Совершенствование гидросистемы фронтального погрузчика[2] Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 621.822.61

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГИДРОСИСТЕМЫ ФРОНТАЛЬНОГО ПОГРУЗЧИКА2

А. С. Ереско Научный руководитель - С. П. Ереско

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: okm@mail.sibsau.ru

Рассмотрены вопросы совершенствования конструкции грузоподъемного механизма одноковшового фронтального погрузчика на основе трехсекционного телескопического гидроцилиндра двухстороннего действия, приводимого в действие универсальным гидроприводом.

Ключевые слова: грузоподъёмный механизм, фронтальный погрузчик, гидросистема, 3-х секционный телескопический гидроцилиндр.

IMPROVEMENT OF THE HYDRAULIC SYSTEM OF THE WHEEL LOADER

A. S. Eresko Scientific supervisor - S. P. Eresko

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: okm@mail.sibsau.ru

Questions of improvement of a design of the load-lifting mechanism of the odnokovshovy wheel loader on the basis of a three-section telescopic hydraulic cylinder of the bilateral action put in action by a universal hydraulic actuator are considered.

Keywords: load-lifting mechanism, wheel loader, hydraulic system, 3rd section telescopic hydraulic cylinder.

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 грузов и сыпучих грузов. Главными недостатками известных грузоподъёмных механизмов и фронтальных погрузчиков 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.

Авторами на базе изобретения грузоподъемного механизма [1] разработано рабочее оборудование [2; 3] и гидросистема управления рабочим процессом фронтального погрузчика [4]. Гидросистема управления рабочим оборудованием фронтального погрузчика работает следующим образом. В начальном цикле работы фронтальный погрузчик с разгона врезается в штабель материала; после наполнения ковша 3, его поворачивают. Включая трехпоточный семипозиционный гидрораспределитель 21 от насоса 18 по напорной магистрали 29 в полость 13, по магистрали 24 подается рабочая

2 Результаты получены при выполнении госзаданий Минобразования: № 211/2014 и № 9.447.2014/к.

Секция «Проектирование машин и робототехника»

жидкость, рабочая полость 12 замыкается, а полость 11 соединяется со сливной магистралью 28 через рабочую магистраль 22. Шток 6 с поршнем 10 будет задвигаться во внутреннюю гильзу 9, телескопического гидроцилиндра 7 и потянет за собой ковш 3. Подъём стрелы 2 осуществляется в следующей последовательности: управляя гидрораспределителем 21, от насоса из напорной магистрали 29 по рабочей магистрали 22 в рабочую полость 11 гидроцилиндра 7 подается рабочая жидкость, полость 12 соединяется со сливной магистралью 28, через магистраль 23, а рабочая полость 13 замыкается. Внутренняя гильза 9 совместно с поршнем 10 начнет выдвигаться, благодаря кулисному механизму 16 стрела 2 будет подниматься вверх. После транспортировки к месту разгрузки, выгрузка ковша 3 осуществляется в следующей последовательности: действуя трехпоточным гидрораспределителем 21 в поршневую полость 11 подается рабочая жидкость от насоса 18 по напорной магистрали 29 и рабочей магистрали 22, рабочая полость 12 замыкается, а рабочая полость 13, через рабочую магистраль 24, соединяется со сливной магистралью 28. Поршень 10 будет выдвигать шток 6 и ковш 3 в своих шарнирах 4 повернется на выгрузку.

2 11 12 13 16 6 5 3

После транспортировки к месту разгрузки, выгрузка ковша 3 осуществляется в следующей последовательности: действуя трехпоточным гидрораспределителем 21 в поршневую полость 11 подается рабочая жидкость от насоса 18 по напорной магистрали 29 и рабочей магистрали 22, рабочая полость 12 замыкается, а рабочая полость 13, через рабочую магистраль 24, соединяется со сливной магистралью 28. Поршень 10 будет выдвигать шток 6 и ковш 3 в своих шарнирах 4 повернется на вы-

