CC BY
5
УДК (UDC) 625.768.1
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПНЕВМОАККУМУЛЯТОРА НА РАБОТУ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЩЁТКИ КОММУНАЛЬНОЙ МАШИНЫ
INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF THE PARAMETERS OF A HYDROPNEUMATIC ACCUMULATOR ON THE OPERATION OF THE DEVICE FOR CONTROLLING THE POSITION OF A CYLINDRICAL BRUSH OF A
COMMUNAL MACHINE
Цехош С.И., Журавский Б.В., Щербаков ВС. Tsekhosh S.I., Zhuravskiy B.V., Sherbakov V.S.
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (Омск, Россия) Siberian State Automobile and Highway University (Omsk, Russian Federation)
Аннотация. Статья посвящена актуальной про- {
блеме повышения качества уборки дорог и тротуа- {
ров коммунальными машинами с щёточным рабо- {
чим оборудованием. Одним из основных параметров {
рабочего процесса коммунальной машины с щёточ- {
ным рабочим оборудованием, определяющим эф- {
фективность очистки и ресурс щётки, является {
сила прижатия щётки к очищаемой поверхности. С {
целью обеспечения наивысшей эффективности про- {
цесса очистки при работе коммунальной машины {
требуется поддерживать определённое значение {
силы прижатия щётки. Во время работы комму- {
нальной машины, оснащенной щёточным рабочим {
оборудованием с опорными катками, сила прижа- {
тия может значительно изменяться. Для поддер- {
жания необходимого значения силы прижатия {
щётки к очищаемой поверхности предлагается {
устройство управления положением щёточного {
рабочего оборудования с применением гидропневмо- {
аккумулятора, соединённого со штоковой полостью {
штатного гидроцилиндра. Давление рабочей жид- {
кости, создаваемое гидропневмоаккумулятором и {
действующее на поршень гидроцилиндра, создает {
силу, действующую на щёточное рабочее оборудо- {
вание, что позволяет обеспечить необходимое уси- {
лие прижатия щётки к очищаемой поверхности. {
Показатели эффективности работы устройства {
управления положением щёточного рабочего обору- {
дования зависят от выбранных значений конструк- {
тивных параметров его элементов, в том числе и {
от параметров гидропневмоаккумулятора. Получе- {
ны зависимости отклонения силы прижатия щётки {
от требуемого значения при вертикальном переме- {
щении щёточного рабочего оборудования от полез- {
ного объёма, начального давления зарядки и макси- {
мального давления гидропневмоаккумулятора. Рас- {
смотрен способ снижения отклонения силы при- {
жатия щётки от требуемого значения за счёт {
подключения к газовой полости гидропневмоаккуму- {
лятора дополнительного объёма. {
Ключевые слова: коммунальная машина, {
гидропневмоаккумулятор, цилиндрическая щётка, {
Abstract. The article is devoted to the actual problem of improving the quality of cleaning roads and sidewalks by communal machines with brush working equipment. One of the main parameters of the working process of a communal machine with brush working equipment, which determines the cleaning efficiency and brush life, is the brush pressing force against the surface to be cleaned. In order to ensure the highest efficiency of the cleaning process during the operation of the communal machine, it is required to maintain a certain value of the brush pressing force. During the operation of a communal machine equipped with brush implements with track rollers, the pressing force can vary significantly. To maintain the required value of the brush pressing force against the surface to be cleaned, a device for controlling the position of the brush working equipment using a hydropneumatic accumulator connected to the rod end of a standard hydraulic cylinder is proposed. The pressure of the working fluid created by the hydropneumatic accumulator and acting on the piston of the hydraulic cylinder creates a force acting on the brush working equipment, which makes it possible to provide the necessary force for pressing the brush to the surface to be cleaned. The performance indicators of the device for controlling the position of the brush working equipment depend on the selected values of the design parameters of its elements, including the parameters of the hydropneumatic accumulator. The dependences of the deviation of the brush pressing force from the required value during the vertical movement of the brush working equipment on the useful volume, the initial charging pressure and the maximum pressure of the hydropneumatic accumulator are obtained. A method is considered to reduce the deviation of the brush pressing force from the required value by connecting an additional volume to the gas cavity of the hydropneumatic accumulator.
