Повышение эффективности силового привода лесозаготовительного оборудования применением материалов с эффектом памяти формы

• Автор: Коновалов, Максим Николаевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
РЕФЕРАТ
Введение.

Глава 1. Аналитический обзор

1.1 Анализ наджности лесозаготовительных машин.

1.2 Анализ влияния параметров жесткости климата

на работоспособность гидропривода лесозаготовительного оборудования

1.3 Влияние гидропривода технологического оборудования

на его динамическую нагруженность.

1.4 Анализ силовых параметров структур манипулятора.

1.5 Общие сведения о материалах с обратимыми мартенситными переходами

1.6 Патентная проработка и прикладные аспекты по силовым механизмам на базе материалов
с эффектом памяти формы ЭПФ.
1.7. Возможные варианты применения силового привода на базе материалов с эффектом памяти формы в
лесозаготовительной технике.
Выводы по главе 1
Глава II. Опытное исследование сплава ТН1 при тсрмоциклировании в интервалах мартенситных переходов
в системе проволока пружина.
2.1 Основные направления исследований.
2.2. Метод экспериментального исследования
2.3 Основные результаты экспериментальных исследований
Выводы по главе II
Глава III. Обоснование методов расчета элементов исполнительных механизмов с рабочим телом из металлов
с эффектом памяти формы.
3.1 Метод расчета реактивных усилий и напряжений
в системе, состоящей из трубки с эффектом памяти формы и упругого контртела
3.1.1 Расчет рабочих параметров гидроцилиндра одностороннего действия на базе металлов с ЭПФ
по разработанному методу
3.1.2 Аварийное устройство экологической защиты
3.2 Метод расчета реактивных усилий и напряжений в системе, состоящей из витой пружины из материала
с эффектом памяти формы и упругого контртела
3.2.1 Расчет параметров гидроцилиндра одностороннего действия базе материалов с ЭПФ
система пружина с ЭПФ контртело
Выводы по главе III.
Глава IV. Экспериментальное исследование влияния жесткости демпфирующих элементов в приводе стрелового манипулятора
4.1 Постановка исследовательской задачи.
4.2 Методика проведения экспериментальных исследований
и алгоритм обработки опытных данных.
4.3 Основные результаты экспериментальных исследований.
Выводы по главе IV.
Основные выводы по работе
Список литературы


Научные результаты исследований внедрены в виде рекомендаций на ОАО «Ремонтник» и используются в учебном процессе кафедр ЛДМ и М (УГТУ) и СМ и ДМ (УГТУ). На изготовленных и модернизированных лабораторных установках проводятся лабораторные работы со студентами. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, список литературы включает 5 наименований, приложений. Содержание работы изложено на 5 страницах машинописного текста, иллюстрировано рисунками и таблицами. Научным консультантом данной диссертации является к. Дроздовский Г. П. (кафедра «Лесных и деревообрабатывающих машин и материаловедения»). Главы 1, 3 и 4 выполнены под руководством к. Дроздовского Г. Введение. Глава 1. Анализ надёжности лесозаготовительных машин. Анализ силовых параметров структур манипулятора. ЭПФ). Глава II. Основные направления исследований. Глава III. Выводы по главе III. Глава IV. Постановка исследовательской задачи. Основные результаты экспериментальных исследований. Выводы по главе IV. Эксплуатационные условия применения лесозаготовительных машин (ЛЗМ) для Республики Коми, Республики Карелия, Архангельской области и Сибири сопровождаются влиянием жесткого климата, который характеризуется низкими температурами (зима продолжается 0. С до минус °С [1, ] и скоростью ветра от 9 до м/с) [, ]. Эти факторы приводят к увеличению кинематической вязкости масла в гидромагистралях (общая протяженность трубопроводов и обводных шлангов составляет от до 0 м) системы привода технологическим оборудованием, что влечет за собой значительные потери давления в трубопроводах и отказы гидросистемы (% - % от всех отказов по машине) [, , ]. Разгерметизация шлангов и трубопроводов в свою очередь приводит к аварийным ситуациям экологически вредного выброса гидрожидкости (до 0 л), что вызывает серьезные загрязнения окружающей среды. Таким образом, эксплуатация ЛЗМ с гидрофицированным технологическим оборудованием в условиях безгаражного хранения, действия ряда климатических факторов (низкие температуры, загрязненность среды и т. МПа), значительной динамической на1руженносги в процессе технологического использования сопровождается низкой экологической безопасностью и надежностью элементов металлоконструкции, и гидропривода. Устранение этих недостатков возможно за счет применения материалов с эффектом памяти формы (ЭФ) в качестве дискретного силового привода в виде гидроцилиндров управления элементами технологического оборудования ЛЗМ. Т.е. В настоящее время хорошо известен широкий класс материалов, обладающий обратимыми мартенситными переходами (ОМП). К ним относятся, прежде всего, сплавы на основе ИМ, МпСи, Си2п, РеМп и другие. Эти материалы обладают целым классом уникальных, нетрадиционных физикомеханических свойств, выделяющих их из класса обычных конструкционных металлов и сплавов. ПГТП) - накопление деформации в сторону внешней нагрузки при охлаждении в интервале прямого мартенситного перехода; циклическая память формы (ЦПФ) - обратимое формоизменение при термоциклировании в нагруженном состоянии и другие явления. Перечисленные свойства можно обобщить одним термином - мартенситная неупругость (МН). Вышеупомянутые уникальные свойства материалов с ОМП дают возможность использовать их в различных областях техники: в космонавтике, машиностроении, медицине и т. В частности, они могут быть использованы в элементах исполнительных силовых механизмов сложного функционального назначения: мартенситных двигателях; тепловых реле; в строительных конструкциях; насосах; клапанах и в ряде других инженерно-технических направлениях. Многообразие всевозможных вариантов использования данных материалов определяет актуальность исследования применимости силовых приводов на базе металлов с ЭПФ для повышения эффективности технологического оборудования ЛЗМ. ТБ-1 возможности применения системы силового привода на базе материалов с ЭПФ с демпфером - рессорой взамен штатной гидросистемы с целью снижения изменяющихся по величине во времени динамических нагрузок на металлоконструкцию гидроманипулятора.