грузку. Опускание стрелы. Управляя трехпоточным гидрораспределителем 21 соединяя магистраль 22 со сливной магистралью 28 из рабочей полости 11 будет производиться слив рабочей жидкости, а напорную магистраль 29 соединяем с рабочей магистралью 23, тогда в рабочую полость 12 будет подаваться рабочая жидкость, полость 13 замыкается. Внутренняя гильза 9 будет задвигаться во внешнюю гильзу 8 и потянет за собой посредством кулисного механизма 16 стрелу 2 с ковшом 3 вниз. Также может осуществляться одновременный подъём стрелы 2 и поворот ковша 3 на выгрузку: соединяем гидрораспределителем 21 напорную магистраль 29 с рабочей магистралью 22, а сливную магистраль 28 с рабочими магистралями 23, 24, тогда в рабочую полость 11 подается рабочая жидкость, а из полостей 12 и 13 происходит слив рабочей жидкости. Опускание стрелы 2 с одновременным поворотом ковша в исходное положение происходит в следующей последовательности: посредством гидрораспределителя 21 в рабочие полости 12 и 13 телескопического гидроцилиндра подается рабочая жидкость по магистралям 23, 24, а полость 11 по рабочей магистрали 22 соединяется со сливной магистралью 28. Технический результат от реализации предлагаемого гидропривода заключается в упрощении конструкции и повышении его надежности за счет применения в качестве исполнительного гидропривода одного трехсекционного телескопического гидроцилиндра. В настоящее время актуально создание методики расчета основных рабочих параметров гидросистемы управления и грузоподъёмных механизмов на этапе проектирования. Это необходимо для проведения оптимизации параметров конструкции грузоподъёмных механизмов на примере методики, приведенной в работах [5-9].

Библиографические ссылки

1. Патент на изобретение № 2173270 (РФ) Грузоподъёмный механизм / А. С. Ереско, С. П. Ере-ско (РФ); заявл. 25.10.1999. Опубл. 10.09.2001, Бюл. № 25.

2. Патент на изобретение № 2195276 (РФ) Фронтальный погрузчик / А. С. Ереско, С. П. Ереско и др.; заявл. 25.10.2002. Опубл. 20.09.2003. Бюл. № 26.

3. Ереско С. П., Ереско А. С. Рабочее оборудование фронтального погрузчика // Изобретатели -машиностроению. 2003. № 4. С. 42-43.

4. Патент на изобретение № 2233237 (РФ) Гидросистема управления рабочим оборудованием фронтального погрузчика / С. П. Ереско, А. С. Ереско, С. И. Васильев, С. Н.Терентьев, Т. Т. Ереско (РФ); заявл. 17.03.2003. Опубл. 04.03.2004. Бюл. № 3.

5. Исследование плоских рычажных механизмов специальных систем / А. А. Казанцев, С. П. Ереско, А. С. Ереско, С. М. Шевцов // Вестник СибГАУ. 2011. № 2. С. 25-29.

6. Ереско С. П., Ереско А. С. Динамический анализ привода рычажных гидромеханизмов грузоподъёмных машин // Вестник СибГАУ. 2011. Вып. 3 (36). С. 16-19.

7. Гидроцилиндры дорожных и строительных машин. Ч. 5. Техническая диагностика : монография / Д. Ю. Кобзов, С. П. Ереско, А. А. Трофимов, А. Ю. Кулаков В. В. Жмуров / Братск. гос. ун-т. Братск, 2011. С. 119. Деп. в ВИНИТИ РАН, 21.07.2011. № 360-В2011.

8. Кобзов Д. Ю., Ереско С. П., Жмуров В. В. Гидроцилиндры дорожных и строительных машин. Ч. 6. Работоспособность. Надежность. Варианты модернизации : монография / Братск. гос. ун-т. Братск, 2012. С. 43. Деп. в ВИНИТИ РАН, 27.04.2012, № 198-В2012.

9. Кобзов Д. Ю., Ереско С. П. Методика определения эксцентриситета в опорах крепления гидроцилиндров // Горное оборудование и электромеханика. 2009. № 3. С. 38-43.

© Ереско А. С., 2015