Keywords: communal machine, hydropneumatic accumulator, cylindrical brush, control device, pressing
устройство управления, сила прижатия.
Дата принятия к публикации: 29.08.2022
Дата публикации: 25.09.2022
Сведения об авторах:
Цехош София Ивановна - кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Инженерная педагогика», ФГБОУ ВО «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)», e-mail: [email protected].
ORCID: 0000-0002-4904-4173
Щербаков Виталий Сергеевич - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Автоматизация производственных процессов и электротехника», ФГБОУ ВО «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)», e-mail: [email protected].
ORCID: 0000-0002-3084-2271
Журавский Борис Викторович - старший преподаватель кафедры «Эксплуатация и ремонт автомобилей», ФГБОУ ВО «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибА-ДИ)», e-mail: [email protected].
ORCID: 0000-0002-4516-2607
1. Введение
Удаление загрязнений с поверхности автомобильных дорог и тротуаров проводится регулярно в течение всего года. Для выполнения данного вида работ используются коммунальные машины с различными типами щёточного рабочего оборудования. Наибольшее применение получили коммунальные машины, оснащенные щёточным рабочим оборудованием с цилиндрическими щётками [1, 2].
Как показали проведенные исследования [3, 4], эффективность работы и ресурс щёточного рабочего оборудования зависит от многих конструктивных и режимных параметров. Одним из наиболее значимых параметров является ширина пятна контакта цилиндрической щётки с очищаемой поверхностью [5, 6]. Для обеспечения наибольшей эффективности рабочего процесса коммунальной машины с щёточным рабочим оборудованием при приемлемой интенсивности износа ворса при работе нужно поддерживать определенное значение ширины пятна контакта щётки с поверхностью дороги [6, 7]. Значение ширины пятна контакта щётки с дорогой зависит от упругих свойств её ворсин и величины силы прижатия [8].
î force. î
î Date of acceptance for publication: 29.08.2022
î Date of publication: 25.09.2022 î
î Authors' information:
î Sofiya I. Tsekhosh - Candidate of Technical Sci-
î ences, Senior Lecturer at the Department of «Engineer-
î ing Pedagogy», Siberian State Automobile and Highway
î University (SibADI),
î e-mail: [email protected].
} ORCID: 0000-0002-4904-4173
î Vitaliy S. Sherbakov - Doctor of Technical Sci-
î ences, Professor, Professor of the Department of «Au-
î tomation of Production Processes and Electrical Engi-
î neering», Siberian State Automobile and Highway Uni-
î versity (SibADI), e-mail: [email protected].
} ORCID: 0000-0002-3084-2271 î
î Boris V. Zhuravskiy - Senior Lecturer of the De-
î partment «Operation and Repair of Automobiles», Sibe-
î rian State Automobile and Highway University
î (SibADI), e-mail: [email protected].
î ORCID: 0000-0002-4516-2607 î
У большого числа моделей щёточного рабочего оборудования с цилиндрическими щётками сила прижатия и соответственно величина пятна контакта щётки с дорогой перед работой регулируется при помощи входящих в конструкцию опорных катков [8]. Опорные катки воспринимают часть силы тяжести, действующей на щёточное рабочее оборудование, при этом гидроцилиндр для подъема - опускания рабочего оборудования в работе не участвует (штоковая и поршневая полости через гидрораспределитель соединены со сливом). Применение опорных катков в составе щёточного рабочего оборудования не позволяет обеспечить стабилизацию силы прижатия и необходимые размеры ширины пятна контакта цилиндрической щётки при наличии неуправляемых перемещений щётки за счёт возмущающих воздействий со стороны микрорельефа очищаемой поверхности [9, 10], это приводит к снижению эффективность рабочего процесса коммунальной машины и уменьшению ресурса щётки [5, 8].
Поддержание необходимого значения ширины пятна контакта цилиндрической щётки с дорогой может быть обеспечено за счет применения устройства управления положением щёточного рабочего оборудования
|@ Ф ® I
237
с применением (рис.1) [11].
