CC BY
27Механика специальных систем
При выборе конкретного варианта конструктивной реализации возможно использование дополнительных связей W1 и W2, которые упоминались выше.
Таким образом, если системы с несколькими степенями свободы имеют конструктивное оформление, в котором связность движений между подсистемами (или парциальными системами) мала и даже отсутствует, ситуация может быть разрешена за счет введения дополнительных связей. Один из вариантов представлен на рис. 2, что открывает возможности апробирования нетрадиционных подходов. Вместе с тем введение дополнительных связей приводит к появлению симметричных связей в матричных формах линейных математических моделей. Связи между парциальными системами таковы, что они равны между собой и имеют один и тот же знак обратной связи.
Библиографические ссылки
1. Кинематика, динамика и точность механизмов: справочник / Г. В. Крейнин, А. П. Бессонов, В. В. Воскресенский и др. ; под ред. Г. В. Крейнина. М. : Машиностроение. 1984.
2. Щепетильников В. А. Уравновешивание механизмов. М. : Машиностроение, 1982.
3. Вибрации в технике : справочник : в 6 т. Т. 6. Защита от вибраций и ударов / под ред. К. В. Фролова. М. : Машиностроение, 1981.
4. Елисеев С. В., Резник Ю. Н., Хоменко А. П. Ме-хатронные подходы в динамике механических колебательных систем. Новосибирск : Наука, 2011.
5. Елисеев С. В., Лонцих П. А. Влияние управляющей силы в структуре внешних воздействий // Вестник ИрГТУ. 2011. № 4. С. 20-29.
V. B. Kashuba Bratsk State University, Russia, Bratsk
Yu. V. Ermoshenko, R. S. Bolshakov Irkutsk State Transport University, Russia, Irkutsk
ENSURING THE COHERENCE OF THE MOVEMENTS VIA THE LINKS IN DYNAMIC BALANCE
Problems of dynamic of mechanic systems with rotating rigid bodis are considered. Connection of partial systems through special lever mechanisms are studied.
© Кашуба В. Б., Ермошенко Ю. В., Большаков Р. С., 2012
УДК 69.002.51.192:621.225.2
Д. Ю. Кобзов
Братский государственный университет, Россия, Братск
С. П. Ереско
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
О НАДЕЖНОСТИ И РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ПОВЫШЕННОГО ТИПОРАЗМЕРА
Предлагается методология оценки параметров работоспособности и показателей надежности гидроцилиндров повышенного типоразмера дорожных и строительных машин.
Известно, что на существующих многофункциональных дорожных и строительных машинах (ДСМ) наиболее распространены гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком, при этом субъективное увеличение их основных параметров: диаметров поршня и штока D\, D2, давления p, хода штока г и параметра ф без каких-либо научно обоснованных рекомендаций для выбора их комплекса не гарантирует достижения ожидаемого положительного эффекта в итоге.
С целью минимизации числа основных параметров гидроцилиндра при соблюдении максимальной суммарной информативной значимости рекомендуется использовать комплексную характеристику его ос-
новных параметров в виде вектора Я1■ = [В2 (ф), р, г]
в системе координат [D2(ф), г, р].
Надо помнить, что внешние и внутренние факторы условий эксплуатации применительно к гидроцилиндру являются объективными и случайными для конкретной ДСМ, их неблагоприятное сочетание интенсифицирует процесс возникновения кумулятивных отказов и, следовательно, подлежат учету при оценке работоспособности и надежности гидроцилиндра.
К параметрам рабочего процесса гидроцилиндров ДСМ рекомендуется относить эксплуатационное перемещение штока и угол наклона гидроцилиндра к поверхности тяготения, которые должны быть определены с учетом алгоритма функционирования мно-
Решетневскце чтения
гозвенного рабочего оборудования, а также рабочего (моторного и насосного) хода штока как под нагрузкой, так и без таковой в динамическом и статическом режимах работы конкретного гидроцилиндра рабочего оборудования ДСМ. При этом показателями режима работы гидроцилиндров ДСМ являются интенсивность использования ДСМ и ее гидропривода по времени, интенсивность использования гидроцилиндра, интенсивность и число циклов его нагружения.
