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 средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Муха Сергей Сергеевич. Повышение эффективности навесных грузовых манипуляторов сельскохозяйственного назначения с гидропневмоприводом : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Волгоград, 2003 186 c. РГБ ОД, 61:04-5/253-3

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

»

Введение 4

1. Современное состояние проблемы и задачи исследований 8

  1. Современный технический уровень навесных гидроманипуляторов сельскохозяйственного назначения S

  2. Теоретические предпосылки исследования манипуляторов с гидро- и гидропневмоприводом 20

  3. Задачи исследований 26

А 2. Объекты и методика исследований 2.8

  1. Лабораторная подъёмная установка с гидро- и гидропневмоприводом 2-й

  2. Особенности методики сравнительного исследования гидро- и гидропневмопривода 35

  3. Мощный навесной манипулятор с гидро- и гидропневмоприводом 44

  4. Особенности методики исследования манипулятора 50

3. Теоретическое и экспериментальное исследование гидро-

<> пневмопривода с пневмогидроаккумуляторами 56

  1. Алгоритм теоретического исследования гидропневмопривода (статика и начала динамики) 56

  2. Алгоритм теоретического исследования гидропневмопривода (гидравлические расчёты и динамика) 63

  3. Сравнительные экспериментальные исследование гидро- и гидропневмопривода 7

4. Теоретическое и экспериментальное исследование простран
ственного приводного механизма и грузового манипулятора с гидро-

ф. пневмоприводом 22

4.1. Совершенствование гидравлической схемы и эксплуатационно-

технологических показателей манипулятора 28

4.2. Кинематическое исследование пространственного приводного

І* механизма (исходные предпосылки, постановка задачи) 35

  1. Исследование кинематических возможностей пространственного приводного механизма dOd

  2. Исследование кинематики и определение зоны действия манипулятора с трёхзвенной шарнирно-сочленённой стрелой do9

  3. Силовой анализ манипулятора и его стрелы di?

  4. Сравнительное экспериментальное исследование гидро- и гидропневмопривода манипулятора d24

4.7 Экспериментальное исследование энергетических и эксплуата
ционных показателей манипулятора с гидро- и гидропневмоприводом ІЬІ

5. Перспективные технологии в сельском хозяйстве с использо
ванием навесных грузовых манипуляторов и их экономическая эф
фективность
dA О

  1. Перспективные технологии в сельском хозяйстве с использованием навесных грузовых манипуляторов ibO

  2. Пример обобщённого расчёта экономической эффективности новой технологии с использованием манипулятора в сельском хозяйстве ... 452.

* Общие выводы ±5?

Литература ^ ^9

Приложения 4?2

Введение к работе:

Актуальность проблемы. В сельскохозяйственном производстве, наряду с сыпучими грузами, широко распространены штучные, затаренные и пакетированные грузы. В их числе: крупногабаритные узлы и блоки сельскохозяйственной, строительной, мелиоративной и перерабатывающей техники, строительные детали и блоки, затаренные и пакетированные строительные материалы, в частности кирпич в поддонах и цемент в мешках, запасные части в контейнерах, двигатели, в том числе электродвигатели повышенной мощности, картофель, фрукты и овощи в контейнерах и ящиках, молоко в бидонах, минеральные удобрения в эластичных контейнерах (мешках) массой до одной тонны, перевозимые ульи для пчёл и другое. Многие грузы, в том числе названные, перегружают вручную или с помощью подручных средств; уровень механизации погрузочно-разгрузочных работ составляет 28 % [42J.

Наряду с этим сельская местность характеризуется наличием производственно-технологических работ, которые требуют подъёмных, монтажных и подсобных операций. Это сельское строительство, ремонтные и профилактические работы на производственных и мелиоративных объектах, механизация работ в животноводческих помещениях, хранилищах, мастерских, на базах, машинных дворах, летних полевых станах и т.п. Этот перечень можно продолжить. Их главной особенностью является рассредоточенность, ограниченный грузопоток, а зачастую и эпизодичность.

