Введение к работе
Актуальность. В настоящее время все возрастающее значение для народного хозяйства Ргссии приобретают ее северные территории, где сосредоточены ее главные сырьевые ресурсы. Это придает особую актуальность исследованиям, связанным с повышением эффективности эксплуатации строительной техники в суровых условиях этих мест. Современные строительные машины, как правило, гидрофицнрованы. Поэтому среди проблем повышения их приспособленности к эксплуатации на севере выделяется задача эффективной работы гидропривода в условиях низких температур. К настоящему времени в этом вопросе накоплен большой опыт.
Цель работы - обеспечить повышение эффективности гидроприводов строительных машин (на примере экскаватора ЭО-4121А) при низких температурах воздуха путем научнообоспованнон и методически обеспеченной модернизации их гидробаков включающей теплоизоляцию наружной поверхности и введение в них, вместо части рабочей жидкости, контейнеров с теплоаккумулирующимн материалами, претерпевающими в рабочем диапазоне температур фазовый переход, что обеспечивает работу машины с высокими КПД и производительностью.
Объект исследования - тепловой режим гидропривода и его взаимосвязь с условиями работы и нагружения, с температурой воздуха и рабочей жидкости.
Научная новизна. Уточнены представления о потерях энергии в гидроприводе, получено их математическое вы; жжение в виде полинома второй степени, где в качестве независимых переменных выступают температуры рабочей жидкости Тж и воздуха Тв или их общая характеристика -температурный напор Т. Предложены расчетные температурные ситуации для гидропривода и применительно к ним получены аналитические решения дифференциальных уравнений теплового баланса с учетом существенной нелинейности потерь энергии N„. Разработан, теоретически обоснован, реализован и опытами проверен метод поэтапного поиска, включая этап технико-экономической параметрической оптимизации, предпочтительного варианта модернизации гидробака, включающей комбинацию характеристик теплоизоляции его наружных стенок и количества теплоакку-мулирующего вещества.
Практическая ценность работы заключается в разработке регрессионной зависимости мощности потерь энергии в гидроприводе от температуры воздуха и рабочей жидкости, в алгоритмах для ПЭВМ, позволяющих исследовать тепловые процессы'в гидроприводе и в гидробаке, проводить
численные опыты с математическими моделями теплопереноса, в методах и практических рекомендациях во выбору оптимального соотношения параметров модернизации.
Разработана и предложена к использованию конструкция модернизированного гндробака.
Реализация работы. Результаты исследований и разработанные рекомендации использованы в учебном процессе. В настоящее время опытный образец изготавливается в СКВ Газстроймашина г.Тюмени.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: региональных научно-технических конференциях (Тюмень, 1988г; 1989г.); республиканских (Тюмень, 1989г; Горький 1990г.); международных (Воронеж 1992г; 1994г.); на научно-технических семинарах кафедры ПТСДМ ТюмГНГУ. В полном объеме диссертация докладывалась на заседании кафедры ПТСДМ ТюмГНГУ (Тюмень 1995г.) и кафедры строительных машин Воронежской инженерно-строительной академии (Воронеж 1995г.)
Рублцкаинц. По материалам диссертации опубликовано 11 работ. Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложений. Она содержит страниц, этом числе страниц основного текста, таблиц, рисунков, и страниц приложении. Список литературы включает наименований.
На защиту выносятся: - методика и программное обеспечение теплового расчета гидропривода одноковшовых экскаваторов с энергосберегающим гидробаком; - универсальные уравнения, описывающие процессы теплопереноса в гидроприводе с энергосберегающим гидробаком в периоды работы и межсменного простоя;
критерии и результаты исследований эффективности предлагаемой модернизации одноковшовых экскаваторов ЭО-4121А для работы в условиях холодного климата;
результаты расчета эффективности модернизации гидробака указанных экскаваторов.