Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ В ОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1 Анализ конструкций существующего рабочего оборудования современных одноковшовых гидрофицированных машин 8
1.2 Конструктивное исполнение и параметры гидроцилиндров рабочего оборудования одноковшовых гидрофицированных машин 11
1.3 Статистика отказов и основные повреждения элементов гидроцилиндров одноковшовых гидрофицированных машин 15
1.4 Экспериментальные исследования повреждений элементов гидроцилиндров рабочего оборудования и обоснование природы их возникновения 22
1.5 Анализ существующих исследований работоспособности гидроцилиндра 27
1.6 Постановка цели и определение задач исследования 30
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРИВОДА КОВША РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ОДНОКОВШОВЫХ ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ МАШИН 32
2.1 Конструктивное исполнение привода ковша одноковшовых гидрофицированных машин 32
2.2 Определение возможных и рабочих диапазонов изменения пространственного расположения гидроцилиндров рабочего оборудования одноковшовых гидрофицированных машин 36
2.3 Нагружение гидроцилиндра привода ковша одноковшовой гидрофицированной машины 46
2.3.1 Статическое нагружение гидроцилиндра
2.3.2 Нагружение гидроцилиндра привода ковша, обусловленное кинематикой привода 49
2.4 Аналитическое описание напряжённо-деформированного состояния продольно поперечно нагруженного гидроцилиндра... 52
2.5 Деформированное состояние продольно-поперечно нагруженного гидроцилиндра 2.5.1 Прогиб гидроцилиндра вследствие наличия зазоров в его подвижных спряжениях 54
2.5.2 Прогиб гидроцилиндра в результате возможного начального искривления его длинномерных элементов 56
2.5.3 Прогиб гидроцилиндра в результате его поперечного нагружения 58
2.5.4 Суммарный прогиб продольно-поперечно нагруженного гидроцилиндра 59
2.5.5 Суммарный прогиб гидроцилиндра 61
2.6. Оценка доли влияния эксцентриситета на напряжённо деформированное состояние продольно поперечно нагруженного гидроцилиндра 64
2.7 Выводы по главе и результаты теоретических исследований 66
3. ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА В ОПОРАХ ГИДРОЦИЛИНДРА ПРИВОДА КОВША РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ОДНОКОВШОВОЙ ГИДРОФИЦИРОВАННОЙ МАШИНЫ 70
3.1 Исследования механизма образования статического эксцентриситета в опорах гидроцилиндра 70
3.1.1 Статический эксцентриситет в проушине гидроцилиндра 71
3.1.2 Статический эксцентриситет на цапфе гидроцилиндра 73
3.2. Исследования механизма образования кинематического эксцентриситета в опорах гидроцилиндра 75
3.2.1 Кинематический эксцентриситет в проушине гидроцилиндра 75
3.2.2 Кинематический эксцентриситет на цапфе гидроцилиндра 79
Исследования механизма образования полного эксцентриситета в опорах гидроцилиндра 82
1 Полный эксцентриситет в проушине гидроцилиндра 82
2 Полный эксцентриситет на цапфе гидроцилиндра 83
Распределение эксцентриситета по длине гидроцилиндра 84
Напряжённо-деформированное состояние продольно поперечно нагруженного гидроцилиндра при наличии силового поворота в его элементах 85
Экспериментальное исследование механизма образования эксцентриситета в опорах гидроцилиндра привода ковша 89
Выводы по главе и результаты исследований 90
АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ПРИВОДА КОВША РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ОДНОКОВШОВЫХ ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ МАШИН 93
Конструктивное исполнение модернизированного привода ковша одноковшовых гидрофицированных машин 93
Сравнительный анализ традиционного и модернизированного привода ковша одноковшовых гидрофицированных машин 98
Механизм образования эксцентриситета в опорах гидроцилиндров модернизированного привода ковша одноковшовых гидрофицированных машин 101
Механизм образования эксцентриситета у гидроцилиндра с проушинами на штоке и гильзе 101
2 Механизм образования эксцентриситета у гидроцилиндра с цапфами на штоке и гильзе 102
3 Механизм образования эксцентриситета у гидроцилиндра с проушиной на штоке и цапфой на гильзе 103
4 Механизм образования эксцентриситета у гидроцилиндра с цапфой на штоке и проушиной на гильзе 104 4 Оценка доли влияния эксцентриситета на напряжённо-деформированное состояние продольно поперечно нагруженного гидроцилиндра модернизированного привода ковша одноковшовой гидрофицированной машины 105
5 Оценка экономической эффективности от модернизации привода ковша рабочего оборудования одноковшовой гидрофицированной машины 107
6 Выводы по главе и результаты исследований 108
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 110
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 112
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 130
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 142
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 1
Введение к работе
Качественное повышение эффективности строительства возможно, в частности, за счёт индустриализации и совершенствования организации строительного производства. Не последняя роль в решении этой проблемы принадлежит комплексной механизации строительно-монтажных работ, широкому внедрению которой способствует насыщение строительства высокопроизводительной техникой.