гидропневмоаккумулятора
наезда щёткой на выпуклость; Ишт1; Ишт2 -положение штока гидроцилиндра до и после наезда щёткой на выпуклость; Ущрой Ущо2 -вертикальная координата оси цилиндрической щетки до и после её наезда на выпуклость; ¥под1; ¥под2 - соответственно сила, действующая со стороны гидропривода до и после наезда щёткой на выпуклость; Гпр1; Гпр2 -сила прижатия щётки к очищаемой поверхности до и после наезда щёткой на выпуклость; Ум - скорость движения коммунальной машины, Ощро - сила тяжести, действующая на щёточное рабочее оборудование.
Рис. 1. Гидропривод устройства управления положением щёточного рабочего оборудования (1 - насосная станция;
2 - трехсекционный гидрораспределитель;
3 - двухсекционный гидрораспределитель;
4 - гидропневмоаккумулятор;
5 - гидроцилиндр; 6 - щёточное рабочее оборудование)
В предлагаемом устройстве управления гидропневмоаккумулятор во время работы коммунальной машины соединён со штоко-вой полостью гидроцилиндра подъема - опускания щёточного рабочего оборудования [12]. Давление рабочей жидкости, создаваемое гидропневмоаккумулятором и действующее на поршень гидроцилиндра, создаст силу, приложенную к щёточному рабочему оборудованию и действующую в направлении противоположном действию силы тяжести. Сила прижатия щётки к очищаемой поверхности будет равна разности силы тяжести, действующей на щёточное рабочее оборудование, и вертикальной составляющей силы, создаваемой гидроприводом и приложенной к щёточному рабочему оборудованию.
Рассмотрим случай наезда щеткой на выпуклость на очищаемой поверхности, при этом щёточное рабочее оборудование совершает вертикальное перемещение (рис. 2).
На рис. 2 используются следующие обозначения: ЩРО - щёточное рабочее оборудование) Zkl; - положение поршня гидропневмоаккумулятора до и после наезда щёткой на выпуклость; Ргпа1; Ргпа2 -давление на выходе гидропневмоаккумулятора до и после
Рис. 2. Наезд щёткой на выпуклость на
очищаемой поверхности при работе коммунальной машины: а, б -положение щёточного рабочего оборудования до и после наезда щёткой на выпуклость
При наезде щёткой на неровности очищаемой поверхности происходит вертикальное перемещение щёточного рабочего оборудования, в результате изменяется положение штока гидроцилиндра. При движении щёточного рабочего оборудования вниз шток гидроцилиндра выдвигается, рабочая жидкость
из штоковои полости вытесняется в гидро-пневмоаккумулятор, происходит его зарядка, объем газовоИ полости гидропневмоаккуму-лятора при этом уменьшается, давление возрастает. При движении щёточного рабочего оборудования вверх Ущро1<Ущро2 шток заходит в гидроцилиндр Ишт1<кшт2, рабочая жидкость из гидропневмоаккумулятора направляется в штоковую полость гидроцилиндра, происходит разрядка аккумулятора, объем его газовои полости возрастает, давление в неё уменьшается Ргпа1>Ргпа2 (рис.1). Вертикальные перемещения щёточного рабочего оборудования приводят к изменению давления на выходе гидропневмоаккумулятора, при этом сила прижатия щётки к очищаемои поверхности будет меняться. При наезде щётки на выпуклость сила прижатия будет уменьшаться ^пр1>Рпр2, при наезде на выбоину - возрастать. Изменение силы прижатия щётки к очищаемои поверхности при вертикальных перемещениях щёточного рабочего оборудования может приводить к снижению показа-телеИ эффективности рабочего процесса ком-мунальнои машины и будет зависеть от выбранных конструктивных параметров элементов устройства управления, в том числе и от параметров гидропневмоаккумулятора.
2. Постановка задачи
Целью данной статьи является получение зависимостей отклонения силы прижатия щётки от требуемого значения при вертикальных перемещениях щёточного рабочего оборудования, обусловленных наездом щётки на неровности очищаемой поверхности, от основных параметров гидропневмоакку-мулятора.
