Совершенствование гидропривода и параметров лесопромышленных гидроманипуляторов

• Автор: Смыков, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Содержание

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ кинематических схем складывающихся гидроманипулято ров.

1.2 О влиянии характеристик предохранительных клапанов при опреде лении динамической нагруженности, производительность и КПД гидроманипуляторов

1.3 Анализ влияния конструкции и параметров дросселей на динамиче

скую нагружеиность и производительность гидроманипуляторов

1.4 Выводы, цель и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОМАНИПУЛЯТОРОВ

Г. 1 Исследование влияния параметров механизма вращения рукояти

складывающегося гидроманипулятора на его динамическую нагружеиность

2.2 Исследование влияния характеристик предохранительных клапанов, конструкции и параметров дросселей на динамическую нагружеиность и производительность гидроманипулятора при раздельной и совместной работе механизмов подъема стрелы и вращения рукояти
2.3 Исследование динамической нагруженности и быстродействия ме
ханизма поворота гидроманипулятора в различных режимах с учетом влияния конструкции и параметров дросселей и характеристик предохранительных клапанов
2.4 Исследование влияния совмещения движений звеньев гидроманипу лятора на энергозатраты.
2.5 Исследование влияния вторичных и ударных клапанов на динамиче скую на1руженность гидроманипулятора
2.6 Исследование динамической нагруженности механизмов подъема
стрелы и поворота гидроманипулятора при торможении совместно движущихся звеньев
Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа и методика экспериментальных исследований динамиче ской нагруженности и быстродействия механизма поворота гидроманипулятора в различных режимах
3.2 Программа и методика экспериментальных исследований влияния
У совместного и раздельного движений стрелы и рукояти на динамическую
нагруженность и производительность гидроманипулятора
3.3 Программа и методика экспериментальных исследований влияния совмещения движений стрелы и рукояти гидроманипулятора на энергозатраты .
3.4 Программа и методика экспериментальных исследований динамиче
ской нафуженности механизмов подъема стрелы и поворота гидроманипулятора при торможении совместно движущихся звеньев
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
р 4.1 Результаты экспериментальных исследований динамической на
груженности и быстродействия механизма поворота гидроманипулятора.
4.2 Результаты экспериментальных исследований влияния характери 1 стик предохранительных клапанов, конструкции и параметров дросселей на
динамическую нагруженность и производительность гидроманипулятора при раздельной и совместной работе механизмов подъема стрелы и вращения рукояти .
4.3 Результаты экспериментальных исследований влияния совмещения 7 движений стрелы и рукояти гидромаиипулятора на энергозатраты
4.4 Результаты экспериментальных исследований динамической нагру 7 женности механизмов подъема стрелы и поворота гидроманипулятора при торможении совместно движущихся звеньев.
4.5Результаты сравнительных испытаний гидромаиипулятора с регул и 9 руемым и нерегулируемым насосами в комплекте с гидрораснределителем РУС.
Выводы
р, 5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1 Расчет экономической эффективности от замены гидроцилиндра
вращения рукояти складывающегося гидроманипулятора.
5.2 Расчет экономической эффективности от применения гидроманипу 1 лятора с двухконтурной гидросистемой
6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Компактность конструкции складывающихся гидромаиипуляторов в транспортном положении позволяет увеличить полезную загрузку транспортного средства, улучшить распределение нагрузки на переднюю ось и заднюю тележку автомобиля, повысить устойчивость и управляемость при движении, что, в конечном счете, позволяет снизить удельное давление на грунт и увеличить производительность машины в целом. Механизмы подъема стрелы складывающихся гидромаиипуляторов по конструктивному исполнению подобны механизмам гидроманипуляторов, представленным на рисунке 1. Все известные в настоящее время конструкции складывающихся гидромаиипуляторов можно объединить в четыре основных группы рисунок 1. Конструкция складывающегося гидроманипулятора получила наибольшее распространение на предприятиях лесного комплекса. Однако, колонна такого гидроманипулятора, как правило, выполнена с большим углом наклона для обеспечения укладки стрелы и рукояти в транспортное положение с учетом транспортных габаритов. Рисунок 1. Рисунок 1. Рисунок 1. Рисунок 1. Схема механизма вращения рукояти с двумя ГЦ рисунок 1. К недостаткам этой кинематической схемы можно отнести необходимость перехода рукояти через мертвую точку при укладке в транспортное положение, и проблемы синхронизации работы двух ГЦ вращения рукояти. На рисунке 1. ГЦ вращения рукояти под нижним поясом стрелы возможно и сбоку стрелы или консольным креплением рукояти к стреле. Данная конструкция позволяет обеспечить установку на рукоять нескольких ступеней удлинения. Недостатком данной схемы является дополнительный крутящий момент на стрелу гидроманипулятора, возникающий при консольном расположении рукояти. Конструкция складывающегося гидроманипулятора с наклоняемой гидроцилиндром колонной показана на рисунке 1. К преимуществам данной схемы можно отнести возможность расположения продольных осей стрелы и рукояти в одной плоскости и управления движением рукояти одним ГЦ. К недостаткам усложнение конструкции установкой ГЦ наклона колонны. Кинематическая схема складывающегося гидроманипулятора с установкой ГЦ привода непосредственно на рукояти показана на рисунке 1. Недостатком данной схемы является усложнение конструкции механизма вращения рукояти. Сравнительные характеристики некоторых отечественных складывающихся гидроманипуляторов с лучшими зарубежными аналогами таблица 1. Поэтому задача обоснования параметров механизма вращения рукояти складывающихся гидроманипуляторов особенно актуальна. Кинематические схемы механизма вращения рукояти, представленные на рисунке 1. Положение механизма складывания рукояти в плоскости определяется несколькими параметрами, включая угол наклона рукояти к горизонту и текущего значения расстояния между осями проушин. Таблица 1. Австрия i Шле пня Шпецня i 7 Фи иллиния i 9. Максимальный вылет, м 7. Момент поворота. Удельная материалоемкость, кгкНм ,3 . Необходимость учета действия инерционных сил при оптимизации параметров лесопромышленных комбинированных гидроманипуляторов отражена в работах ,,,,,,, , ,. В научной литературе нет работ, посвященных оптимизации обоснования параметров механизма вращения рукояти складывающегося гидроманипулятора с учетом действия инерционных сил, возникающих при установившемся движении поршня ГЦ. Опорноповоротное устройство и аутригеры складывающегося гидроманипулятора максимально унифицированы с аналогичными конструкциями других типов гидроманипуляторов, которые достаточно изучены в работе . Складывающиеся гидроманипуляторы могут устанавливаться как за кабиной базового автомобиля, так и на конце его рамы. На рисунках 1. После обоснования параметров кинематической схемы необходимо проверить удобство укладки складывающегося гидроманипулятора в транспортное положение, а также положение его центра масс. Анализ конструкции отечественных и зарубежных автомобилей лесовозов со складывающимися гидроманипуляторами позволяет сделать вывод о том, что наряду со снижением массы гидроманипуляторов необходимо увеличение допустимых нагрузок на переднюю ось и заднюю тележку отечественных базовых автомобилей. В работе 3 сделан вывод о том, что на динамическую нагруженность гидроманипуляторов значительное влияние оказывают инерционные силы.