Известные специалисты по грузоподъёмным средствам и гидроманипуляторам сельскохозяйственного назначения В.М. Герасун, Ю.Г. Лапынин, В.И. Пындак, А.Ф. Рогачёв, В.Л. Строков подчёркивают [47, 48, 70, 114, 115, 118, 121, 151, 163, 164, 166], что примерно 65 % номенклатуры штучных, затаренных и пакетированных сельскохозяйственных грузов имеют массу до 600 кг. Значительный объём грузов достигает 0,8...1,0 т, а масса крупногабаритных загруженных контейнеров, узлов техники для села, новейших эластичных контейнеров с минеральными удобрениями, отдельных строительных блоков, технологического оборудования и т.п. достигает двух, трёх, а иногда и пяти тонн.

5"

Наиболее эффективен путь снижения трудовых затрат - это внедрение технологий пакетных и контейнерных перевозок грузов [185].

Отмечается также, что в сельскохозяйственном производстве доля подъёмно-транспортных работ составляет примерно 40 % в стоимости продукции. Образование и становление на селе крестьянских (фермерских) хозяйств, малых сельскохозяйственных, в том числе перерабатывающих предприятий, специализация производства приводит к некоторому повышению объёма подъёмно-транспортных и иных работ с применением подъёмных операций. Производительность труда в сельском хозяйстве в значительной степени определяется механизацией погрузочно-разгрузочных работ.

С учётом отмеченной специфики сельскохозяйственных грузов и подъёмно-технологических операций, серийные автомобильные гидрокраны и тракторные погрузчики не в полной мере обеспечивают проведение подъёмно-транспортных работ в сельском хозяйстве. Их применение, как правило, неэффективно, а в ряде случаев - и невозможно. Автокраны не приспособлены для буксировки прицепов, фронт работы для них незначителен (особенно в крестьянских хозяйствах), автокраны не могут и не должны работать в производственных помещениях. Применительно к названным грузам и операциям тракторные погрузчики имеют ограниченную грузоподъёмность и недостаточную зону действия.

В связи с этим давно назрела необходимость создания мощных грузовых манипуляторов, агрегатируемых с тракторами соответствующего класса, способных и транспортировать прицепы, и работать в помещениях, и иметь приемлемую зону действия, и способных освобождаться от навесного грузоподъёмного оборудования для использования трактора для других работ. Для этого должен быть решён ряд сопутствующих вопросов, существо которого изложено ниже. Разработке, исследованию и обоснованию этой актуальной научно-технической проблемы и посвящена настоящая работа.

Цель исследования. Провести сравнительные экспериментально-теоретические исследования обычного (насосного) гидропривода и гидропнев-

мопривода с пневмогидроаккумуляторами, выявить диссипативные свойства и преимущества последнего. Выполнить кинематический и силовой анализ грузового манипулятора с трёхзвенной шарнирно-сочленённой стрелой и с пространственным приводным механизмом. Экспериментально определить основные показатели манипулятора. Обосновать области применения гидроманипуляторов при их агрегатировании с тракторами и бронетехникой.

Объект и предмет исследования. Лабораторная подъёмная установка для испытания гидро- и гидропневмопривода. Диссипативные свойства гидропневмопривода. Кинематический и силовой анализ пространственного приводного механизма и многозвенного манипулятора на его основе. Мощный грузовой манипулятор с пневмогидроаккумуляторами на тракторе класса 5 (типа «Кировец») и его экспериментальные исследования. Многозвенные гидроманипуляторы на тракторах и бронетехнике.

Научная новизна. Выявлены высокие диссипативные свойства гидропневмопривода в составе грузоподъёмных средств циклического действия, эффективность гидропневмопривода повышается при возрастании внешней нагрузки. Кинематический и силовой анализ подобных манипуляционных систем проведён на основе метода координат с преобразованием систем координат. Экспериментально установлено, что гидропневмопривод - при использовании пневмогидроаккумуляторов в качестве основного источника гидроэнергии -способствует повышению энергетических и эксплуатационных показателей, улучшению кинематических и динамических характеристик манипулятора.