Задачи исследования:
1) получение зависимости текущего положения поршня гидропневмоаккумулятора от давления;
2) получение зависимости отклонения силы прижатия щётки от требуемого значения при вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования от величины полезного объема гидропневмоаккумулятора;
3) получение зависимости отклонения силы прижатия щётки от величины вертикаль-
ного перемещения щёточного рабочего оборудования;
4) получение зависимости отклонения силы прижатия щётки при вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования от величин начального давления зарядки и максимального давления гидропневмоакку-мулятора;
5) обоснование рационального соотношения дополнительного объема для газа и полезного объема гидропневмоаккумулятора.
3. Методика
В [12] приведены уравнения, выражающие зависимость текущего давления на выходе гидропневмоаккумулятора Ргпа от текущего положения поршня 2; , а также зависимость текущего положения поршня гидропневмоак-кумулятора от давления на его выходе:
Г ( \Х
Рп
Ьа +
Р =
гпа
К - ^ +
(1)
К
Р
та
Р\
у у
2к =
Ьа +
К
п
Рп
-1
1 -,
Р
Р
(2)
где Ргпа - текущее давление на выходе гид-ропневмоаккумулятора, МПа; Ртах - максимальное давление в гидропневмоаккумуля-торе, МПа; Ьа - полный ход поршня, м; 2; -текущее положение поршня, м; Ь0 - размер газовой полости, м; п - показатель политропы; Ро - давление предварительной зарядки гидропневмоаккумулятора, МПа.
Объем рабочей жидкости, подаваемый гидропневмоаккумулятором в полость гидроцилиндра или выдавливаемый из нее, в
п
1
п
соответствии с рис. 1, можно определить при помощи зависимости [12]:
D 2
Qnp = Zk -п-^т,
4
(3)
где Dп - диаметр поршня гидропневмоакку-мулятора, м.
Требуемое давление на выходе гидро-пневмоаккумулятора для получения необходимого усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности можно рассчитать по формуле
P =
гпа
т,„„g • Fnp • knod
щро
о - (4)
Sшт ' 10°
где Ргпа - давление на выходе гидропневмоак-кумулятора, МПа; mщро - масса щёточного рабочего оборудования, кг; g - ускорение свободного падения, м/с ; Епр - требуемое усилие прижатия щётки к очищаемой поверхности, Н; кпод - передаточный коэффициент подвески щёточного рабочего оборудования; Sшт - площадь поршня гидроцилиндра со стороны штоковой полости, м2.
Перемещение поршня гидропневмоак-кумулятора при наезде щёткой на выпуклость на очищаемой поверхности можно найти по формуле
A^k =
AY •L • S
щро a шт
k
под
V,
(5)
1000
F = m
пр now щро
• g
P • S • 106
1 гпа now Sшт 10
(7)
под
где Гпр „0№ - новое усилие прижатия, Н.
Изменение силы прижатия щётки к очищаемой поверхности при её наезде на выпуклость:
AF = F - F
пр прп-ow пр
4. Результаты
(8)
где AZk - перемещение поршня, м; АУщро -вертикальное перемещение оси цилиндрической щётки, м; V2„a - полезный объём гид-ропневмоаккумулятора, л.
Новое положение поршня гидропневмо-аккумулятора после его перемещения:
Z, = Z, - AZ,, (6)
k now k k' V /
где Zk now - положение поршня гидропневмо-аккумулятора после вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования, м; Zk - первоначальное положение поршня гид-ропневмоаккумулятора при требуемом давлении на его выходе, м.
Для нового положения поршня Zknow рассчитывается давление на выходе гидро-пневмоаккумулятора Ргпа now по формуле (1). Далее определяется новое усилие прижатия по формуле
Произведены необходимые расчеты и построены графические зависимости изменения силы прижатия цилиндрической щётки к очищаемой поверхности при вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования вследствие наезда щёткой на выпуклость от параметров гидропневмоаккумуля-тора. В качестве примера все расчеты произведены для щёточного рабочего оборудования модели МК-1, работающего в составе коммунальной машины на базе трактора МТЗ-82.1. В конструкцию рассмотренного щёточного рабочего оборудования входит цилиндрическая щётка номинальным диаметром йщ = 0,55 м с ворсом из полимерного материала. Как показали результаты предыдущих исследований [8], рациональное усилие прижатия для рассмотренной неизношенной щётки составляет Епр = 1427 Н, при этом ширина пятна контакта щётки с очищаемой поверхностью Хк = 0,1 м [6, 8]. Рассчитанное по формуле 4 давление для обеспечения необходимой силы прижатия составило Ргпа = 3,3 МПа. При расчетах износ щёточного ворса не учитывался.
