Совершенствование грузоподъемного оборудования контейнеровоза-перегружателя на автомобильном шасси Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневскце чтения

С помощью АРМ вУБКОТКАШ II были получены амплитудно-частотные характеристики относительных углов закручивания и построены графики амплитуд для тех сечений валопровода, где при экспериментальных исследованиях проводилось тензо-метрирование.

Методами математической статистики были определены математическое ожидание относительного угла закручивания Мф, математическое ожидание текущих амплитуд, т. е. средняя амплитуда колебаний Aсрф. На основании этих данных определен ампли-

А

тудный коэффициент: КАф = -1РФ .

Мф

Сравнение амплитудных коэффициентов КА и КАф для карданного вала и полуосей заднего моста дало

12, 4 и 21 % соответственно (в среднем 16,7 %), что дает основания судить о достоверности результатов разработанной математической модели и программы АРМ вУБЩОТКАШ II.

Библиографические ссылки

1. вУ1ЖОТКА№ : программа для ЭВМ / Ереско С. П., Стручков А. В., Климов А. А. и др. Свидетельство о гос. регистрации №2011611028 от 28.01.2011.

2. вУБКОТКАШ II программа для ЭВМ / Ереско С. П., Стручков А. В., Климов А. А. и др. Свидетельство о гос. регистрации №2011615364 от 08.07.2011.

3. Стручков А. В. Исследование и совершенствование элементов гидромеханической трансмиссии гусеничного бульдозера : дис. ... канд. техн. наук. Красноярск, 2009.

S. P. Eresko, T. T. Eresko, A. V. Struchkov, A. A. Klimov, V. C. Kochkun Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

EVALUATION OF THE RELIABILITY RESULTS OF NUMERICAL EXPERIMENT AT DESIGNING MECHANICAL AND HYDROMECHANICAL ACTUATORS

In this article the way of method implementation of the transmission dynamics mathematical model solving with aid of designed in Delphi computer software GYDROTRANSII are considered. Comparative evaluation of the results of numerical experiments conducted using GYDROTRANS II, with experimental data of investigation of dynamic load of mechanical and hydromechanical transmissions.

© Ереско С. П., Ереско Т. Т., Стручков А. В., Климов А. А., Кочкун В. С., 2012

УДК 64.06.001; 69.002.5

С. П. Ереско, А. С. Ереско, В. П. Тен, Д. В. Вульф, А. В. Шниперов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОНТЕЙНЕРОВОЗА-ПЕРЕГРУЖАТЕЛЯ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ШАССИ*

Приведено описание усовершенствованной конструкции грузоподъемного гидромеханизма контейнеровоза-перегружателя на автомобильном шасси и методики динамического анализа универсального рычажного грузоподъемного механизма с использованием САЕ-системы АРМ ШтшасИтв.

В практике грузоперевозок и строительства широко применяются специализированные мобильные машины, осуществляющие кроме транспортирования ещеи погрузочно-разгрузочные операции, что повышает универсальность данных машин и сокращает эксплуатационные затраты, так как исключает потребность в дополнительных грузоподъемных средствах, а, следовательно, возможные простои и связанные с ними дополнительные затраты. Основным недостатком известных грузоподъемных меха-

низмов контейнеровозов-перегружателей [1; 2] является обилие исполнительных гидроцилиндров, требующих соответствующего подключения с помощью гидромагистралей, что в целом удорожает конструкцию и снижает ее надежность вследствие увеличения числа элементов конструкции и вероятности выхода их из строя.

Предлагается упрощение конструкции при одновременном повышении надежности грузоподъемного механизма (см. рисунок).

*Работа поддержана грантом Президента Российской Федерации (МК-663.2010.8) и Красноярским краевым фондом поддержки науки и научно-технической деятельности.

Механика специальных систем

Грузоподъемный механизм содержит закрепленную на платформе 1 А-образную стрелу 2 с помощью механизмов фиксации 3 и 4. В верхней части к А-образной стреле 2 присоединена грузоподъемная телескопическая секция 5 замкнутого пустотелого сечения, к подвижной части 6 которой прикреплено грузозахватное устройство 7, а в ее полости расположен двухступенчатый телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия 8, внешний корпус 9 которого посредством проушины 10 с пазом 11 и оси 12 шарнирно прикреплен к подвижной части 6 грузоподъемной телескопической стрелы 5, внутренний корпус 13 с помощью цапф 14 шарнирно прикреплен к А-образной стреле, а его шток 15 шарнирно закреплен на платформе 1 грузоподъемного механизма, причем полости 16, 17 и 18 гидроцилиндра сообщены с гидросистемой.

Грузоподъемный механизм контейнеровоза-перегружателя

Присоединение в верхней части к А-образной раме 2 грузоподъемной телескопической стрелы замкнутого пустотелого сечения, к подвижной части 6 которой прикреплено грузозахватное устройство 7 позволяет манипулировать контейнером при погрузочно-разгрузочных операциях и разгрузить шток телескопического гидроцилиндра 8 от радиальной нагрузки. Расположение в полости телескопической стрелы двухступенчатого телескопического гидроцилиндра двухстороннего действия 8, позволяет применить его для операций подъема груза и поворота рамы 2, что дает возможность сократить число исполнительных гидроцилиндров и тем самым упростить конструкцию грузоподъемного механизма в целом, а также повысить его надежность. Крепление внешнего корпуса 9 гидроцилиндра к подвижной части грузоподъемной телескопической стрелы 5 позволяет управлять ею

независимо от поворота рамы 2, а крепление внутреннего корпуса 10 с помощью цапф 11 к раме штока в основании 1 и независимое управление им позволяет осуществлять поворот рамы 2 без выдвижения подвижной части 6 телескопической стрелы 5.

