CC BY
37
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
0,11-620 + 4,05 • 235000• 1,68/785,
+ —----------------------------] =
(4,05 + 0,11) • 933,78
= (258 + 506) Н • м .
Принято t = (1 / 4) T, где T = 2п / k = 6,28 / 30,4 * 0,21 с.
Коэффициент динамичности нагрузки на силовую установку будет
КД = (258 / 506) + 1 = 1,51.
6. Снижение числа оборотов силовой установки произойдет на
Ne
n'=n -9550-----=1300-9550х
ном M Е
99 0
х-----?--=1300-1077=223 , об/мин.
(620+258)
Здесь N - номинальная мощность силовой установки.
Таким образом, процесс преодоления препятствий значительной высоты методом «вывешивания» ходовой системы ВПМ сопровождается значительной динамической нагрузкой на силовую установку.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВАЛОЧНО-ПАКЕТИРУЮЩЕЙ МАШИНЫ
О.Н. БУРМИСТРОВА, Ухтинский ГТУ, д-р техн. наук,
Н.Р ШОЛЬ, Ухтинский ГТУ канд. техн. наук,
Н.Н.ТРАВИН, асп. Ухтинского ГТУ
Экспериментальные исследования лесосечных машин подразделяются на лабораторные и производственные.
Наиболее достоверную информацию дают производственные экспериментальные исследования с применением тензометрической аппаратуры. Однако во многих случаях трудоемкие производственные исследования частично или полностью могут быть заменены лабораторными исследованиями. В то же время при проведении лабораторных экспериментальных исследований необходимо обеспечить условия работы, адекватные или близкие к производственным.
Необходимо также учитывать и то, что при работе лесосечных машин их нагружен-ность во многом зависит от квалификации оператора. Поэтому для проведения экспериментальных исследований лесосечных машин необходимы опытные операторы.
Задачи экспериментальных исследований нагруженности валочно-пакетирующих машин (ВПМ) при разборе завалов леса после ветровалов можно свести к следующим:
1. Выявить реальные динамические характеристики и произвести оценку нагру-женности ВПМ в процессе разбора завалов леса после ветровалов.
2. Проверить корректность принятых гипотез и допущений при математическом моделировании.
3. Разработать рекомендации по применению математического моделирования в инженерных расчетах.
4. Разработать рекомендации по использованию ВПМ на разборке завалов леса.
Измерительная и регистрирующая аппаратура. Исследования валочно-пакетирую-щих машин связаны с изменением изучаемых характеристик во времени, что вызывает необходимость фиксирования их на записывающем устройстве - осциллографе.
Выбор систем измерительных приборов зависит от характера регистрируемых процессов и типа электрических преобразователей сигналов в системах датчиков.
К аппаратуре и источникам питания при записи динамических процессов предъявляются следующие основные требования:
- безынерционность измерительной аппаратуры;
- безотказность в работе воспринимающих элементов;
- погрешность измерений не должна превышать ± 5 %;
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2010
101
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
- частные характеристики датчиков должны находиться в соответствии с продолжительностью действия нагрузок и их величиной;
- измерительная и регистрирующая аппаратура не должны существенно оказывать влияние на параметры исследуемой машины и оператора;
- напряжение источников питания осциллографа и датчиков должно быть постоянным;
- собственная частота колебаний регистрирующего прибора должна быть не менее чем в 10 раз выше частоты вынужденных колебаний;
- аппаратура должна работать надежно и устойчиво;
- все элементы аппаратуры и источники питания должны быть защищены от влаги, пыли и механических повреждений.
Подготовка эксперимента. В подготовительные работы входит:
1. Проектирование и изготовление датчиков.
2. Тарирование датчиков.
3. Монтаж датчиков и аппаратуры на машине.
4. Подсоединение датчиков и регистрирующей аппаратуры к общей схеме.
5. Настройка аппаратуры.
6. Получение пробных осциллограмм и их анализ.
Проведение экспериментальных исследований. Последовательность проведения:
1. Определение необходимого числа опытов по пробным осциллограммам. Необходимое число опытов можно определить по формуле [1]
N = (xV)2 / е2, (1)
где x - коэффициент, равный 1,96 для принимаемой вероятности P(x) = 0,95;
V - мера изменчивости; е - показатель точности исследований.
Мера изменчивости V и показатель точности исследования е определяются по выражениям _
Я я
V=—100% и е=^-100%, (2)
_ x x
где 5 - основное отклонение;
5 - - основная ошибка;
x - среднее значение измеряемой величины.
Вышеперечисленные параметры определяются по формулам
5=
£ (xi- x )2 П
г=1 ; 5
k ’ ~x
£ n
i=1
5
£ m
x=J=h-, (3)
£ n
i=1
где xi - значение измеренной величины; n - количество измерений.
2. Фиксируемые параметры. При исследовании динамической нагруженности силовых установок валочно-трелевочных и валочно-пакетирующих машин в режиме разгона и стопорения при разборе завалов леса после ветровала основной задачей является определение динамических моментов в приводе «силовая установка-манипулятор» и «силовая установка-платформа с манипулятором» в зависимости от объемов пакетируемых деревьев и форсирования пусковых и тормозных (стопорящихся) режимов.
С этой целью целесообразно в процессе исследований указанных режимов фиксировать давление в гидролиниях привода элементов манипулятора, ЗСУ и платформы, что позволяет осуществить переход от давлений к моментам, воспринимаемым силовой установкой или манипулятором. Одновременно в целях установления связи между внешней нагрузкой, давлением в гидроприводе и частотой вращения вала силовой установки необходимо фиксировать и частоту вращения гидронасосов или гидромоторов машин. Кроме записи вышеперечисленных параметров для расшифровки осциллографических записей и контроля скоростных характеристик элементов технологического оборудования необходимо замерить угловые перемещения манипулятора и платформы.
В тех случаях, когда в процессе проведения лабораторного эксперимента величина вылета манипулятора и высота подъема облома над поверхностью земли постоянны и полностью определяют положение груза, стрелы и рукояти относительно друг друга, то в непрерывном их фиксировании необходимости нет. При одновременном перемещении нескольких элементов манипулятора целесообразно фиксировать все угловые перемещения.
102
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2010
