CC BY
16Решетневскце чтения
В предложенном виде гидросистема работает следующим образом.
В среднем положении золотника гидрораспределителя 2 рабочая жидкость от источника питания 3 поступает по трубопроводам 14 через предохранительный клапан 5 по магистрали 8 на слив 4. Однако если в этом случае на силовой гидроцилиндр 1 действует нагрузка (случай нагружения гидроцилиндра ковша экскаватора при копании рукоятью), электрические сигналы с манометра 6, а также с датчиков положения штока 9, угловой несоосности 10 и пространственного положения гидроцилиндра 15 поступают на усилитель 11 и далее на электропреобразователя 12, где окончательно формируется результирующий импульс диагностического состояния. В случае критического нагружения гидроцилиндра управляющий электросигнал поступает с электропреобразователь 12 на гидрозолотник 7, переводя его в позицию соединения гидроцилиндра 1 и источника питания 3 со сливом 4, тем самым разгружая эти гидроагрегаты и предотвращая возможный отказ. В случае удовлетворительной несущей способности гидроцилиндра сигнал с преобразователя 12 поступает на индикатор 13, по которому оператор имеет возможность прогнозировать наступление ожидаемого отказа.
В крайнем правом положении золотника гидрораспределителя 2 рабочая жидкость от источника питания 3 поступает через гидрораспределитель 2, манометр 6 и гидрозолотник 7 в поршневую полость силового гидроцилиндра 1, выдвигая шток и нагружая гидроцилиндр эксплуатационной продольно-поперечной нагрузкой. В случае критических нагрузок гидрозолотник 7, управляемый электропреобразователем 12 в соответствии с показаниями измерителей 6, 9, 10 и 15, кратковременно (до сброса пика давления в питающей магистрали) соединяет гидроцилиндр 1 и источник питания 3 со сливом 4. Одновременно скачкообразное превышение допустимых значений диагностического параметра фиксируется на индикаторе 13, что дополнительно свидетельствует о приближении отказа для данных эксплуатационных условий.
В крайнем левом положении золотника гидрораспределителя 2 рабочая жидкость от источника питания 3 поступает в штоковую полость силового гидроцилиндра 1, нагружая его растягивающим продольным усилием. В этом случае поршень совершает насосный ход. Давление в поршневой полости гидроцилиндра 1 минимально, так как она уже соединена через гидрораспределитель 2 со сливом 4. То же следует сказать о деформациях и общей нагруженности гидроцилиндра, что регистрируется индикатором 13.
D. Yu. Kobzov, A. Yu. Kulakov Bratsk State University, Russia, Bratsk
BOARD DIAGNOSING OF ACTUATORS ON CARRYING CAPACITY PARAMETERS
The circuit of firmware diagnosing of hydrocylinder, allowing to realize the continuous board control and control of reliability of a power actuator while in service depending on the circuit of its connection, acting loadings and algorithm of functioning is offered.
© Кобзов Д. Ю., Кулаков А. Ю., 2012
УДК 69.002.51.192:621.225.2
И. О. Кобзова, В. В. Жмуров, В. И. Липецкий Братский государственный университет, Россия, Братск
Д. Лханаг
Монгольский университет науки и технологии, Монголия, Улан-Батор
ВАРИАНТЫ МОДЕРНИЗАЦИИ НАПРАВЛЯЮЩИХ ГИДРОЦИЛИНДРОВ
С целью уменьшения влияния абразива на износ трущихся поверхностей в подвижных сопряжениях гидроцилиндра предлагается замена направляющих скольжения на направляющие качения.
Возможное повышение уровня рабочего давления в гидросистемах и увеличение геометрических размеров штока и корпуса гидроцилиндра, сопровождающееся значительным ростом нагрузок на его основные элементы, резко снижает надежность гидроцилиндра и уменьшает ресурс его работоспособности. Последнее обусловлено увеличением напряжений в элементах цилиндра и резким возрастанием реакции в под-
вижных сопряжениях «поршень - гильза» и «шток -втулка» гидроцилиндра, что, в свою очередь, приводит к повышению интенсивности изнашивания трущихся элементов гидроцилиндра и росту зазоров в его герметизируемых сопряжениях.
В условиях наличия значительного количества абразива в рабочей среде проявление этих явлений интенсифицируется. К повреждениям гидроцилиндра,
Механика специальных систем
вызванным действием абразива, относятся риски, царапины, задиры на движущихся уплотняемых поверхностях, царапины и задиры на поверхностях поршня и направляющей втулки. Это главным образом сказывается на герметизирующей способности гидроцилиндра и его надежности в целом. Использование пылезащитных манжет в качестве средства предотвращения попадания абразива в гидроцилиндр значительного положительного эффекта не дает.
Названные недостатки могут быть устранены путем замены направляющих скольжения на направляющие качения.
Известны технические решения [1-3], в которых в качестве тел качения используются шарики, устанавливаемые в кольцевые канавки поршня и направляющей втулки гидроцилиндра.
Критерием работоспособности таких направляющих следует полагать условие непревышения контактного напряжения в наиболее нагруженном пятне контакта конкретного сопряжения своего допустимого значения.
В случае когда названное условие не выполняется, необходимо либо изменить диаметр шарика, либо увеличить число рядов в сопряжении в зависимости от конструкции и размеров конкретного гидроцилиндра (рис. 1).
