Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и процессы лесного комплекса

Диссертационная работа:

Сюнев, Владимир Сергеевич. Динамические нагрузки опорных элементов лесных колесных подборочно-транспортных машин и их снижение : Дис. ... канд. технические науки : 05.06.02.-

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
ВВЕДЕНИЕ 7

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 10

1.1. Особенности динамики лесных колесных подборочно-
-транспортных машин и нагруженности их опорных

элементов при функционировании в режимах погруз
ки и разгрузки 10

  1. Анализ исследований по определению динамических нагрузок, возникающих при функционировании манипулятора лесной машины 18

  2. Анализ исследований по определению нагрузок на опорные элементы грузоподъемных машин 23

  3. Анализ исследований колебаний машин с шарнирно--сочлененными рамами 29

  4. Постановка задач исследования 33

2. РАЗРАБОТМ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНШ
ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ОПОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЛЕСНОЙ КО
ЛЕСНОЙ МАШИНЫ С МАНИПУЛЯТОРОМ ПРИ РАБОТЕ В РЕЖИМАХ
ПОГРУЗКИ И РАЗГРУЗКИ 36

  1. Общие принципы построения математических моделей для исследования динамических процессов в многомассовых системах 36

  2. Определение параметров динамической модели и обоснование эквивалентной расчетной схемы ' 37

  3. Разработка полной.математической модели для исследования динамических нагрузок на опорные элементы лесной колесной машины с манипулятором 49

  4. Модели для исследования частных нагрузочных режи-

- З -
жимов 59

  1. Упрощенная модель для исследования динамических нагрузок на опорные элементы при работе машины в режиме подъема (опускания) груза-пачки над возом 59

  2. Упрощенная модель для исследования динамических нагрузок на опорные элементы при работе машины в режиме поворота манипулятора в горизонтальной плоскости 66

  3. Упрощенная модель для исследования динамических нагрузок на опорные элементы при работе машины в режиме подъема (опускания) груза-пачки над землей 69

  4. Упрощенная модель для исследования динамических нагрузок на опорные элементы при аварийном падении груза на воз ^4

2.5. Оценка потери точности при применении упрощенных

моделей по сравнению с полной моделью 76

Выводы 84

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИЧЕСКИХ
НАГРУЗОК НА ОПОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЛЕСНОЙ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ С
МАНИПУЛЯТОРОМ ПРИ РАБОТЕ В РЕЖИМАХ ПОГРУЗКИ И РАЗГРУЗ
КИ 86

  1. Общие вопросы 86

  2. Задачи экспериментальных исследований 88

  3. Методика проведения экспериментальных исследований и фиксируемые параметры 88

  4. Разработка измерительной аппаратуры для экспериментальных исследований, выбор регистрирующей аппа-

- 4 -
ратуры и источников питания 89

  1. Основные требования к измерительной и регистрирующей аппаратуре и источникам питания 89

  2. Разработка аппаратуры для исследования динамической нагруженности опорных элементов лесной манипуляторной машины 92

  1. Тарировка измерительной аппаратуры 101

  2. Методика экспериментального определения нормальной и боковой жесткости шин и коэффициентов демпфирования 104

  3. Программа экспериментальных исследований динамической нагруженности опорных элементов 108

  4. Методика осциллографирования исследуемого процесса НО

  5. Методика обработки осциллограмм и погрешность измерений III

Выводы 112

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
НА ОПОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЛЕСНОЙ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ С МАНИПУЛЯ
ТОРОМ ПРИ ФУНКЦИОНИРОВАНИИ В РЕЖИМАХ ПОГРУЗКИ И РАЗ
ГРУЗКИ из

  1. Объект исследований ИЗ

  2. Характеристики опытного участка и технологического процесса 114

  3. Подготовка и условия проведения эксперимента П6

  4. Размещение измерительной аппаратуры на объекте исследований US

  5. Осциллографирование процесса погрузки и раз грузки.. 121і

4.6. Результаты экспериментальных исследований 125

  1. Результаты экспериментальных исследований динамических нагрузок на опорные элементы при работе машины в режиме подъема (опускания) груза-пачки над возом J25

  2. Результаты экспериментальных исследований динамических нагрузок на опорные элементы при работе машины в режиме поворота манипулятора в горизонтальной плоскости J30

  3. Результаты экспериментальных исследований динамических нагрузок на опорные элементы при работе машины в режиме подъема (опускания) груза-пачки над землей 132,

  4. Результаты экспериментальных исследований динамических нагрузок на опорные элементы

при аварийных режимах нагружения 137

4.7. Сопоставление результатов экспериментальных иссле
дований и теоретических расчетов 142

Выводы 148

ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВКИ И ПАРАМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИС
ТЕМЫ П0ДБ0РЩЙКА-С0РТИМЕНТ0В03А 150

  1. Особенности работы пневматических шин как опорных элементов манипуляторных машин 150

  2. Применение электронных моделей для исследования динамической нагруженности опорных элементов 154