На данную конструкцию грузоподъемного механизма контейнеровоза-перегружателя получен патент Российской Федерации [3].

Для обеспечения работоспособности грузоподъемного механизма предлагается гидросистема управления рабочим оборудованием, включающая в себя насос и гидробак, сообщенные соответственно напорной и сливной магистралями с гидрораспределителем и трехсекционным телескопическим гидроцилиндром, рабочие полости которого сообщены с гидрораспределителем посредством трех рабочих магистралей, причем гидрораспределитель выполнен трехпоточ-ным и семипозиционным [4].

Технический результат от реализации предлагаемого универсального гидропривода заключается в упрощении его конструкции и повышении его надежности за счет применения в качестве исполнительного гидропривода одного трехсекционного телескопического гидроцилиндра.

Описана методика расчета основных рабочих параметров грузоподъемных механизмов и гидросистем их управления на этапе проектирования с помощью разработанной ранее [5] методики динамического анализа плоских рычажных механизмов с использованием разработанного ранее программного инструмента [6] имитационного моделирования эксплуатационных режимов исполнительного трехсекционного гидроцилиндра управления грузоподъемным механизмом.

Библиографические ссылки

1. Погрузочно-разгрузочное устройство контейнеровоза-перегружателя / а. с. № 1238991. Опубл. 23.06.86. Бюл. № 23.

2. Транспортное средство для перевозки контейнеров : а. с. № 1184711. Опубл. 15.10.85. Бюл. № 38.

3. Пат. РФ № 2173270 Грузоподъемный механизм / Ереско А. С., Ереско С. П. Заявл. 25.10.1999 ; опубл. 10.09.2001. Бюл. № 25.

4. Пат РФ № 2233237. Гидросистема управления рабочим оборудованием фронтального погрузчика / Ереско А. С., Ереско С. П. и др. Заявл. 17.03.2003, опубл. 04.03.2004. Бюл. № 3.

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

6. Имитационная модель гидроцилиндра (вУОКО2) : программа для ЭВМ / Ереско С. П., Ереско А. С. Васильев С. И. и др. Зарегистр. В Роспатенте. Свидетельство об офиц. регистрации № 2004611074 от 29.04.2004.

Решетневские чтения

S. P. Eresko, A. S. Eresko,V. P. Ten, D. V. Wolf, A. V. Shniperov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

IMPROVING LIFTING EQUIPMENT OF CONTAINER-CRANE CARRIER ON MOBILE CHASIS

A description of the advanced design of lifting hydro mechanism of container-loader on the automobile chassis and methods of dynamic analysis of the universal lever lifting mechanism with using CAE-system APM Winmachine.

© Ереско С. П., Ереско А. С., Тен В. П., Вульф Д. В., Шниперов А. В., 2012.

УДК 681.5.073

А. А. Казанцев, С. П. Ереско

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ АНАЛИЗА ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Представлен программный комплекс для исследования кинематики и динамики плоских рычажных механизмов с учетом параметров шарниров механизмов. Комплекс позволяет синтезировать механизмы произвольной структуры.

В настоящее время существует необходимость исследования влияния трения на узлы шарниров под действием динамической нагрузки, проведении сравнительных испытаний втулок из разных материалов, проведения испытаний механизмов одной структуры, но с различными длинами звеньев, для выявления длин звеньев, при которых КПД механизма наибольший.

Экспериментальное исследование КПД плоскорычажных механизмов, коэффициентов трения, сил трения и углов давления, влияющих на точность и плавность движения выходного звена, выполняется на стенде для исследования плоских рычажных механизмов [1], оснащенном измерительной системой [2].

Предлагаемый программный комплекс позволяет выполнять анализ плоских рычажных механизмов виртуально с использованием математических моделей, учитывающих параметры шарниров [3].

Основное окно приложения (см. рисунок) состоит из следующих элементов управления:

1 - «Загрузить механизм»;

2 - «Создать новый механизм»;

3 - «Сохранить механизм»;

4 - «Создать узел»;

5 - «Создать звено»;

6 - «Добавить момент»;

7 - «Добавить силу»;

8 - «Зафиксировать узел»;

9 - «Показать все»;

10 - «Увеличить»;

11 - «Уменьшить»;

12 - «Задать параметры шарнира»;

13 - «Выполнить расчет»;

14 - «Просмотреть результаты расчета».

Для функционирования программы достаточно запустить приложение и создать структурную схему механизма, используя команды «Создать узел», «Создать звено», «Зафиксировать узел», «Добавить момент», «Добавить силу». С помощью команды «Задать параметры шарнира» задать параметры шарнира. Нажать кнопку «Выполнить расчет» для выполнения расчета. Кнопка «Просмотреть результаты» выводит окно с возможностью просмотра результатов расчета механизма.

Также существует возможность экспортировать данные в MS Excel для удобного редактирования и просмотра. Формат представления экспортированных данных совпадает с таковым в приложении для исследования плоских рычажных механизмов [4]. Совпадение форматов позволит сравнить результаты экспериментального исследования, выполненного с помощью аппаратно-программного комплекса и теоретического исследования, реализованного в предлагаемом приложении для анализа плоских рычажных механизмов.

Рассмотренный программный комплекс может быть использован в виде учебно-научно-исследовательской установки для ведения лабораторных работ по курсу «Теория механизмов и машин», а также для проведения экспериментов при выполнении научно-исследовательских работ аспирантов по специальности 05.02.02 «Машиноведение, системы приводов и детали машин».

Библиографические ссылки

1. Обработка сигналов и датчиков стенда для исследования плоских рычажных механизмов : программа для ЭВМ / Ереско С. П., Казанцев А. А., Ере-