Введение к работе
Актуальность темы.Для повышения эффективности работы уни-версальных землэройно - транспортных машин ( ЗТМ. ) необходимо систематически расширять область рационального применения, совершенствовать технологические возможности, и конструктивные характеристики этих машин.
3 трансмиссиях и приводах рабочего оборудования универсальных ЗТМ в основном применяется объемный гидропривод.
Наличие объемного гидропривода позволяет упростить компоновку машины и унифицирует для всех моделей гидравлическую схему исполнения. Как правило, зто гидрообъемная трансмиссия = ( ГОТ ), состоящая из двух независимых контуров, с регулируемыми насосами и нерегулируемыми моторами. На большинстве ЗТМ установлены двигатели мощностью до 25 кВт. Расчетный:диапазон, -скоростей лекит в пределах от 7 до II км>ч.
В зарубежной практике на таких малинах: получили-, распространение ГОТ с регулируемыми насосаетг-и нерегулируемыми*- моторами с раздельными контурами по бортам;. Такое-решение-имеет ряд преимуществ, главным из которых является простота регулирования скорости машины с помощью изменения рабочих объемов насосов.
Изучение опыта эксплуатации машин такого типа показало, что их рабочая скорость обычно составляет 2...6 км^ч. Зто означает, что рабочий объем регулируемого насоса необходимо выбирать из условия обеспечения максимальной скорости, а наиболее длительный рабочий режим будет проходить при 0,2...0,3 от максимального рабочего объема, когда КПД .насоса существенно (на 25...40) ниже. Возникает идея использовать для этого режима специальный нерегулируемый насос, соответствующий- "меньшему- рабочему--объему, работавший при максимальном КПД, а для обеспечения больших скоростей иметь з составе насосной станции второй нерегулируемый насос ( или два насоса- ), заменив бесступенчатое объемное регулирование ступенчатым объемным в сочетании с бесступенчатым дроссельным, получив тем самым объемно - дроссельное регулирование ( ОДР ).
: І і
Техническая литература практически не располагает сведениями о результатах работ в этом направлении. Таким образом, актуальность выбранного направления исследования не вызывает сомнения.
Цель работы заключалась в разработке гидрообъемной трансмиссии с объемно-дроссельным регулированием универсальной ЗТМ с нерегулируемыми гидромашинами и определении области ее рационального применения.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи исследования:
I. Разработка и анализ новых принципиальных гидросхем ГОТ с ОДР.
-
Разработка математической модели ГОТ с ОДР и проведение исследований динамичесчких процессов ГОТ на ПЭВМ.
-
Разработка експериментального стенда, включащего ДВС; проведение исследований узлов и элементов ГОТ с ОДР
и уточнение математической модели.
4. Создание и исследование опытного сбрвазца универсальной
ЗТМ с ГОТ с ОДР. Экспериментальная проверка результатов
математического моделирования.
Метода исследования. В процессе работы использованы методы
теорій автоматического регулирования, математического моделирования гидропривода на основе элементно-узловых структур. Экспериментальная часть наполнена на специально разработанных стендах и натурных образцах. При измерениях применялись известные методы и аппаратура.
Научная новизна работы:
предложены четыре варианта принципиальных гидросхем ГОТ со ступенчатым объемными дроссельным'регулированием, реализующие при штили общей и раздельной насосной станции;
предложена математическая модель системы ДВС-ГОТ-Оператор с учетом регрессионвнх зависимостей часового расхода топлива двигателя и КПД трансмиссии от параметров системы, скорости передвижения и нагрузка;
результаты экспериментальных исследований насосной станции
|
с последовательно включенными насосам1, -динакового рабочего объема по распределению перепада дг^уйшя;
результаты исследования нат-. г^ого образца машины с ГОТ с ОДР.
Достоверность научных по лзжений, выводов и рекомендаций
подтверждена применением апробированных положений теории и практики создания объемного гидропривода, представительным объемом экспериментальных исследований, при обработке результатов которых использовались методы математической статистики, удовлетворительной сходимостью результатов, моделирования с результатами экспериментальных исследований. .
Практическая ценность работы. Разработаны и предложены четыре варианта принципиальных гидросхем ГОТ с ОДР для универсальной ЗТМ с бортовым поворотом.
Разработаны и реализованы четыре варианта насосных станций, два из которых прошли испытания на опытном образце машины.
Результаты исследований использованы Ленинградским заводом строительной робототехники и манипуляторов НПО "Ленстройробот".
Апробация. Основные положения диссертации доложены на на-учно-методических конференциях МАДЙ, техническом совете Ленинградского завода строительной робототехники и манипуляторов.
Публикация. Основные положения диссертации опубликованы в трех статьях. В прцессе работы получено авторское свидетельство на изобретение. _ . . Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав н основных выводов . содержит 197 стр. машинописного текста, 54 рис., 19 таблиц, список литературы из 82 наименований, приложения на 57 стр.
На защиту выносятся следущиэ положения*
I.Варианты принципиальных гидросхем ГОТ с ОДР для универсальной STM с бортовым поворотом, реализузсЕщо принципы общей к раздельной насосной станции.,
- 2.Математическая модель системы ДВС-ГОТ-Оператор с учетом регрессионных зависимостей часового расхода топлива двигателя
i_3_j
и КПД трансмиссии от параметров системы, скорости передвижения и нагрузки.'
3.Результаты исследования математической модели системы ДВС-ГОТ-Оператор.
4.Результаты стендовых экспериментальных исследований насосной станции с последовательно включенными, насосами одинакового- рабочего объема по распределению перепада давления на насосах.
5.Экспериментальные данные о скоростных режимах работы машины и зонах перекрытия скоростей на ступенях'при ступенчатом объемном и дроссельном регулировании.