Динамический анализ гидравлического привода произвольного вида Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Рис. 2. Сравнительный анализ оборудования ударного воздействия

Гидравлическая и пневматическая ударные мощности относительно постоянны и слабо меняются при увеличении массы и увеличении энергии удара, которая намного выше энергии удара ЛЭДМ. Недостаток - низкое быстродействие. Что касается ЛЭДМ, то увеличение энергии не существенно влияет на характеристики работы.

Для исследования режимов работы ЛЭДМ разрабатывается исследовательская разработка [2].

Библиографические ссылки

1. Шестаков И. Я., Стрюк А. И., Фадеев А. А. Линейные электродинамические двигатели. Конструирование. Практическое использование : монография.; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 148 с.

2. Решетневские чтения : материалы XVI Меж-дунар. науч. конф., посвящ., памяти генер. конструктора ракет.-космич. систем акад. М. Ф. Решетнева (7-9 нояб. 2012, г. Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. Ч. 1. 458 с.

© Анисимова К. Г., 2013

УДК 622.24:681.523

А. П. Гурский Научный руководитель - В. Г. Жубрин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ПРОИЗВОЛЬНОГО ВИДА

Рассмотрена задача математического моделирования и исследования динамических характеристик гидропривода произвольного вида на примере привода буровой машины.

Задачи математического моделирования и динамического анализа приводов машин на стадии их разработки возникают постоянно. Это связано с тем, что в современных машинах привод представляет сложную, разветвлённую систему, для которой непрерывное чередование процессов разгона и торможения является нормальным эксплуатационным режимом. В настоящее время гидравлический привод занял доминирующее положение среди приводов

огромного класса технических объектов.

Несмотря на большое разнообразие систем гидроприводов, их легко представить в виде набора типовых элементов. В случае принятия за основу исследования динамики привода структурного подхода для каждого из этих элементов могут быть разработаны соответствующие математические модели, из которых в дальнейшем может быть синтезирована любая система.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

Г?

^Г '0п

Рис. 1. Схема гидравлического привода буровой машины

В качестве объекта исследования выбран гидравлический привод буровой машины, представленный на рис. 1.

При составлении математической модели приняты следующие допущения: рабочая жидкость имеет постоянную вязкость, плотность и объёмный модуль упругости, прочность грунта неизменна в процессе бурения и оценивается числом ударов плотномера ДорНИИ. Данный показатель принят в классификации грунтов по трудности их разработки.

В результате реализации математической модели на ЭВМ были получены временные зависимости скоростей подачи и вращения бурильного инструмента, а также давлений в напорной магистрали для различных значений сопротивления разрушаемой среды, т.е. различных грунтовых условий. На рис .2 представлены графики подобных зависимостей для случаев бурения грунтов с минимальной и максимальной прочностью.

Колебательный незатухающий режим при бурении слабых грунтов (рис. 2, а) снижает работоспособность привода. Для ликвидации нежелательных явлений возможно принудительное снижение скорости подачи, что возможно при введении в гидравлическую схему регулируемого дросселя на выходе гидроцилиндров подачи.

Наилучшие результаты, с точки зрения минимальной длительности переходного процесса, получены при бурении грунтов прочностью от 150 до 300 ударов по плотномеру ДорНИИ. Увеличение прочности грунта влечёт за собой снижение толщины стружки, а, следовательно, уменьшение, прежде всего, скоростей подачи (если при прочности грунта до 50 ударов она равнялась в среднем 3 м/мин, то при прочности 300 ударов снизилась до 0,54 м/мин). Это обеспечивает достаточно быструю стабилизацию давления в нагнетающем трубопроводе на высоком уровне 16,0-17,0 МПа, а время переходного процесса при бурении грунта прочностью 300 ударов составляет 0,5 с (рис. 2, б).

N К, <и.< /3

ила р,

ы ^юо

| 57

> 0,3 Зг

■%02

0.1

0.3 _ 1 Г с

б

Рис. 2. Изменение давления на входе гидромотора вращения (—), мощности привода (-■-), угловой скорости вала гидромотора вращения (-) и скорости подачи (—) при бурении грунта прочностью 50 (а) и 300 (б) ударов плотномера ДорНИИ

Для оптимизации нагрузочного режима с целью повышения надежности привода, при одновременном повышении производительности бурового оборудования, требуется совершенствование конструкции гидропривода в части автоматизации перераспределения

потоков мощности между приводами подачи и вращения буровой штанги.

© Гурский А. П., 2013

УДК 621.822.61

А. С. Ереско Научный руководитель - С. П. Ереско Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ГИДРОСИСТЕМЫ ПРИВОДА РЫЧАЖНЫХ ГИДРОМЕХАНИЗМОВ

Рассмотрены конструктивные особенности универсального гидропривода на основе трехсекционного телескопического гидроцилиндра двухстороннего действия на примере рабочего оборудования контейнеровоза-перегружателя на автомобильном шасси.

Мобильные подъёмно-транспортные машины обычно оснащены гидроприводом, имеющим ряд преимуществ по сравнению с машинами с механическим приводом рабочего оборудования. Подъёмно-транспортные и строительные работы, выполняемые посредством гидравлических устройств, позволяет не только повысить производительность выполняемых работ, но и сократить применение ручного труда, а также значительно снизить стоимость выполнения этих работ. Грузоподъёмные механизмы выполняются плоскорычажными, включающими в себя стрелы, рукояти грузозахватного устройства (вилы, грейферы, ковши), имеющие собственные приводы для осуществления функционирования отдельных элементов механизма. Обычно мобильные подъёмно-транспортные машины предназначены для подъёма и транспортировки штучных и сыпучих грузов. Главными недостатками известных грузоподъёмных механизмов контейнеровозов-перегружателей является обилие исполнительных гидроцилиндров, требующих соответствующего подключения с помощью гидромагистралей, что в целом удорожает конструкцию и снижает её надежность вследствие увеличения числа элементов конструкции и вероятности выхода их из строя.[1-3].

Рис.1. Грузоподъёмный механизм контейнеровоза перегружателя

В докладе предлагается упрощение конструкции при одновременном повышении надежности грузоподъёмного механизма. Предлагаемая конструкция грузоподъемного механизма приведена на рис. 1 [4].

Рис. 2. Схема гидравлическая принципиальная привода контейнеровоза-перегружателя