сотрудник
Воронеж, Воронежская область, Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
Анализ исследования динамики гидропривода лесных манипуляторов показывает, что рабочие процессы механизмов поворота колонны сопровождаются большими динамическими нагрузками, вызывающими резкие скачки давления рабочей жидкости в пуско-тормозных режимах. Наиболее эффективными являются энергосберегающие гидропневматические приводы колонны манипулятора, которые способны рекуперировать энергию при переходных режимах и возвращать часть энергии обратно в систему. Разработана математическая модель рабочих режимов.
энергосбережение, демпфер, гидропривод, манипулятор, математическая модель
Анализ исследования динамики гидропривода лесных манипуляторов показывает, что рабочие процессы механизмов поворота колонны сопровождаются большими динамическими нагрузками, вызывающими резкие скачки давления рабочей жидкости в пуско-тормозных режимах. Общим недостатком демпфирующих устройств является то, что 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. При остановках манипулятора происходит раскачивание груза, которое вызывает колебательные процессы и знакопеременные напряжения в металлоконструкции, что снижает их надежность и производительность. Наиболее эффективными являются гидропневматические приводы колонны манипулятора, которые способны рекуперировать энергию при переходных режимах и возвращать часть энергии обратно в систему [1].
Предлагаем новый механизм поворота колонны лесного манипулятора (рис. 1).
Механизм поворота содержит поворотную колонну 1 с закрепленной на ней шестерней 2, зубчатую рейку 3, размещенную внутри гидроцилиндров 4, 5, отличающийся тем, что в крышках гидроцилиндров выполнены каналы, сообщающиеся с распределителем 6 гидросистемы базовой машины и с полостями дополнительного демпфера 7 с внутренними возвратными плунжерами, а механизм поворота снабжен дополнительными пневмоцилиндрами 8, 9, включающими в себя поршни, установленные на штоках выполненных в виде рейки, находящейся в зацеплении с шестерней поворотной колонны [2, 3]. Начальное давление в пневмоцилиндрах создается компрессором тормозной системы базового транспортного средства. Дополнительный демпфер с возвратными пружинами гасит динамические нагрузки и раскачивание груза при остановках поворотной колонны в промежуточных положениях, а пневмоцилиндры обеспечивают плавные остановки колонны в крайних положениях, при этом аккумулируют энергию торможения, а затем возвращают её обратно в систему, т.е. происходит процесс рекуперации.
1. Гидроманипуляторы и лесное технологическое оборудование: монография / И.М. Бартенев, З.К. Емтыль, А.П. Татаренко [и др.] / под ред. д-ра технических наук, проф. И.М. Бартенева. М.: ФЛИНТА: Наука, 2011. 409 с.
2. Пат. на изобретение 2479481 РФ, МПКВ 66 С 13/42. Механизм поворота колонны стрелового манипулятора / П.И. Попиков, Д.В. Обоянцев, С.В. Долженко; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. № 2011148369/11; заяв. 28.11.2011; опубл. 20.04.2013, Бюл. № 115.
3. Пат. на полезную модель 125571 РФ, МПКВ 66 С 13/42 Механизм поворота колонны стрелового манипулятора / П.И. Попиков, Д.Ю. Дручинин, С.В. Долженко [и др.]; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. № 2012143435/11; заяв. 10.10.2012; опубл. 10.03.2013.
