Введение к работе
Актуальность работы. Технологические процессы машин и производств имеют протяженную историю развития и базируются на физических законах и законах динамики.
Технологические процессы рабочих машин связаны с преодолением сил сопротивления рабочей среды, сил трения, сил тяжести разрабатываемых масс материала и сил тяжести рабочего оборудования.
Масса рабочего оборудования разрабатывающих машин, например, экскаваторов весьма значительна и в ряде случаев превосходит массу материала в ковше.
На преодоление сил тяжести рабочего оборудования и массы грунта в ковше при транспортировании по высоте затрачивается значительное количество энергии, с которым приходиться мириться.
Уменьшение или полное исключение потерь энергии на преодоление сил тяжести рабочего оборудования машин при вертикальных перемещениях является одним из источников повышения эффективности, надежности и долговечности машин.
Целью диссертационной работы является повышение топливной экономичности машины и производительности путем научно обоснованного выбора конструктивных параметров системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования и параметров динамической системы разгона и торможения рабочего оборудования.
На основе анализа ранее выполненных исследований и разработок были сформулированы задачи диссертационной работы, решение которых необходимо для достижения поставленной цели.
1. Разработка метода аналитического проектирования параметров урав
новешенного рабочего оборудования, основанного на методе преобразования
координат и дополненного методами аналитической геометрии.
-
Исследование закономерностей изменения характеристик при подъеме рабочего оборудования как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе.
-
Разработка математической модели двигателя как динамического звена сложной механической системы и источника механической энергии.
-
Исследование закономерностей разгона и торможения уравновешенного рабочего оборудования как быстро протекающих динамических процессов в сложной механической системе.
-
Исследование процесса взаимодействия ковша экскаватора с разрабатываемой средой.
-
Обоснование параметров системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования стреловой машины.
-
Обоснование рациональных параметров системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования, оценка ТОПЛИВНОЙИИйрвнчпиіР1!! її нримзво-
дительности машины. І Ем2«в»«»»
оіфм: сьвАї
7 й"ЭТ
ІДЛЬНМ І ЕМвШП
VfJlg
Научная новизна работы состоит в следую]
-аналитическое проектирование параметров рабочего оборудования, основанное на методе преобразования координат и дополненное методами аналитической геометрии;
-исследование закономерностей изменения силовых, кинематических и энергетических характеристик при подъеме рабочего оборудования, как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе;
- исследование закономерностей процессов разгона и торможения рабоче
го оборудования, как быстропротекающих динамических процессов в сложной
динамической системе;
-исследование закономерностей технологического процесса взаимодействия рабочего оборудования с грунтом, как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе;
-создание системы уравновешивания рабочего оборудования стреловой машины;
- разработка методики расчета топливной эффективности системы урав
новешивания рабочего оборудования стреловой машины.
Практическая ценность работы состоит:
в разработке методики расчета рациональных параметров рабочего оборудования гидравлического экскаватора, позволяющей на стадии проектирования до изготовления опытных образцов получать информацию о динамических процессах, протекающих в сложной механической системе;
в разработке системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования, позволяющей получить значительную экономию топлива двигателем, повысить производительность машины за счет сокращения времени цикла.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций получена на основе сравнения результатов математического моделирования с результатами экспериментов, опубликованных в технической литературе.
Реализация работы: разработанные методики расчетов, программы проектирования реализованы на примере гидравлических экскаваторов обратная лопата четвертой и пятой размерных групп.
Апробация работы: материалы работы докладывались и обсуждались на Международной научной конференции, посвященной 70-летию СибАДИ в 2000 году, IV Международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию (МТУ в 2002 году, на семинарах СибАДИ и ОмГТУ.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 научных статей, получено 2 патента на изобретения.
Структура и объем работы: диссертационная работа содержит 179 с. состоит из введения, шести глав, выводов, библиографического списка использованной литературы из 107 источников и приложений.