Зависимость изменение усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности АРпр от полезного объема гидропневмоаккумулятора Угпа для различных значений максимального давления на его выходе Ртах при наезде щёткой на выпуклость и вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования АУщро показана на рис. 3. В данном случае при расчетах величина вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования была принята равной АУщро = 0,1 м, величина давления предварительной зарядки гидро-пневмоаккумулятора Р0 = 2,5 МПа.
оом
500 Л^р.Н 400
300
200
100
0
Ртах~8 МПа
р = 1 1 тах 1 2 МПа
\
Р =4 N тих /1Па * ►-♦-<
0
1
4 К„„,л 5
250
¿V н 200
150
100
50
О
Кпа = 1 Л
„ ' Кпо = 2Л .
N Кш- Зл
0.1541^*0,2
Рис. 3. Изменение усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности от полезного объема гидропневмоаккумулятора для различных значений максимального давления на его выходе при вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования
Из графика видно, что с увеличением полезного объема гидропневмоаккумулятора Угпа отклонение силы прижатия щётки к очищаемой поверхности уменьшается АРпр. Так же видно, что на величину изменения силы прижатия оказывает влияние максимальное давления гидропневмоаккумулятора Ртсх. Чем меньше максимальное давление гидропневмоаккумулятора, тем меньше отклонение силы прижатия. С увеличением полезного объема гидропневмоаккумулятора влияние максимального давления на изменение усилия прижатия снижается. При этом следует отметить, что зависимости АРпр = АУжа) нелинейны. С увеличением величины полезного объема гидропневмоаккумулято-ра, после достижения определенной величины объема, интенсивность уменьшения отклонения силы прижатия падает.
Зависимость изменение усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности АРпр от величины вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования АУщро при наезде щёткой на выпуклость для различных значений полезного объема гидропневмоак-кумулятора ¥гпа показана на рис. 4. В данном случае при расчетах величина давления предварительной зарядки гидропневмоакку-мулятора была принята Р0 = 2,5 МПа, величина максимального давления Ртсх = 4 МПа.
0,05 0,1
Рис. 4. Изменение усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности от вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования для различных значений полезного объема гидропневмоаккумулятора
Из графика видно, что с увеличением величины вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования Ущро возрастает отклонение силы прижатия щётки к очищаемой поверхности АРпр. При этом с увеличением рабочего объёма гидропневмо-аккумулятора происходит снижение влияния вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования на силу прижатия.
Зависимость изменение усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности АЕпр от величины давления предварительной зарядки Р0 при наезде щёткой на выпуклость и вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования для различных значений полезного объема гидропневмоаккуму-лятора ¥гпа показана на рис. 5. В данном случае при расчетах величина вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования была принята равной АУщро = 0,1 м, величина максимального давления гидро-пневмоаккумулятора Ртсх = 4,0 МПа.
Из графика видно, что с увеличением значения давления предварительной зарядки Р0 происходит снижение изменения усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности Л¥пр. Зависимости АРпр = ,ДР0) нелинейные. При этом с увеличением полезного объёма гидропневмоаккумулятора ¥гпа происходит снижение влияния изменения давления предварительной зарядки на силу прижатия.
оом
800
Л/7.
пр'
К = = 1 л
Кпа=6л
X. Зл"^
0,5 1,5 2 2,5 3
Р0, МПа
Рис. 5. Изменение усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности от величины давления предварительной зарядки при наезде щёткой на выпуклость для различных значений объема гидропневмоаккумулятора
Зависимость изменения усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности АРпр от величины максимального давления гидро-пневмоаккумулятора Ртах при наезде щёткой на выпуклость и вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования для различных значений полезного объема гидро-пневмоаккумулятора ¥гпа показана на рис. 6. В данном случае при расчетах величина вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования была принята равной АУщро = 0,1 м, величина давления предварительной зарядки гидропневмоаккумулятора Р0 = 2,5 МПа.
