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:

Хавронина Вера Николаевна. Повышение эффективности навесного погрузочного манипулятора сельскохозяйственного назначения за счет применения пневмогидравлического упругого элемента в механизме навески энергетического средства : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Волгоград, 2003 182 c. РГБ ОД, 61:04-5/658-X

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1. Состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Способы снижения динамических нагрузок. в элементах манипулятора 9

1.2. Пневмогидроаккумуляторы и их применение 22

1.3. Различные упругодемпфирующие элементы в навесных сельскохозяйственных машинах 29

1.4. Задачи исследования 35

2. Теоретические исследования работы погрузочного манипулятора с упругодемпфирующими устройствами в навеске трактора.

2.1. Расчетные схемы манипуляторов 36

2.2. Особенности кинематического анализа манипулятора с пневмогидравлическои связью в навеске 41

2.3. Динамическая модель манипулятора с пневмогидравлическои связью 47

2.4. Методика проведения факторного теоретического исследования 73

2.5. Результаты теоретических исследований 75

2.6. Выводы по главе 2 82

3. Методика экспериментальных исследований.

3.1 .Задачи экспериментального исследования 83

3.2. Экспериментальная установка для исследования динамики погрузочного манипулятора с пневмогидравлическои связью в навеске 84

3.3. Стенд для испытания уплотнений, установленных упруго 94

3.4. Методика проведения факторного эксперимента 98

3.5. Выводы по главе 3 105

4. Анализ результатов экспериментальных исследовании.

4.1. Результаты динамических испытаний погрузчика с пневмогидравлической связью в навеске 106

4.2. Определение положения центра тяжести перемещаемого груза 118

4.3. Сопоставление результатов теоретического и экспериментального исследований 121

4.4. Выводы по главе 4 126

5. Перспективы развития гидросистем с упругими звеньями 128

Выводы по главе 5 140

Технико-экономический расчет 141

Общие выводы и рекомендации 147

Литература 149

Приложения 1  

Введение к работе:

Современное сельскохозяйственное производство характеризуется большим удельным весом малообъемных рассредоточенных погрузочно-разгрузочных, технологических, ремонтных, вспомогательных, подсобных и других работ, связанных с подъемом и перемещением грузов. Затраты на выполнение таких работ в процессе сельскохозяйственного производства достигают 40-50% от стоимости продукции.

Большой объем погрузочно-разгрузочных работ выполняется универсальными стреловыми погрузчиками и, как правило, основным видом привода исполнительных механизмов отечественных и зарубежных погрузчиков является гидропривод, имеющий ряд известных преимуществ перед другими приводами. В процессе производства сельскохозяйственной продукции количество штучных и затаренных грузов составляет почти 50% от общей номенклатуры сельскохозяйственных грузов. Для операций с сельскохозяйственными штучными грузами наиболее эффективны гидроманипуляторные устройства, исключающие применение ручного труда. Одним из направлений совершенствования гидрофицированных погрузчиков, к числу которых относятся и погрузочные манипуляторы, является снижение амплитуды колебаний и динамических нагрузок, возникающих в элементах конструкции и предопределяющих режимы нагружения. Поэтому очень важно оценить и повысить эффективность манипуляторов при различных условиях их применения и этот вопрос может стоять как на стадии проектирования новой машины, так и в процессе её использования.

Наибольшие нагрузки на конструкцию и привод погрузочных устройств возникают при переходных процессах во время подъема и опускания груза.

Динамические нагрузки в металлоконструкции и колебания элементов погрузочных машин воздействуют через силовые цилиндры на динамику гидросистемы в целом, вызывая гидроудары и колебания в гидросистеме привода.

При расчетах конструктивных параметров погрузчиков и оптимизации динамических систем с целью получения благоприятных режимов нагружения учитывают коэффициент динамичности, который определяется из отношения максимального значения нагрузки в исследуемом режиме к ее статическому значению [35]. Завышенное его значение предполагает увеличение долговечности конструкции, однако, часто приводит к завышению металлоемкости и, соответственно, стоимости конструкции, а заниженное значение коэффициента динамичности влечет за собой снижение надежности работы погрузочного устройства.

Опыт эксплуатации погрузочных машин с гидроприводом показывает, что напряжения в элементах конструкции в переходных процессах значительно отличаются от напряжений, определяемых статически [31,133].

Неправильный учет действительных динамических нагрузок, действующих на узлы машин в процессе эксплуатации, а также отсутствие надлежащих методов динамического расчета гидропривода приводят к частым разрушениям и деформациям деталей и узлов.

Общие вопросы теории и расчета объемного гидропривода освещены в работах Т.М.Башты, В.Н.Прокофьева, В.В.Ермакова и др.

Большой вклад в построение основ расчетов грузоподъемных машин и в частности динамических расчетов внесли ученые Я.В.Рось, О.Г.Озол, ЗЭ.Радзинь, З.Э.Рахманин, В.Ф.Дубинин, В.М.Герасун, П.И.Павлов, В.Л.Строков, В.И.Пындак, А.Ф.Рогачев, Ю.Г.Лапынин, А.П.Потемкин, В.В.Ведерников, А.И.Чепурной, В.К.Панов, Д.И.Данчев, А.К.Володько, Ю.П.Подгорный, В.А.Бубнов и много других ученых [13,14,16,17,25,51,68].

Исследованиям, посвященным устойчивости работы трехгранной пирамиды, которая составляет основу конструкции навесных погрузочных манипуляторов, посвящены работы В.Л.Строкова, В.И. Пындака, А.Ф. Рогачёва, А.И. Удовкина, Ю.П. Теплякова и многих других [131,153].

