Введение к работе
Актуальность работы. Одним из важных вопросов, возникающих при разработке бульдозерных агрегатов (БА), является повышение их эффективности за счет автоматизации управления рабочим процессом.
Созданием автоматических систем занимаются уже в течение многих лет, однако применение САУ для регулирования технологических операций до сих пор ограничено, что объясняется прежде всего следующими причинами: несовершенством конструкции, сложностью изготовления, низкой надежностью и неудовлетворительным качеством работы.
Многие из отмеченных недостатков могут быть устранены с помощью электрогидравлической системы управления, включающей подсистемы управления рабочим органом и регулирования подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания. Алгоритм системы позволяет управлять одной или двумя подсистемами без вмешательства и, при необходимости, с помощью оператора. САУ, кроме того, обеспечивает дистанционность управления, легкость настройки и перерегулировки, а использование современных технологий делает ее высоконадежной, простой в управлении и удобной при размещении на ВА.
Таким образом, создание электрогидравлической системы автоматического управления для повышения эффективности работы БА является актуальным.
Цель писсертании. Повышение эффективности работы БА при использовании электрогидравлической системы автоматического управления рабочим процессом. Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:
-
Разработка перспективной электрогидравлической системы автоматического управления, Которая позволяет обеспечить максимальное повышение производительности и топливной экономичности БА, за счет контроля и регулирования тягового сопротивления, контроля буксования трансмиссии и движителей, а также оборотов коленчатого вала.
-
Разработка математической модели БА в процессе набора и перемещения грунта при детерминированном и случайном характере нагружения.
-
Разработка математической модели электрогидравлической САУ с пропорциональным управлением, сформированной в виде двух подсистем и обеспечивающих управление рабочим органом и регулирование подачи топлива в DBC.
-
Разработка алгоритмов БА и САУ, используемых при исследовании набора и перемещении грунта.
-
Исследования БА и САУ, и разработка рекомендаций по выбору параметров, которые бы обеспечивали максимальную производительность и топливную экономичность. Объектом исспепований является бульдозерный агрегат на
базе трактора Т-25.01, оснащенный электрогидравлической системой автоматического управления рабочим органом и регулирования подачи топлива в DBC.
Обшая методика исследований. Заключается в разработке математической модели БА и САУ, теоретических исследованиях с целью определения параметров, обеспечивающих максимальную эффективность, и привязка правильности результатов путем сопоставления с результатами экспериментальных исследований.
Научная новизна. В результате проведенных работ: - разработаны схемы перспективной электрогидравлической САУ
и математические модели подсистем управления рабочим органом и подачи топлива в DBC.
разработана математическая модель бульдозерного агрегата при автоматическом регулировании рабочим процессом.
разработан алгоритм БА с системой автоматического управления, используемой при наборе и перемещении грунта.
на основе теоретических исследований изготовлены макетные образцы перспективной электрогидравлической САУ и БА, экспериментальные исследования которых подтвердили новые научные положения, заложенные в математические модели ЗТМ при проектировании.
Практическая ценность работы. Разработанные математические модели и программа расчета на ЭВМ могут использоваться для определения показателей эффективности БА в различных условиях эксплуатации; полученный алгоритм управления может быть распространен на перспективные системы контроля и управления на основе микропроцессорных устройств; определены основные параметры САУ, которые обеспечивают .Эффективность работы промышленного трактора..
Реализация работы. Разработана перспективная электрогидравлическая система автоматического управления рабочим процессом БА. Создан алгоритм и программа решения математической модели промышленного трактора при детермированном и случайном характере внешних возмущений. Проведенные полевые испытания бульдозерного агрегата на базе трактора Т-25.01 показали эффективность разработанной САУ, которая позволяет увеличить производительность ЗТМ на 7% и обеспечить экономию топлива на 9%.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на заседании кафедры " Гидравлика и гидропневмопривод" в 1995г.; на отраслевом НТС " Проблемы электронизации тракторов и сельхозмашин", Одесса в 1989г.; на Республиканской НТК "Научно-технический прогресс в автомобилестроении", МАМИ, 1992г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано две печатные работы, получен патент РФ и выполнены две рукописные работы в виде отчетов по НИР в МАМИ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 168 страниц, в том числе 119 страниц машинописного текста, 47 рисунков, 4 таблицы и 2 страницы приложений. Список использованных источников включает 99 наименований.