300
ЬРпр. н
250
200 150 100 50 0
V = 1 п
гпа
Угпа-ЗЛ V гп ,= 6л
,__▲- --* к-А--"
10
Р..,
12
„МПа
Рис. 6. Изменение усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности от максимального
давления гидропневмоаккумулятора при наезде щёткой на выпуклость для различных значений полезного объема гидропневмоаккумулятора
Из графика видно, что с увеличением значения максимального давления Ртах происходит возрастание изменения усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности ЛРпр. Зависимости ЛРпр = _/(Ртах) нелинейные. При этом с увеличением полезного объёма гидропневмоаккумулятора ¥гпа происходит снижение влияния изменения максимального давления на силу прижатия.
Исходя из полученной информации, можно сделать вывод, что для минимизации изменения усилия прижатия щётки при её наезде на неровности очищаемой поверхности можно увеличивать полезный объем гидропневмоаккумулятора ¥гпа, увеличивать давление предварительной зарядки гидро-пневмоаккумулятора Р0, уменьшать максимальное давление гидропневмоаккумулятора Ртах. При этом следует отметить, что с увеличением полезного объема гидропневмоак-кумулятора происходит уменьшение влияния изменения Р0 и Ртах на изменение силы прижатия щётки.
Увеличение полезного объема гидропневмоаккумулятора Угпа связано с увеличением его стоимости и массы, а так же объёма рабочей жидкости в гидравлическом контуре. Увеличивать давление предварительной зарядки Р0 можно лишь до определенного предела, при котором во время работы устройства управления не будет происходить контакт поршня и крышки цилиндра гидро-пневмоаккумулятора. Уменьшить значение максимального давления гидропневмоааку-мулятора Ртах возможно за счет подключения к его газовой полости дополнительного объема Удоп (рис. 7).
Для расчетной схемы (рис. 7) можно записать уравнения:
Р . у + у + V )п =
0 I ' ооп ' газ ' гпа/ (Удоп + Угаз )
= Р • (
тах
Р„„
Р
доп + Угаз'
у + у + у
доп газ гпа
(9)
V
V + V
доп газ
Р
1 + -
у,
у
у
Удоп + Угаз У
(10)
(11)
Рис. 7. Расчетная схема гидропневмоаккумулятора с дополнительным газовым объемом: а) гидропневмоаккумулятор в разряженном состоянии; б) гидропневмоаккумулятор в полностью заряженном состоянии (1- дополнительная секция с газом; 2 - штуцер; 3 - поршень; 4 - рабочая жидкость)
Обозначив
= с,
V,
доп
= ь,
V,
Р V V
0 гпа гпа
уравнение (11) можно записать в виде:
' 1 Т
= с,
с = 1 1 + ■
Ь + с
(12)
Графическая зависимость а = У(Ь), при разных значениях с приведена на рис. 8.
30 а
25 20 15 10 5 0
с = 0 Л
г. П ")
V и,/
у / N.. Ч с = 0,3
0
0,2 0,4 0,6 0,8 Ь Рис.8. Зависимость а = У(Ь), при разных значениях с
Из графика видно, что с увеличением значения коэффициента Ь происходит уменьшение величины коэффициента а. Так же видно, что на величину коэффициента а оказывает влияние значение коэффициента с.
Чем больше значение коэффициента с, тем меньше влияние коэффициента Ь на коэффициент а. Зависимости а = _ДЬ) нелинейные. С увеличением величины коэффициента Ь, после достижения им определенного значения, интенсивность уменьшения коэффициента а падает. Так при с = 0,1 после достижения значения коэффициента Ь ~ 0,4 при дальнейшем его увеличении, значение коэффициента а изменяется незначительно, т.е. в этом случает увеличивать объём дополнительной газовой полости Vдоп более чем 40% от полезного объема гидропневмоаккумуля-тора Vгпа нерационально.
