Обоснование и оптимизация параметров демпфера механизма подъема стрелы лесного манипулятора сортиментовоза

• Автор: Сидоров, Анатолий Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Современные технологии лесозаготовок

1.2 Анализ конструкции машин манипуляторного типа для сортиментной заготовки

1.3 Анализ исследований динамики гидропривода механизма подъема манипуляторов.

1.4 Выводы

1.5 Задачи исследования.

2 Теоретическое исследование динамики механизма подъема манипулятора с дополнительным демпфером.

2.1 Обоснование гидрокинематической схемы механизма подъма

стрелы манипулятора с дополнительным демпфером

2.2 Методика математического моделирования

2.2.1 Общая методика построения модели
2.2.2 Моделирование механической подсистемы.
2.2.3 Моделирование гидравлической подсистемы.
2.2.4 Последовательность вычислений в процессе численного интегрирования системы уравнений
2.2.5 Программная реализация модели.
2.2.6 Особенности проведения компьютерного эксперимента.
2.2.7 Входные параметры и выходные характеристики математической
модели.
2.3 Систематическое исследование функционирования манипулятора, оснащенного демпфером.
2.3.1 Стратегия систематического исследования .
2.3.2 Базовый компьютерный эксперимент с типичными значениями входных параметров
2.3.3 Снижение пикового давления при оснащении гидросистемы
демпфером
2.3.4 Влияние конструктивных параметров демпфера.
.4.1 Влияние эффективности дросселирования.
2.3.4.2 Влияние размеров демпфера .
.4.3 Влияние диаметров запираемых полостей демпфера.
2.3.5 Эффективность демпфера для других типов манипуляторов.
2.4 Оптимизация параметров демпфера
2.4.1 Особенности решения задачи оптимизации.
2.4.2 Двухфакторная оптимизация конструктивных параметров демпфера .
2.5 Выводы.
3 Программа и методика экспериментальных исследований
3.1 Программа исследований.
3.2 Оборудование, применяемое в экспериментальных исследованиях
Методика проведения экспериментальных исследований
3.4 Методика планирования полнофакторного эксперимента при двухфакторной.оптимизации параметров демпфера
4 Результаты экспериментальных исследований
4.1 Экспериментальные исследования динамики гидропривода механизма подъема манипулятора.
4.2 Результаты планирования полнофакторного эксперимента при двухфакторной оптимизации параметров демпфера
4.3 Выводы.
5.2 Расчет экономической эффективности
6 Общие выводы и рекомендации.
Библиографический список
Приложение А Интерфейсные формы программы для моделирования работы демпфера механизма подъема лесного манипулятора
сортиментовоза
Приложение Б Эмпирические экстремумы давления для четырх значений диаметра дросселя в поршневой и штоковой полости.
Приложение В Гистограммы распределения давления
Приложение Г Описательные статистики эмпирических экстремумов
давления в поршневой и штоковой полости
Приложение Д Патент на полезную модель.
Приложение Е Свидетельство о государственной регистрации программы
для ЭВМ
Приложение Ж Свидетельство о государственной регистрации программы
для ЭВМ.
Приложение К Акты о внедрении законченной научно исследовательской, опытноконструкторской работы
Введение
Актуальность


При трелевке хлыстов операция обрезки сучьев проводится в лесу, поэтому погрузку хлыстов на автомобильный транспорт проводят сразу после трелевки. Одним из путей решения этой проблемы является перевод лесозаготовителей на сортиментную технологию заготовки и вывозки древесины. Поэтому исследование особенностей комплектования и работы лесовозных автопоездов сортиментовозов, оборудованных средствами самозагрузки является актуальным и необходимым. В настоящее время в России более древесины заготавливается и вывозится с лесосек в виде хлыстов. Хлыстовая технология лесозаготовок в нашей стране получила распространение с начала х годов. Переход на эту технологию в то время позволил резко сократить количество рабочих, занятых на лесосечных работа, повысить производительность лесовозного автотранспорта, а также эффективность работы лесозаготовительных предприятий. Однако при вывозке длинномерных хлыстов на лесосеке оставляется до и более древесины в виде сучьев, ветвей, поломанных и тонкомерных стволов . Вторая технология технология лесозаготовок с вывозкой сортиментов. Она имеет преимущества перед заготовкой хлыстов на малых и разрозненных лесосеках, при рубках промежуточного пользования, выборочных рубках, при заготовке ограниченного количества сортиментов, а таюке при поставке рассортированной лесопродукции непосредственно с лесосеки потребителям при разветвленной дорожной сети. России может достичь . Предложены новые конструкции автопоездов сортиментовозов, оборудованных навесными гидравлическими5 манипуляторамидля. Гидравлический манипулятор является важнейшим элементом технологического оборудования большинства. Увеличение спроса на технику, оснащенную манипуляторами, требует непрерывного повышения их эксплуатационных показателей. В условиях жесткой конкуренции производители манипуляторов стремятся к созданию конструкций, максимально отвечающих потребностям заказчика. Исследование особенностей комплектования и работы лесовозных автопоездов сортиментовозов, оборудованных средствами самозагрузки является актуальным и необходимым. Анализ конструкции машин манипуляторного типа для сортиментной заготовки. Автомобильный прицепной состав представлен прицепами, прицепамироспусками и полуприцепами. По грузоподъемности прицепной состав делится на те же 5 групп, что и автомобили. Автопоезда, оборудованные навесными гидроманипуляторами, по сравнению с другими самозагружающимися поездами, имеют значительные преимущества. Здесь практически отсутствуют трудоемкие ручные работы, не требуется точной установки автопоезда при затаскивании контейнера. Вх годах Кавказским филиалом ЦДИИМЭ был создан автопоезд ЛТГМ. Он состоял из седельного автомобиля ЗИЛ1 В, одноосного полуприцепа ОдАЗ5 и гидроманипулятора. Широкое применение получили самозагружающиеся автопоезда состоящие из автомобиля и одного прицепа роспуска. Манипулятор на них устанавливают на шасси автомобиля за кабиной. При этом на автопоезде размещается лишь одна пачка сортиментов. В некоторых лесозаготовительных предприятиях Вологодской, Кировской и других областей применялись для вывозки сортиментов автомобили КрАЗ5Л, МАЗ9А и др. В результате автомобиль оказывался перегруженным, тогда как его тяговые возможности использовались менее, чем на . Еще в ЗОх годах вышел приказ Наркомлеса СССР, запрещающий использовать одиночные автомобили на лесовывозке. С тех пор мощность двигателей и сила тяги лесовозных автомобилей значительно выросли , , , . ОАО ЦНИИМЭ совместно с дочерним предприятием ЗАО Транслес и машиностроительными заводами ОАО Велмаш, ОАО Майкопский машзавод и др. Их технические характеристики приведены в таблице 1. АО КомиНИИпроект разработало управляемый полуприцеп сортиментовоз ТМ для перевозки лесоматериалов длиной 4. Базовый автомобиль МАЗ9А. Грузоподъемность автопоезда составляет 0 кН. Весьма важным моментом при формировании самозагружающегося автопоезда является выбор навесного погрузочного оборудования и его размещение на транспортном средстве. В настоящее время гидравлические манипуляторы находят все более широкое применение кроме лесного комплекса в различных отраслях народного хозяйства на предприятиях путей сообщений.