Введение к работе
Актуальность темы. Технический прогресс в лесозаготовительной отрасли обычно связывают с дальнейшим повышением производительности лесосечных машин. Так как у современных лесосечных машин до 60 - 70 % времени смены уходит на работу технологического оборудования, то естест-веішо повышение производительности может быть достигнуто за счет изменения (конечно повышения) скоростей перемещения элементов технологического оборудования и форсирования пуско-тормозных режимов его работы.
В то же время предыдущими исследованиями выявлено, что именно пуско-тормозные режимы сопровождаются большими динамическими па-грузками в упругих связях серийно выпускаемых лесосечных машин. Если влияние пуско-тормозных режимов на динамические нагрузки в упругих связях технологического оборудования и надежность машин изучено всесторонне, то динамической нагружснности силовых установок лесосечных машин к настоящему времени уделялось недостаточное внимание. Объясняется это в некоторой мере тем, что в процессе предыдущих исследований динамики лесосечных мапшн было выявлено значительное недоиспользование мощности силовых установок при работе маншгулят орного технологического оборудования, а также и тем, что силовая установка воспринимает через привод нагрузки от работы технологического оборудования лишь в режимах разгона, которые протекают более благоприятно по сравнению с тормозными при которых она отсоединена от него. В то же время, следует заметить, что нагру-женность силовых установок лесосечных машин в режимах стопорения, которые также относятся к переходным процессам, не изучалась вообще. Таким образом, дальнейшие исследования динамики лесосечных машин продолжают оставаться актуальными.
Цель работы - разработка математических моделей, позволяющих на этапе ігооекгирования валочно-трелевочпых и валочно-ігакетирующих машин осуществлять научно-обоснованный выбор параметров привода и технологического оборудования, обеспечивающих рациональную загрузку двигателя при минимальных динамических нагрузках.
Объекты и методы исследований. Объектами теоретических и экспе-рименталышх исследований являлись применяемые в настоящее время на лесозаготовках валочно-трелевочпые и валочно-пакетирующие машины ЛИПА, ВП-80 и ЛП-19А.
Теоретические исследования базировались на применении математического моделирования и ЭВМ.
Оценка корректности разработанных моделей производилась методом сравнения экспериментальных и расчетных данных по максимальным значениям выходных параметров моделируемых процессов.
Научная новизна работы. Научная новизна работы заключается в разработке математических моделей динамических систем валочно-трелевочных и вшючно-пакетирующих машин "силовая установка - манипулятор - предмет труда - дерево" и "силовая установка - платформа с манипулятором -предмет труда - дерево", позволяющих исследовать нагруженность силовых установок лесосечных машин в режимах разгона при одновременном выполнении нескольких технологических операций и сгопорения; в выявлении закономерностей возникновения динамических пагрузок в приводе и установлении уровней нагруженности силовых установок.
Значимость для теории и практики. Разработанные математические модели и выявленные закономерности дополняют теорию лесосечных машин и являются базой для их дальнейшего совершенствования и создания автоматизированной системы проектирования машин. Использование теоретических разработок и результатов исследований позволит обоснованно производить выбор основных параметров силовых установок и привода технологического оборудования лесосечных машин; повысить качество проектирования при существенном сокращении стоимости проектных работ. Практические рекомендации и технические решения улучшают динамические характеристики лесосечных машин.
Научные положения, выносимые на защиту:
-
Математические модели механических систем валочно-трелевочных и ва-лочно-пакетирующих машин "силовая установка - манипулятор — предмет труда - дерево" и "силовая установка - платформа с манипулятором -предмет труда - дерево".
-
Результаты исследований динамики валочно-трелевочных и валочно-пакстирующих машин в режимах разгона при одновременном выполнении нескольких технологических операций и сгопорения.
-
Выявленные закономерности динамической нагруженности силовых установок валочно-трелевочных и валочно-пакетирующих машин.
-
Методика расчета и выбора параметров привода и металлоконструкций манипуляторов лесосечных машин.
5. Рекомендации по снижению динамических нагрузок на силовые установ
ки валочно-трелевочных и валочно-пакетирующих машин.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсужда
лись на научно-технических конференциях ЛТА (г. Санкт-Петербург, 1999,
2000 г. г.).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в двух статьях. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов и рекомендаций, списка литературы.