Из существующих ныне тенденций развития строительного и дорожного машиностроения, в определенной степени совпадающих с зарубежным опытом, особо можно выделить рост единичных мощностей машин и их полную либо частичную гидрофикацию наряду с повышением качества и надёжности.
Гидропривод, в исследование и повышение надёжности которого большой вклад внесли СИ. Абрамов, Т.В. Алексеева, Т.М. Башта, И.А. Бир-гер, Т.Ф. Боевой, В.А. Васильченко, Г.Ф. Верзаков, Д.Т. Волков, Н.Г. Гарка-ви, Д.В. Гаскаров, Н.Т. Говрущенко, СВ. Каверзин, А.А, Комаров, В.А. Ле-шенко, В.Н. Лозовской, Р.А. Макаров, В.А. Марутов, Л.В. Мирошникова, В.Г. Нейман, С А. Павловский, И.В. Петров, А.И. Рембеза, Т. А. Сырицин, К.В. Фролов, Харазов A.M., Е.Ф. Хазов, Бакке, А. Хейвард, Т. Сасаки, J.M. Allen, R.C. Beercheck, К. Beldon, Т.Т. Evans, Т. Goldoftas, R.E. Hant, V.G. Ma-gorien, Li Mu Jie, Li Tian Jue, Imre K. Dulay и многие другие отечественные и зарубежные учёные, получил самое широкое применение в различных областях машиностроения, в том числе на одноковшовых гидрофицированных машинах, в качестве гидродвигателей рабочего оборудования которых в настоящее время широко применяются гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком. При этом конструкция привода ковша у большей части гидрофицированных машин идентична.
Тенденция развития машиностроения, предполагающая увеличение мощностей машин за счёт повышения давления рабочей жидкости, увеличения хода штока и диаметральных размеров гидроцилиндра, приводит к увеличению действующих на него нагрузок, изменению напряженно-деформированного состояния его несущих элементов (штока и корпуса), росту реакций в его герметизируемых спряжениях, интенсификации изнашивания трущихся элементов направляющих гидроцилиндра и элементов его опорных проушин, что, в конечном итоге, ведёт к снижению надёжности гидроцилиндра, главным образом, к снижению его ресурса и ресурса машины в целом.
Отсюда, данная работа посвящена вопросам повышения ресурса одноковшовых гидрофицированных машин путём модернизации конструкции и оптимизации параметров привода ковша рабочего оборудования одноковшовых гидрофицированных машин.
Цель работы - повышение ресурса одноковшовых гидрофицированных машин за счёт увеличения ресурса гидроцилиндра путём модернизации конструкции и оптимизации параметров привода ковша рабочего оборудования.
Задачи исследования:
- анализ конструкции привода ковша рабочего оборудования одноковшовых гидрофицированных машин и определение кинематических и силовых характеристик влияющих на его работоспособность;
- выявление влияния повреждений элементов гидроцилиндра на его напряженно-деформированное состояние;
- анализ напряжённо-деформированного состояния продольно-поперечного нагруженного гидроцилиндра;
- установление взаимосвязи характеристик напряжённо-деформированного состояния гидроцилиндра с характеристиками его режима работы;
- описание и исследование эксцентриситета приложения продольного сжимающего усилия в опорах гидроцилиндра и установление его влияния на напряжённо-деформированное состояние гидроцилиндра;
- разработка рекомендация по модернизации конструкции привода ковша рабочего оборудования одноковшовой гидрофицированной машины и исследование его технических возможностей.
Похожие диссертации на Повышение ресурса одноковшовых гидрофицированных машин путем модернизации привода рабочего оборудования
