Обоснование конструкций и параметров гидравлических предохранительных механизмов лесных дисковых культиваторов

• Автор: Снятков, Евгений Вячеславович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Содержание
Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Характеристика объектов работы лесных дисковых культиваторов.

1.2 Анализ конструкторскоисследовательских работ по созданию предохранителей для лесных дисковых культиваторов.
1.3 Анализ конструкторскоисследовательских работ по созданию предохранителей для сельскохозяйственных почвообрабатывающих орудий.

Выводы. Цель и задачи исследования

2 Обоснование конструкций и оптимизация основных параметров гидравлических предохранительных механизмов.

2.1 Обоснование выбора схемы предохранителя с дроссельным управлением

2.2 Математическая модель дросселя гидравлического предохранителя.

2.2.1 Определение геометрических параметров дросселя предохранителя.

2.2.2 Определение усилия предварительного нагружения штока гидроцилиндра предохранителя.
2.2.3 Определение усилия на рабочих органах при их выглублении и движении вверх по препятствию
2.2.4 Определение усилия на рабочих органах при их возвращении в исходное положение.
2.3 Построение и анализ силовых характеристик исследуемых предохранителей
2.4 Компьютерная оптимизация геометрических параметров точки крепления
гидроцилиндра предохранителя
3 Результаты экспериментального исследования гидравлических предохранителей.
3.1 Программа и методика экспериментального исследования
3.1.1 Объекты и программа экспериментов.
3.1.2 Оборудование и измерительная аппаратура, применяемые в
экспериментальном исследовании.
3.1.3 Общая методика проведения и обработки результатов опытов
3.1.4 Методика лабораторных экспериментов.
3.1.5 Методика экспериментов в полевых условиях.
3.1.6 Характеристика лесных объектов
3.2 Результаты экспериментального исследования
3.2.1 Анализ результатов экспериментов для случая движения культиваторов
на участках до встречи с препятствием.
3.2.2 Анализ результатов экспериментов для случая движения дисковой
батареи по препятствию
3.2.3 Анализ результатов экспериментов для случая возвращения дисковой
батареи в исходное положение
4 Результаты производственной проверки и экономической оценки лесных дисковых культиваторов с гидравлическими предохранителями.
4.1 Описание конструкций лесных дисковых культиваторов с гидравлическими предохранителями
4.2 Методика проведения опытнопроизводственной проверки.
4.3 Анализ результатов опытнопроизводственной проверки
4.4 Оценка экономической эффективности лесных дисковых культиваторов
с гидравлическими предохранителями
Общие выводы и рекомендации.
Список использованных источников


Однако перекатывание происходит благополучно лишь в том случае, если препятствия имеют небольшую высоту (до см) и диски установлены под небольшим углом атаки (до °) к направлению движения агрегата [,]. Одной из первых конструкций дисковых культиваторов, является лесной дисковый культиватор ДЛКН-6/8 с жестким креплением рабочих органов (рис. Такое крепление дисковых батарей к раме, приводит к частым поломкам этого культиватора при работе на вырубках из-за наездов на препятствия [1]. Более надежен в работе лесной дисковый культиватор КЛБ-1,7 (рис. Культиватор оснащается одношарнирными пружинными предохранителями вертикального действия и выпускается крупными сериями. Крепление дисковых батарей к раме орудия одношарнирное, на пружинах. При встрече батареи с препятствием она поворачивается относительно оси подвески назад и вверх. Возвращение батареи в исходное положение происходит за счет потенциальной энергии растянутых пружин. Длительная производственная эксплуатация этого культиватора выявила низкую эффективность защиты его от перегрузок. ДЛКН-6/8; б - КЛБ-1,7; в - Климова Г. Б., Пожилова Е. И. (а. РФ № ); г - Посметьева В. И., Свиридова Л. Т., Беликова В. А. (а. РФ № 5); д - БДК-2,5/3,0; е - Посметьева В. И. (а. Рисунок 1. ВГЛТА [9] показали, что при срабатывании амортизаторов усилие на рабочих органах этого культиватора резко увеличивается. При этом пружины растягиваются настолько резко, что к моменту подъема батареи всего лишь на . В результате предохранитель превращается в жесткую систему, и дальнейший подъем батареи вверх происходит вместе со всем культиватором при плавающем положении механизма навески. Такой подъем сопровождается большой дополнительной динамической нагрузкой на рабочие органы, что нередко ведет к поломкам орудия, особенно в случае преодоления препятствий большой высоты вертикального профиля. Кроме того, подъем обеих батарей культиватора влечет за собой образование большого огреха в обрабатываемой полосе. При этом она входит в контакт с упорами на раме гораздо быстрее, чем диски коснуться почвы. Это значит, что ничто не оказывает на батарею тормозящего воздействия, и поэтому в момент в контакт с упорами она наносит по раме удар большой силы [1]. Этими же исследованиями установлено, что ни одно сочетание геометрических параметров одношарнирного пружинного предохранителя серийного культиватора не обеспечивает его удовлетворительной работы, не устраняет противоречий между необходимостью высокого начального усилия срабатывания предохранителя с целью надежного удержания рабочих органов на заданной глубине и сравнительно низкого усилия полной деформации пружины для снижения ударных нагрузок. В одних случаях снижается максимальное натяжение пружины и уменьшаются ударные нагрузки, однако при этом ухудшается устойчивость хода орудия на заданной глубине, в других, наоборот, повышается устойчивость глубины обработки, но одновременно с этим растут ударные нагрузки. В условиях эксплуатации производственники из-за частых поломок пружин амортизаторов, вынуждены поворотные плиты дисковых батарей приваривать ручной электросваркой к рамкам. Таким образом, культиватор КЛБ-1,7, по аналогии с ранее выпускавшимся серийно культиватором ДЛКН-6/8, превращается в жесткую конструкцию со всеми вытекающими отсюда недостатками []. Данный недостаток частично устранен в предохранителе, предложенном Климовым Г. Б. и Пожиловым Е. И. (рис. Здесь благодаря применению в механизме предохранителя звена типа "ролик-паз” достигается существенное снижение вредных усилий на рабочих органах при переезде их через препятствие. В то же время анализ работа подобных механизмов в других областях техники и машиностроения показывает, что звено типа "ролик-паз" не в состоянии обеспечить стабильную и надежную работу предохранительного устройства. К тому же данный предохранитель не обеспечивает безударное возвращение дисковых батарей в исходное положение. Наибольший вклад в теорию и практику создания совершенных средств защиты лесных машин от перегрузок внесли ученые ВГЛТА.