динамические модели одноконтурного гидропривода
3.4. Динамика разгона мобильных сельскохозяйственных машин с объемным одноконтурным гидроприводом ходовой части
3.5. Динамика гидропривода механизма с исполнительными звеньями рычажного типа.
3.6. Динамика объемного гидропривода с несколькими потребителями энергии
3.7. Выводы по главе
4. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕК
ТИВНОСТИ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕМНЫХ ГИДРОПРИВОДОВ РАБОЧИХ
ОРГАНОВ.
4.1 Исследование эффективности замены механического привода объемным гидроприводом
4.1.1. Привод мотовила жатки зерноуборочного комбайна.
4.1.2. Привод выгрузного шнека зернового бункера
4.1.3. Привод фрез роторных почвообрабатывающих машин.
4.2. Исследование объемного гидропривода на ход энергонасыщенного зерноуборочного комбайна.
4.2.1. Параметры привода на ход с различными вариантами гидравлической части
4.2.2. Режимы и методика испытаний ходовой части машины.
4.2.3. Энергетические и силовые характеристики различных вариантов привода ходовой части.
4.2.4. Динамические характеристики различных видов привода ходовой части.
4.2.5. Выбор оптимального варианта гидрообъемной трансмиссии и сравнение его с иностранными прототипами
4.3. Исследование объемного многоконту рного гидропривода в ком
байнах для уборки зеленой массы.
4.4. Выводы по главе
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИВОДОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ШТОКОВ ГИДРОЦИЛИНДРОВ
5.1. Системы с синхронным движением сдвоенных штоков гидроцилиндров при позиционировании мотовила жатвенной части зерно
уборочного комбайна
5.2. Гидромеханическая система складывания широкозахватных бесцепочных культиваторов
5.2.1. Общие сведения об агрегатах
5.2.2. Цель и методика проведения экспериментальных исследований
5.2.3. Результаты исследований и динамические расчеты
5.2.4. Совершенствование гидравлической схемы культиватора КШУ .
5.3. Выводы по главе.
6. ПЕРСПЕКТИВЫ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ОБЪЕМНОГО ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО
ПРИВОДА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
6.1. Повышение технического уровня привода на ход энергонасыщенных самоходных комбайнов
6.2. Повышение надежности трубопроводных систем .
6.3. Теоретические предпосылки разработки автоматизированного многопоточного объемного гидропривода сельскохозяйственной гидромашины.
6.4. Гидрообъемный привод мотовила зерноуборочного комбайна со следящим устройством.
6.5. Выводы по главе.
7. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫПОЛНЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
7.1. Экономическое обоснование замены механического привода мотовила и выгрузного шнека зерноуборочного комбайна Дон на объемный гидромеханический.
7.2. Расчет экономического эффекта от использования почвообрабатывающих машин ПР2,7, КФГ3,6, КШУ с объемным гидромеханическим приводом
7.3. Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Гидросистемы навесных, полунавесных и прицепных сельхозмашин, как правило, не являются сложной конструкцией. Так, например , гидравлическая система тяжелого секционного культиватора КТС2 с бесприводным штанговым приспособлением полунавесное гидрофицированное орудие, имеющее шарнирную раму, состоящую из трех секций средней и двух боковых, которые соединены между собой посредством сцепного звена. Боковые секции с помощью гидроцилиндров ДСМ переводят культиватор путем подъема опускания заднего бруса и механизма самоустанавливающихся колес в рабочее транспортное положение, а средняя секция гидроцилиндром ЦСП и тягами в положение дальнего транспорта. Протяженность металлических трубопроводов и резиновых рукавов высокого давления у такого типа машин составляет около м с количеством соединений до штук. Гидрофикация тракторов даст возможность использовать их для работы с сельхозмашинами, имеющими активные рабочие органы, применяя переднюю и заднюю навески, что позволяет создавать эффективные комбинированные
агрегаты для почвообработки, транспортировки и разгрузки грузов. В гидросистемах тракторов для создания рабочего давления применяются насосы типа НШ, предохранительные клапаны, не допускающие превышения максимального давления, распределители, управляющие работой рабочих органов, и маслопроводы, подводящие рабочую жидкость к рабочим органам. Если гидросистема трактора сосредоточена возле двигателя, то гидросистема комбайна имеет значительную протяженность трубопроводов вследствие большой удаленности рабочих органов от двигателя энергетического генератора. Зерноуборочные комбайны имеют одну из наиболее сложных гидросистем среди серийно выпускаемых сельскохозяйственных машин. При этом для зерноуборочных комбайнов является характерным многоконтурность гидравлической системы с пространственным расположением механизмов и значительной протяженностью трубопроводных магистралей. Длина одной ветви составляет м жестких стальных трубопроводов с промежуточными креплениями и гибкими резиновыми рукавами в местах поворота конструкций например, жатка. Общая протяженность трубопроводов достигает 0 м с количеством соединений около 0. ДонЛ, Б и кВт СКВ Дон, повышение рабочего давления в гидросистеме до ,5 МПа в гидросистеме трансмиссии ГСТ номинальное давление ,6 МПа, максимальное рабочее давление до ,3 МПа, в сочетании со стремлением к облегчению конструкции неизбежно приводит к повышению уровней нагружения деталей гидросистемы. Применительно к гидросистеме зерноуборочного комбайна отмеченные тенденции обуславливают повышение требований к надежности гидравлических элементов, например, соединений трубопроводов. Условия работы соединений трубопроводов весьма сложны ввиду разнообразия действующих нагрузок. В эксплуатационных условиях они испытывают нагрузки статического и динамического характера. Статические нагрузки возникают при монтаже трубопроводов и от постоянной составляющей давления рабочей жидкости в гидросистеме. Динамические нагрузки возникают при работе мобильных машин изза пульсации давления рабочей жидкости, вызываемой работой насосов и вибрации трубопроводов, связанной с работой таких машин , , 1,9, 5. Исследованиями С. А. Алферова, Ю. В. Гринькова, Л. М. Грошева, В. В. Радина, И. В. Игнатенко, Туманова, С. А. Юииченко, В. Б. Альчина, В. И. Майстрснко, Н. П. Погорелова 2, 3, , , , 8, 6, 0, 4, 5 установлено, что надежность элементов конструкций сельскохозяйственных машин тесно связана с динамическими явлениями, сопутствующими работе машины. В результате экспериментальных исследований установлено, что частотный спектр воздействий на элементы конструкций сельскохозяйственных машин от рельефа поля, соломотряса, очистки режущего аппарата жатки, главного контрпривода находится в пределах ,5 с1, а вибрации, вызываемые работой молотильного барабана, вариатора хода и двигателя находятся в диапазоне частот с1. Частоты собственных колебаний трубопроводов с расстоянием между опорами I 0,6 1,6 м, применяемых в гидросистемах комбайнов, рассчитываются по выражению 1.