Воронеж, Воронежская область, Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
Рабочие процессы механизмов поворота колонны лесных манипуляторов сопровождаются большими динамическими нагрузками, вызывающими резкие скачки давления рабочей жидкости в пускотормозных режимах. При остановках поворотной колонны в различных положениях демпфирование колебаний давления рабочей жидкости происходит за счет ее перетекания из одной полости в другую через дроссельные отверстия, при этом гидравлическая энергия превращается в тепловую, что приводит к перегреванию жидкости и потере энергии. Эффективными являются энергосберегающие гидропневматические приводы колонны манипулятора, которые способны рекуперировать энергию при переходных режимах и возвращать часть энергии обратно в систему. Для гидроманипуляторов с четырьмя спаренными гидроцилиндрами механизма поворота колонны одна пара гидроцилиндров предлагается заменить на пневмоцилиндры, соединенные с поворотной колонной через шестерню и зубчатую рейку, что позволяет перевести его в режим рекуперации энергии. В статье разработана математическая модель системы поворота колонны манипулятора, составлены уравнения для гидропневматической системы рекуперации. В модели учитываются три механических процесса: вращательное движение колонны манипулятора вокруг вертикальной оси, поступательное движение плунжера вдоль оси демпфера, а также раскачивание груза относительно точки крепления на стреле манипулятора. Для решения системы дифференциальных уравнений составлена компьютерная программа для моделирования гидроманипулятора, оснащенного демпфером гидросистемы. Получена зависимость возвращающей силы от смещения зубчатой рейки. Вблизи равновесного положения эта зависимость близка к линейной в широком диапазоне смещения рейки: ориентировочно от 50 до 180 мм. При значительных поворотах колонны, объем одной из полостей пневмоцилиндра приближается к нулевому значению, в результате чего модуль возвращающей силы существенно возрастает, что помогает торможению колонны на конечной стадии поворота и влияет на процесс аккумулирования энергии.
рабочие процессы, гидроманипулятор, лесотранспортная машина, пачка сортиментов, энергосберегающий гидропривод, механизм поворота, демпфер
1. Попиков, П.И. Математическое моделирование процессов в системе гидропривода лесных манипуляторов [Текст] / П.И. Попиков, П.И. Титов, А.А. Сидоров, С.В. Долженко, Д.В. Обоянцев // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2011. – № 69. – С. 96-106.
2. Тарасов, В.Н. Методика расчетов гидромеханизмов грузоподъемного крана-манипулятора [Текст] / В.Н. Тарасов, И.В Бояркина, В.В. Дегтярь // Строительные и дорож-ные машины журнал. – 2009. – №. 9. – С.41-46.
3. Буренин, В.В. Новые гидроцилиндры для строительных и дорожных машин [Текст] / В.В. Буренин // Строительные и дорожные машины журнал. – 2009. – № 10. – С. 34-39.
4. Щербаков, В.Ф. Пневмогидравлические насосные установки [Текст] / В.Ф. Щербаков, А.В. Плосконосов // Строительные и дорожные машины журнал. – 2011. – №.5. – С. 33-36.
5. Щербаков, В.Ф. Энергосберегающие гидроприводы строительных и дорожных ма-шин [Текст] / В.Ф. Щербаков // Строительные и дорожные машины журнал. – 2011. – № 11. – С. 43-44.
6. Сушков, С.И., Макеев В.Н., Плешков Д.Д. Результаты исследования параметров грузоподъёмного механизма гидравлического экскаватора [Текст] / С.И. Сушков, В.Н. Макеев, Д.Д. Плешков // Строительные и дорожные машины. – 2014. – № 2. – С. 47-52.
7. Никитин, А.А., Влияние нерастворенного газа в рабочей жидкости на динамику гидропривода лесопогрузчика [Текст] / А.А. Никитин, Е.А. Мандраков // Известя Томского политехнического университета. – 2014. – №2. – С. 65-71.
8. Zelikov, V.A. Substantiation Based on Simulation Modeling of Hitch for Tillage Tools Pa-rameters [Электронный ресурс] / V.A. Zelikov, V.I. Posmetiev, M.A. Latysheva // World Applied Sciences Journal. – 2014. – Vol. 30. – № 4. – pp. 486-492. – Режим доступа: http://idosi.org/wasj/wasj30%284%2914/17.pdf.
9. Solodenkov, S.V. Increasing the stability of constant-speed hydromechanical systems / S.V. Solodenkov, K.I. Lyutin, E.E. Chuguniva // Russian Engineering Research. – 2013. – Vol. 33. – no. 9. – pp. 505-508.
10. Zabolotsky, M.M. Improvement of hydraulic systems of "BelAZ" [Text] / M.M. Zabo-lotsky, V.A. Chayko // Gornyi Zhurnal. – 2013. – № 1. – pp. 67-69.