5. Заключение
В статье рассмотрено влияние основных параметров гидропневмоаккумулятора на величину изменения усилия прижатия цилиндрической щётки к очищаемой поверхности при изменении вертикальной координаты щёточного рабочего оборудования.
Получены графические зависимости отклонения силы прижатия щётки при вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования от величины полезного объема гидропневмоаккумулятора. С увеличением полезного объема гидропневмоаккумулятора отклонение силы прижатия щётки к очищаемой поверхности уменьшается.
Получены графические зависимости отклонения силы прижатия щётки от величины вертикального перемещения щёточного рабочего оборудования. С увеличением величины вертикального перемещения возрастает отклонение силы прижатия щётки к очищаемой поверхности.
Получены графические зависимости отклонения силы прижатия щётки при вертикальном перемещении щёточного рабочего оборудования от величин начального давления зарядки и максимального давления гидро-пневмоаккумулятора. С увеличением значения давления предварительной зарядки происходит снижение изменения усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности. С увеличением значения максимального давления происходит возрастание изменения усилия прижатия щётки к очищаемой поверхности.
Для снижения изменения усилия прижа- ния к начальному давлению зарядки гидро-
тия щётки к очищаемой поверхности воз- пневмоаккумулятора и отношения дополни-
можно уменьшить значение максимального тельного газового объема к полезному объе-
давления гидропневмоаккумулятора за счет му. Обосновано рациональное соотношение
подключения к его газовой полости дополни- дополнительного объема для газа и полезного
тельного объема. Получены графические за- объема гидропневмоаккумулятора. висимости отношения максимального давле-
Список литературы
1. Цехош С.И. Совершенствование системы управления коммунальной машины // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2018. Т.15. №2(60). С. 207-216.
2. Xue C., Hu Y. The main cleaning system design of garbage sweeper // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 945-949. P. 257-260. DOI: 10.4028/ www.scientific.net/AMR.945-949.257.
3. Yang Q.L., Zhou Y., Ying K.M., Li R.B., Wang X. Study on Cleaning Performanct of Small Road Sweeper Vehicle // Proceedings of the 3 international conference on electrical, automation and mechanical engineering. 2018. Vol. 127. P. 194-198.
DOI: 10.2991/eame-18.2018.41.
4. Зедгенизов В.Г., Куксов М.П. Определение рациональных режимов работы малогабаритной коммунальной машины для летнего содержания дворовых территорий с использованием математического моделирования // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 3 (98). С. 44-49.
5. Лепеш А.Г. Функционирование и ресурс щеток коммунальной уборочной техники // Вестник Российской академии естественных наук. 2011. № 4. С. 128-130.
6. Лепеш, Г.В., Лепеш А.Г., Кузнецова А.Д. Обоснование выбора параметров рабочего процесса подметального агрегата коммунальной уборочной техники // Вестник Российской академии естественных наук. 2012. № 2. С. 192-194.
7. Tsekhosh S. I., Ignatov S. D., Demidenko A. I., Kvasov I. N. Increasing the life of the brush working equipment of a utility vehicle by using a device to control its position // Journal of Physics: Conference Series: Elec-
References
1. Tsekhosh S.I. Improving the control system of the communal machine. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo avtomobilno-dorozhnogo universiteta, 2018, Vol. 15, No. 2(60), pp. 207-216. (In Russian)
2. Xue C., Hu Y. The main cleaning system design of garbage sweeper. Advanced Materials Research, 2014, Vol. 945-949, pp. 257-260. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.945-949.257
3. Yang Q.L., Zhou Y., Ying K.M., Li R.B., Wang X. Study on Cleaning Performanct of Small Road Sweeper Vehicle. Proceedings of the 3 international conference on electrical, automation and mechanical engineering, 2018, Vol. 127, pp. 194-198. DOI: 10.2991/eame-18.2018.41.