  3. Анализ компоновки манипулятора на базовой машине.. 159

  4. Оценка влияния жесткости шин на динамическую на-груженность опорных элементов 169

  5. Оценка влияния демпфирования в системе на динами-

- б -

ческую нагруженность опорных элементов 180

5.6. Оценка влияния инерционных и геометрических пара
метров на динамическую нагруженность опорных эле
ментов 185

Выводы и рекомендации 191

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 193

ЛИТЕРАТУРА 196

ПРИЛОЖЕНИЯ 208

Введение к работе:

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", принятых на ХХУІ съезде КПСС, предусмотрено: "Обеспечить дальнейшее развитие лесозаготовительной промышленности, оснастить предприятия высокопроизводительными машинами для лесозаготовок, дорожного строительства и погрузочно-разгрузочных работ" /I/.

Для успешного выполнения поставленных задач по обеспечению лесной промышленности и лесного хозяйства новой техникой необходимо учитывать основные тенденции развития этих отраслей с тем, чтобы обеспечить опережающее создание новых машин, отвечающих перспективным требованиям.

В последние годы большое внимание уделяется разработке и созданию специальных лесных машин на колесной базе, имеющих ряд существенных преимуществ перед гусеничными /2/.

В Ленинградской лесотехнической академии имени С.М.Кирова на протяжении ряда лет проводятся работы по созданию лесных колесных машин на базе серийно выпускаемых сельскохозяйственных тракторов /3,4/. Оснащение созданных по этому направлению машин современным технологическим оборудованием манипуляторного типа открывает большие перспективы их использования в лесной промышленности и лесном хозяйстве. Применение таких машин позволит "полнее использовать лесосырьевые ресурсы в европейской части страны без ущерба окружающей среде" /I/ за счет развития системы постепенных, выборочных и санитарных рубок, а также механизировать лесохозяйственные работы.

Одними из основных элементов лесных колесных машин являются пневматические шины. От их состояния в большой степени зависит эффективность, а в ряде случаев и безопасность работы колес-

- 8 -ных машин. Пневматические шины являются не только одними из наиболее ответственных и дорогостоящих элементов конструкции лесных машин, но и отличаются исключительной сложностью рабочих процессов, происходящих при выполнении шинами их функций.

Лесные колесные машины с манипуляторами выполняют помимо транспортных другие операции технологического процесса лесозаготовок, в частности, погрузочно-разгрузочные. В зависимости от режима функционирования лесной машины пневматические шины работают либо в качестве движителя, либо в качестве опорных элементов, воспринимающих динамические нагрузки, возникающие при взаимодействии манипулятора с предметом труда.

С уменьшением времени работы манипуляторной машины в транспортных режимах и соответствующим увеличением времени работы машины в режимах погрузки и разгрузки увеличивается время работы пневматических шин в качестве опорных элементов. Поэтому при выборе шин для лесных манипуляторных машин, исследовании их работы, расчете долговечности нельзя ограничиваться рассмотрением только транспортных режимов и не учитывать возможность функционирования пневматических шин в качестве опорных элементов.

Проводимые до настоящего времени исследования не затрагивали вопросы, связанные с работой шин как опорных элементов лесных колесных манипуляторных машин. Это объясняется рядом причин, одной из которых является отсутствие информации о характере и величине динамических нагрузок на опорные элементы, возникающих в процессе взаимодействия манипулятора с предметом труда. Для получения такой информации требуется всестороннее исследование режимов функционирования лесных колесных машин с манипуляторами и наличие теоретических и экспериментальных методов определения динамических нагрузок на опорные элементы.

Цель настоящей работы состоит в разработке теоретических и экспериментальных методов определения динамических нагрузок на опорные элементы (пневматические шины) лесных колесных машин с манипуляторами и обосновании рекомендаций по снижению динамической нагруженности пневматических шин подборочно-транспортных машин при их функционировании в режимах погрузки и разгрузки.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

  1. Математические модели для расчета и исследования динамических нагрузок на опорные элементы, возникающих при функционировании манипулятора лесной колесной подборочно-транспортной машины в режимах погрузки и разгрузки.

  2. Методика экспериментального определения нормальных и боковых динамических нагрузок на опорные элементы лесных колесных манипуляторных машин.

  3. Основные закономерности динамических нагрузок на опорные элементы подборочно-транспортных машин при их функционировании в режимах погрузки и разгрузки воза.

  4. Рекомендации по снижению уровня динамических нагрузок на опорные элементы подборочно-транспортных машин на примере подборщика-сортиментовоза Р-234 конструкции ЛТА-КарНИМЛ.

Результаты работы использованы в ЛТА им.С.М.Кирова при выполнении хоздоговорных научно-исследовательских тем № госрегистрации 0I8290450I6 1982 г., № 01830039862 1984 г. и при создании второго экспериментального образца подборщика-сортиментовоза Р-234 конструкции ЛТА-КарНИИЛП, разрабатываемого в соответствии с наряд-заказом Технического управления Минлесбумпрома СССР от 30 октября 1981 года на базе сельскохозяйственного трактора МТЗ-80.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net