Достоверность разработанных положений, выводов и рекомендаций подтверждена сравнительными экспериментальными исследованиями на лабораторной установке и на реальном грузовом манипуляторе на тракторе, решением аналитической задачи на ЭВМ, привлечением для расчётов проверенных алгоритмов механики механизмов и машин, а также апробированием на научно-технических конференциях.

Практическая значимость. Доказана эффективность применения пневмогидроаккумуляторов в качестве основного источника гидравлической энергии

в гидрофицированных грузоподъёмных средствах циклического действия и возрастания эффективности при увеличении нагрузки на крюке. Применительно к грузовым манипуляторам гидропневмопривод целесообразно применять при грузоподъёмности свыше одной тонны. Манипулятор с трёхзвенной стрелой грузоподъёмностью до 5 т сочетается с гидронавесной системой колёсного трактора класса 5, при этом используются штатные гидроцилиндры навески. Манипулятор отличается маневренностью, широкой зоной действия, монтажеспособ-ностью и компактностью в транспортном положении. При наличии пневмогид-роаккумуляторов соответствующей вместимости появляется возможность кратковременной работы в производственных помещениях. Разработаны практические рекомендации по использованию в сельском хозяйстве многозвенных манипуляторов на тракторах и бронетехнике.

Реализация работы. Экспериментальный образец гидроманипулятора на тракторе «Кировец» подвергался опытно-промышленной эксплуатации на по-грузочно-разгрузочных, технологических и монтажных работах в ВГСХА и в прилегающих хозяйствах. Техническая документация используется в учебном процессе, в частности при дипломном проектировании, в ВГСХА.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях Волгоградской ГСХА (2002) и Пензенской ГСХА (2002).

В полном объёме диссертация доложена и обсуждена на научном семинаре ВГСХА в 2003 году.

Разработки автора «Гидроманипуляторы на тракторах и бронетехнике» демонстрировались на региональной выставке «Образование Волгоградской области» (2003, отмечены дипломом) и на выставке при Международной научно-практической конференции «Проблемы агропромышленного комплекса» (Волгоград, 2003).

Публикации. С участием автора по теме диссертации опубликовано 14 работ, из них в центральных журналах - 3, в число опубликованных работ входят 2 изобретения; дополнительно к этому в печати находятся 2 работы.

Подобные работы
Хавронина Вера Николаевна
Повышение эффективности навесного погрузочного манипулятора сельскохозяйственного назначения за счет применения пневмогидравлического упругого элемента в механизме навески энергетического средства
Стальной Виктор Петрович
Повышение эффективности процесса выгрузки влажных зерновых материалов из бункеров сельскохозяйственного назначения
Уфаев Алексей Геннадьевич
Повышение эффективности технологии основной обработки почвы совершенствованием рабочих органов плугов общего назначения
Мекшун Юрий Николаевич
Повышение эффективности процесса сепарации зерна путем применения решетного конвейера с поперечными колебаниями рабочей поверхности
Чаткин Михаил Николаевич
Повышение эффективности функционирования комбинированных почвообрабатывающих машин с ротационными активными рабочими органами
Орехов Александр Валерьевич
Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха
Третьяков Геннадий Михайлович
Повышение эффективности функционирования транспортно-складских систем обеспечения комбикормовых предприятий сырьем
Петрушкин Николай Владимирович
Повышение эффективности функциональных возможностей хранилищ бункерного типа в агропромышленном комплексе
Дьяченко Анатолий Дмитриевич
Научное обоснование рациональных структуры и параметров объемного гидромеханического привода сельскохозяйственных машин с целью повышения эффективности их функционирования
Рудецкий Сергей Валерьевич
Повышение эффективности технологии уборки льна-долгунца путем оптимизации комплекса технических средств

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