Тем не менее в существующей литературе исследованию динамических явлений, возникающих при работе грузоподъёмных машин с гидравлическим приводом и влияющих на производительность, уделено всё же недостаточно внимания.

С углублением мирового энергетического кризиса актуальными остаются основные требования высокопроизводительных погрузочных манипуляторов: работать быстро, дёшево, надёжно и экономично.

В связи с вышеуказанным настоящая работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию навесного погрузочного манипулятора специальной конструкции с нерегулируемым гидроприводом при использовании упругодемпфирующих связей и направлена на повышение эффективности его работы в системе - «манипулятор-гидропривод».

Одним из путей снижения динамической нагруженности является введение в систему различных упругодемпфирующих элементов.

Диссертационная работа имеет цель: повышение эффективности навесного погрузочного манипулятора сельскохозяйственного назначения путем снижения динамичности рабочего процесса, уменьшения времени технологических циклов и энергозатрат за счет регулирования параметров пневмогидравлической связи манипулятора с энергетическим средством.

В связи с этим настоящая работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованиям погрузочных манипуляторов сельскохозяйственного назначения с пневмогидравлической связью (ПГС) его с трактором.

В результате решения поставленной задачи предложен способ перемещения выходных звеньев манипулятора, заключающийся в том, что в навесном устройствке введена ПГС. Введение ГТГС в навеске трактора повышает эффективность механизма за счет снижения колебаний давлений в гидроприводе, уменьшения динамических нагрузок на элементы конструкции.

Научная новизна - разработана математическая модель погрузочного манипулятора, дополнительно учитывающая в качестве обобщенной координаты угол наклона его относительно основания, с которым манипулятор связан упругодемпфирующей связью. Уточнены зависимости упругих и демпфирующих характеристик элементов связи манипулятора с основанием.

Достоверность разработанных положений, выводов и рекомендаций подтверждена достаточной сходимостью результатов факторных теоретического и экспериментального исследований, апробацией на научных конференциях разного уровня. Стендовое оборудование для исследования гидропривода с упругодемпфирующими связями защищено патентом на изобретение [109].

Практическая значимость полученных результатов исследования подтверждается актами внедрения в производство и учебный процесс ВГСХА, и заключается в выработке рекомендаций по снижению динамических нагрузок на погрузчик и весь агрегат в целом.

Ввиду сложности учета в исследовании всех факторов, влияющих на динамические нагрузки и, как следствие, на производительность погрузочного манипулятора, в диссертации сделаны некоторые допущения, о которых сказано в соответствующих главах работы.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель погрузочного манипулятора с упругодемпфирующей связью в навеске трактора.

2. Результаты теоретических исследований погрузочных манипуляторов с пневмогидравлической связью в навеске. 3. Результаты экспериментальных исследований по определению эффективности упругодемпфирующих связей в гидроприводе и элементах погрузочного манипулятора.

4. Результаты технико-экономической оценки использования упругодемпфирующей связей в верхней тяге навески погрузочного манипулятора.

Работа выполнена на кафедре «Сопротивление материалов и детали машин» Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии в соответствии с планом НИР, комплексная тема «Создание и совершенствование гидравлических и пневмогидравлических приводов гидросистем мобильных и стационарных сельскохозяйственных машин» № ГР 01.9.30 003181, инвентарный № 02.9.50 003981.

Результаты исследований докладывались на ежегодных научно технических семинарах и конференциях Волгоградской государственной сельхозакадемии, а также международной конференции в г.Дагомыс в 2001 г, всероссийской научно-технической конференции Мордовского государственного университет в г.Саранске, научно-практической конференции Пензенской государственной сельскохозяйственной академии.

По теме диссертации опубликовано 23 печатные работы, включая 4 изобретения, выпущено 2 отчета о НИР. Результаты сравнительных экспериментальных исследований гидрофицированного погрузочного манипулятора с упругодемпфирующими связями в гидроцилиндрах опубликованы в центральном журнале «Тракторы и сельскохозяйственные машины», 1999, № 12.

Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений, в диссертации 167 страниц, в том числе ПО страниц машинописного текста, 6 таблиц, 50 рисунков, 2 приложения. 

Подобные работы
Муха Сергей Сергеевич
Повышение эффективности навесных грузовых манипуляторов сельскохозяйственного назначения с гидропневмоприводом
Хоменко Валерий Арсеньевич
Режимы и технические средства повышения эффективности процесса охлаждения брикетированной травяной резки
Коновалов Владимир Викторович
Повышение эффективности средств механизации приготовления и выдачи кормосмесей в свиноводстве
Челядинов Валентин Дмитриевич
Методы и средства повышения эффективности работы системы испарительного охлаждения и доувлажнения воздуха в теплице
Матвеев Александр Сергеевич
Использование дилерской службы для повышения эффективности работы средств механизации в природообустройстве
Зиганшин Булат Гусманович
Повышение эффективности технических средств приготовления кормов в животноводстве на основе расширения технологических возможностей измельчителей
Орехов Александр Валерьевич
Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха
Волков Игорь Евгеньевич
Технологические и конструктивные решения повышения эффективности вакуумных средств механизации молочного животноводства
Чекмарев Владимир Николаевич
Повышение эффективности эксплуатации транспортных средств в сельском хозяйстве (На примере перевозки картофеля)
Елисеев Михаил Семенович
Совершенствование средств механизации и повышение эффективности раздачи кормов телятам молочного периода

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