В сопряжениях гидроцилиндров с повышенной нагрузкой целесообразно использовать [4; 5] в качестве тел качения пружины или диски (рис. 2).
При этом в отличие от известных конструкций [1; 2], кольцевой зазор в подвижных сопряжениях «поршень - гильза» и «шток - направляющая втулка» [3] должен минимально превышать возможные размеры абразивных частиц, поступающих в зону трения, что позволит твердым частицам свободно проходить через сопряжения, не вызывая микрорезания и микродеформирования герметизируемых поверхностей, и затем улавливаться фильтрующими элементами гидросистемы машины.
Надо отметить, что работоспособность таких направляющих обеспечивается тем, что внутренние опорные поверхности канавок имеют двухсторонний наклон с углом к движущейся уплотняемой поверхности, гарантированно превышающим сумму углов трения шарика с контактирующими поверхностями, причем угол трения шарика с движущейся уплотняемой поверхностью больше суммы остальных углов [3].
Библиографические ссылки
1. А. с. № 1070363 СССР. Исполнительный гидроцилиндр / Дадашев А. Г. 1984.
2. А. с. № 1333890 СССР. Гидроцилиндр / Клима-кин Н. О., Иванов А. И. 1987.
3. А. с. № 1807256 СССР. Гидроцилиндр / Кобзов Д. Ю., Рукавишников В. А., Сергеев А. П. и др. 1993.
4. Патент № 2212570 РФ. Гидроцилиндр / Кобзов Д. Ю., Тарасов В. А., Соколов Ю. Н. и др. 2003.
5. Патент № 2447327 РФ. Гидроцилиндр / Кобзов Д. Ю., Огар П. М., Кобзова И. О. 2012.
Решетневские чтения
I. O. Kobzova, V. V. Zhmurov, V. I. Lipetskiy Bratsk State University, Russia, Bratsk
D. Lkhanag
Mongolian University of Science and Technology, Mongolia, Ulan-Bator MODERNIZING ALTERNATIVES DIRECTING HYDROCYLINDERS
For the purpose of decrease of agency of an abrasive by deterioration of rubbing surfaces in mobile matings of hy-drocylinders, substitution directing slidings on directing rollings is offered.
© Кобзова И. О., Жмуров В. В., Липецкий В. И., Лханаг Д., 2012
УДК 621.01
И. В. Ковригина, А. Н. Трофимов, Ю. О. Абросимова Иркутский государственный университет путей сообщения, Россия, Иркутск
ДИНАМИЧЕСКИЕ ГАСИТЕЛИ КОЛЕБАНИЙ. ОБОБЩЕННЫЕ ПОДХОДЫ
Предлагается метод динамического синтеза динамических гасителей колебаний, имеющих структуру двух упруго-присоединенных к объекту тел. Используется концепция обратной связи.
Задачи виброзащиты и виброизоляции, рассматриваемые в динамике машин, связаны чаще всего с поиском и разработкой средств управления динамическим состоянием некоторого объекта, который подвержен действию внешних факторов различной природы [1; 2]. Управление динамическим состоянием в широком смысле определяется не только представлениями о возможном выборе рациональных параметров механических колебательных систем, состоящих из некоторого набора элементарных звеньев, но и использованием специальных устройств, реализующих желаемые воздействия.
В представленной работе нашли отражение результаты исследований, связанных с разработкой методов оценки возможностей и форм реализации режимов динамического гашения колебаний механических систем на основе концепции обратной связи.
Рассматривается технология построения математических моделей сложного динамического гасителя, предназначенного для работы на двух частотах колебаний. Показано, что такие динамические гасители образуют несколько расчетных схем, которые можно разделить на четыре группы:
1) динамические гасители имеют связи между массами m} и m2, но элемент массой m2 не имеет связи с объектом защиты m;
2) динамических гасителей два, при этом m1 и m2 связаны с объектом защиты m, но не связаны между собой;
3) дополнительные массы m1 и m2 связаны каждая с объектом защиты m, но также m1 и m2 связаны между собой;
4) динамический гаситель представляет собой не две дополнительные массы m1 и m2, а твердое тело, имеющее массу M и момент инерции I на упругих опорах.
В качестве примера приведена структурная схема динамического гасителя колебаний по схеме, соответствующей первой группе (рис. 1). Динамические свойства системы могут быть оценены из анализа
структурной схемы: на частоте к>2 = —12 обратная
т2
связь «обнуляется» и объект защиты совершает независимые от динамических гасителей колебаний т1 и т2 движения. В свою очередь знаменатель передаточной функции цепи обратной связи представляет собой частотное уравнение вида
т1т2р4 + р2 [т2(к1 + к12) + т1к12] + к1к12 = 0.
Корни этого уравнения определяются выражением
= т2(к1 + к12) + т1к12 ±
w
2
дин 1,2
2mlm2
1
[m2(k1 + k12) + mlkl2] -4m1m2k1k1;
4(mm2)
Q
k2(m2 p 2 + k12)
(m1p2 + kj + k12)(m2p2 + k12) - k12
1
- mp2 + k + k1
Рис. 1. Структурная схема системы с динамическим гасителем, состоящим их двух масс (т1 и т2)