Полную нагрузку, действующую на гидроцилиндр повышенного типоразмера, целесообразно полагать результатом действия статической нагрузки, нагрузки, обусловленной кинематикой гидрофицированного привода ДСМ, динамической нагрузки и дополнительной нагрузки, к которой относится изгибающий момент, возникающий в результате продольного на-гружения деформированного гидроцилиндра, и создаваемые им дополнительные реакции в подвижных сопряжениях «шток - направляющая втулка» и «поршень - гильза».
В этом случае задача определения параметров наибольшего комплексного нагружения гидроцилиндра является экстремальной и сводится к анализу величины суммарного изгибающего момента в точке опасного сечения для конкретного рабочего процесса.
Для описания условий эксплуатации, рабочего процесса, режима работы и параметров нагружения гидроцилиндров ДСМ предлагается использовать комплексную характеристику
Як = /2 [Б2 (ф) , р, 2, й2 / Л, ©] .
Математическая модель несущей (нагрузочной) способности гидроцилиндра включает в себя критерий ^огк(нс) работоспособности по несущей способности, учитывающий текущие и предельные прочностные характеристики штока, гильзы (корпуса), поршня и направляющей втулки и представляющий собой пространство в системе координат с осями -02(ф) -абсцисса, 2 - ордината, Р - аппликата, ограниченное шестью критериальными поверхностями, за которыми гидроцилиндр является неработоспособным по причине потери прочности.
Математическая модель герметизирующей способности гидроцилиндра включает в себя критерий ^огк(гс), учитывающий влияние состояния подвижной уплотняемой поверхности, влияние радиального и углового смещений основных элементов уплотни-тельных узлов на их герметичность и представляющий собой пространство в той же системе координат, ограниченное двумя критериальными поверхностями, за которыми гидроцилиндр является неработоспособным по причине разгерметизации.
Оценку надежности гидроцилиндра предлагается проводить с использованием критерия Ле1(гц), ориентированного на реакции, возникающие в его подвижных герметизируемых сопряжениях и определяющие такие основные триботехнические характеристики, как интенсивность изнашивания и возникающие при трении повышенные температуры. При этом данный критерий представляет собой пространство в той же системе координат [Д2(ф), 2, р], ограниченное четырьмя критериальными поверхностями, в рамках которого гидроцилиндр обладает надежностью по названным триботехническим характеристикам.
Отсюда комплексный критерий Ктогк надежности и работоспособности гидроцилиндра повышенного типоразмера представляет собой совокупность критериев работоспособности ^огк(гс) и ^огк(нс), а также критерия надежности Ле1(гц), ориентирован на работоспособность, безотказность и долговечность и образует совокупность трех многогранных критериальных поверхностей. Каждая грань является пределом эволюции данного технического объекта. Создается пространство, внутри которого данный технический объект гарантировано работоспособен для принятого уровня надежности.
В этом случае перспективность и целесообразность существования данного технического объекта в будущем оценивается по расположению вершины вектора Д основных параметров гидроцилиндра относительно одной из двенадцати граней, которые могут соприкасаться, разнообразно пересекаться либо не пересекаться, находясь по разные стороны друг от друга в принятой координатной системе.
D. Yu. Kobzov Bratsk State University, Russia, Bratsk
S. P. Eresko
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
ABOUT RELIABILITY AND WORKING CAPACITY OF HYDROCYLINDERS HEIGHTENED STANDARD SIZE
The methodology of an estimation ofparameters of working capacity and indexes of reliability of hydrocylinders of a heightened standard size of road and building construction machinery is offered.
© K0630B fl. ro., EpecKO C. n., 2012