4. Zedgenizov V.G. Kuksov M.P. Determination of rational modes of operation of a small-sized communal machine for summer maintenance of yard areas using mathematical modeling. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2015, No. 3(98), pp. 44-49. (In Russian)
5. Lepesh A.G. Functioning and resource of brushes of municipal cleaning equipment. Vestnik Rossiyskoy akademii yestestvennykh nauk, 2011, No. 4, pp. 128-130. (In Russian)
6. Lepesh G.V., Lepesh A.G., Kuznetsova A.D. Justification of the choice of parameters of the working process of the sweeping unit of municipal cleaning equipment. Vestnik Rossiyskoy akademii yestestvennykh nauk, 2012, No. 2, pp. 192-194. (In Russian)
7. Tsekhosh S. I., Ignatov S. D., Demidenko A. I., Kvasov I. N. Increasing the life of the brush working equipment of a utility vehicle by using a device to control its position. Journal of Physics: Conference Series: Electronic collection, 2020, Vol. 1546, pp.
tronic collection. 2020. Vol. 1546. P. 012143 DOI: 10.1088/1742-6596/1546/1/ 012143
8. Цехош С.И., Журавский Б.В., Цехош П.И. Исследование влияния износа цилиндрической щётки на её упругую характеристику, на требуемое усилие прижатия и на давление на выходе гидропневмоаккумуля-тора устройства управления положением щеточного рабочего органа // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2021. Т. 18. № 1 (77). С. 106-119. DOI: 10.26518/2071-72962021-18-1-106-119
9. Tsekhosh S. I., Ignatov S. D., Zanin A.V., Kvasov I. N. Dynamics: of utility machines with brush-working equipment // Journal of Physics: Conference Series: Electronic collection. 2020. Vol. 1441. P. 012122. D0I:10.1088/1742-6596/1441/1/012122
10. Пат. 190156 Рос. Федерация: МПК F15B9/08. Коммунальная машина / Щербаков В.С., Игнатов С.Д., Цехош С.И. № 2018144870, заявл. 17.12.2018; опубл. 21.06.19. Бюл. № 18.
11. Пат. 207667 Рос. Федерация, МПК E01H 1/02. Коммунальная машина / Цехош С.И., Игнатов С.Д., Щербаков В.С. № 2021119383, заявл. 02.07.2021; опубл. 10.11.2021. Бюл. №31.
12. Журавский Б.В., Цехош П.И., Цехош С.И. Применение гидроаккумулятора в составе устройства управления положением щёточного рабочего оборудования коммунальной машины // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации. Сб. мат. VI Междунар. научно-практ. конф. Омск: СибАДИ, 2021. С. 67-71.
012143 DOI:10.1088/1742-6596/1546/1/ 012143
8. Tsekhosh S.I., Zhuravskiy B.V., Tsekhosh P.I. Investigation of the influence of wear of a cylindrical brush on its elastic characteristic, on the required pressing force and on the pressure at the outlet of the hydropneumatic accumulator of the device for controlling the position of the brush working body. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo avtomobilno-dorozhnogo universiteta, 2021, Vol. 18, No. 1(77), pp. 106-119. DOI: https://doi .org/ 10.26518/2071 -7296-2021-181-106-119 (In Russian)
9. Tsekhosh S. I., Ignatov S. D., Zanin A.V., Kvasov I. N. Dynamics: of utility machines with brush-working equipment. Journal of Physics: Conference Series: Electronic collection, 2020. Vol. 1441, pp. 012122. D0I:10.1088/1742-6596/1441/1/012122
10. Patent RU 190156. Kommunalnaya mashina [The communal machine]. Sherbakov V.S., Ignatov S.D., Tsekhosh S.I. Declared 17.12.2018. Published 21.06.2019. Bulletin No. 18. (In Russian)
11. Patent RU 207667. Kommunalnaya mashina [The communal machine]. Tsekhosh S.I., Ignatov S.D., Sherbakov V.S. Declared 02.07.2021. Published 10.11.2021. Bulletin No. 31. (In Russian)
12. Zhuravskiy B.V., Tsekhosh P.I., Tsekhosh S.I. The use of a hydraulic accumulator as part of a device for controlling the position of the brush working equipment of a communal machine. Sbornik materialov 6 Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Ar-khitekturno-stroitelnyy i dorozhno-transport-nyy kompleksy: problemy, perspektivy, innovatsii [Proceedings of the 6 International Scientific and Practical Conference]. Omsk, SibADI, 2021, pp. 67-71. (In Russian)
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
