Повышение эффективности гидрофицированных машин циклического действия сельскохозяйственного назначения за счет упругодемпфирующих элементов и совершенствования системы герметизации

• Автор: Лапынин, Юрий Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 442 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Способы снижения динамических нагрузок в элементах гидрофиированых машин циклического действия
1.2. Применение упругодемпфирующих элементов в машинах сельскохозяйственного назначения.
1.3. Проблемы совершенствование гидропривода и системы уплотнений сельскохозяйственной техники .
1.4. Теоретические предпосылки аналитического исследования навесных погрузочных манипуляторов.

1.5. Задачи исследования

2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И АНАЛИЗ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ МАШИН ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

2.1. Упругодемпфирующие элементы, места их установки и предварительный анализ

2.2. Конструктивные схемы упругодемпфирующих устройств

2.3. Особенности кинематического анализа машин циклического действия с упугодемпфирующими элементами.
2.4. Совершенствование и анализ системы герметизации соединений гидрофицированных машин.
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ С УПРУГОДЕМПФИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
3.1. Расчетные схемы машин циклического действия
3.2. Расчетные схемы уплотнительных устройств.
3.3. Математическая модель гидрофицированной машины цикличе
ского действия с упругим соединением ее с агрегатом кинетическая энергия и ее производные.
3.4. Математическая модель машины циклического действия с упругим соединением се с агрегатом движущие силы и уравнения динамики
3.5. Математическая модель машины циклического действия с упругодемнфирующимн элементами в силовых гидроцилинлрах
3.6. Особенности динамической модели при использовании внешнего демпферного устройства.
3.7. Результаты аналитического исследования машин циклического действия.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОМАНИПУЛЯТОРОВ И ИХ ГИДРОСИСТЕМ
4.1. Объекты и задачи экспериментального исследования
4.2. Стендовое оборудование и методика экспериментальных исследований .
4.3. Особенносги методики экспериментальных исследований при определении основных параметров многоэлементных уплотнительных узлов
4.4. Результаты экспериментальных исследований гидроманипулятора.
4.5 Результаты экспериментальных исследований уплотнительных устройств
4.6. Результаты экспериментальных исследований усовершенствованных гидросистем
4.7. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований.
5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ СРЕДСТВ С УПРУГИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1. Области применения в сельском хозяйстве грузоподъемных средств на базе механизмов с упругодемпфируюшими элементами и усовершенствованной универсальной гидросистемы
5.2. Примеры технологических процессов в сельском хозяйстве с использованием грузоподъемных средств с упругодемпфирующими элементами
5.3. Совершенствование герметизирующих устройств гидрофицированных машин циклического действия, как составной части системы уплотнительное устройство гидросистема механизм
5.4. Предложения по совершенствованию гидрофицированных машин циклического действия и их элементов.
5.5. Экономическая эффективность применения гидрофицированых сельскохозяйственных машин циклического действия с упругодемпфирующими устройствами.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Литература


Закономерности объемнодеформационного трения рассмотрены И. В. Крагельским 2, 3, 5, 4 . Кроме двух основных видов трения, в отдельных случаях могут возникнуть трение резания, трение вследствие пластического оттеснения материала, трение скатывания поверхностного слоя резины 5, 4 и жидкостное трение в пленке смазывающей жидкости. В зависимости от сочетания д V, р конструкции и материала уплотнения имеют несколько режимов работы с различными механизмами трения и утечки 2, 3. Когда произведение XV невелико, или высоко давление 3, наблюдается смешанное граничносухое трение при отсутствии пленка смазки с очагами, схватывания. Такой режим сопровождается развитием высоких поверхностных температур и быстрым износом уплотнения. При возрастании дуй давлении р, меньшем некоторого предела, местами возникаег пленка смазки в условиях граничножидкостного трения, что проявляется в снижении трения и появлении утечек. При больших X V ч умеренных р имеется почти сплошная пленка смазки, т е. На рис. Я2 . Для анализа вопросов трения и износа в уплотнениях подвижных соединений гидроприводов многими авторами, в их числе 4, было проведено экспериментальное исследование. На основании полученных результатов определяли области граничного, смешанного и гидродинамического трения в уплотнительном узле. Сила трения и формирование площади фактического контакта с молекулярной точки зрения определяются энергией активации процесса и числом молекул, находящихся в контакте. Эти предпосылки позволили теоретически определить удельную силу трения в элементе пары трения, относительную площадь фактического контакта и коэффициент трения. Рис. Дг функция материала контртела и состава поверхностей активных компонентов рабочей жидкости, шероховатости поверхностей, материала резины. Эластичные уплотнения при давлении более МПа работают в режиме полусухого или сухого трения. А2 0,2 для сухого и А2 0,1 для смешанного трения т . Однако сила трения многоэлементного узла изучена недостаточно. Па основе упомянутых исследований 9, давление жидкости между уплотнительными элементами меняется в процессе работы, а, следовательно, меняется перепад давления на каждом уплотнительном элементе. В работе 4 определено, что сила трения уплотнения, при подаче давления с другой стороны, является функцией перепада давления на уплотнителе и не зависит от рабочего давления жидкости. При нулевом перепаде давления на герметизирующем элементе при различных уплотняемых давлениях сила трения практически не меняется. Для определения силы трения многоэлементного узла и одиночных уплотнителей, работающих при перепаде давления необходимы дополнительные теоретические и экспериментальные исследования. С до 0С эксплутационных режимов преобладающим является усталостный износ с незначительным, сопутствующим износом микрорезанием. В работе 2 показано, что дли i хода незначительно влияет на долговечность уплотнения. Главный фактор потери работоспособности герметизирующего узла число реверсов. По нашим данным, ресурс многоэлементных уплотнительных узлов в результате износа уплотнителей и неравномерности утечек через них зависит не только от рабочего давления, длины пробега и числа реверсов, но и от числа включений и продолжительности простоев. Это лишний раз подтверждает сложный характер износа многоэлементных уплотнений. Многообразность динамических явлений, происходящих в процессе работы, создает трудности при исследовании погрузочных машин. Анализ разработанных методов расчета крановых конструкций показывает, что современные механизмы рассматриваются как упругие системы с применением теории колебаний. Общепринято представлять реальные механизмы в виде упрощенных схем с конечным числом масс, соединенных упругой связью 1. Вопросы исследования динамики гидрофицированных погрузочных устройств, в том числе с пространственным исполнительным механизмом, отражены во многих работах. Эти проблемы изучали О. Г. Озол, З. Э. Радзинь, Я. В. Рось, Г. А. Рахманин, В. Я. Акментиль, У. Я. Дзинтарс, В. М. Герасун, А. П. Потемкин 4, , , 2, 5, 2, 9, 3.