Труды ГСКБ по автопогрузчикам. Теория, расчет, конструирование и исследование автопогрузчиков и самопогрузчиков

Table of contents :
Мазурок И. С., Волошанский В. В., Зильберман Э. М. Состояние и перспективы использования ЭВМ и создания САПР в ГС КБ по автопогрузчикам
Мазурок П. С. Разработка и опыт внедрения научно-теоретической базы системы автоматизированного проектирования гидромеханических передач автопогрузчиков
Козлинский М. П., Кашицкий Ф. М., Баран М. И. Особенность движения автопогрузчиков
Розенталь Ю. Г., Зильберман Э. М., Качурин Б. Г. Оптимизация грузовых характеристик автомобильных гидрокранов с помощью ЭВМ
Коломенский С. И. Оптимизация конструктивных параметров механизма подъемника
Мазурок П. С. Гутта А. И., Ладыка И, Т., Яровой В. И. Методика выбора параметров тормозных систем автопогрузчиков с дисковыми тормозными механизмами и гидравлическим тормозным риводом
Дорош Р. А., Рось Я. В. Механизмы с заданным относительным движением для грузоподъемных устройств
Цыцив М. В. К вопросу определения энергоемкости энергопоглощающих подушек
Атлас Г. Е., Билый И. С, Волошанский В. В., Татов Д. М., Хваль Б. Н. Оценка усталостных повреждений зубчатых колес и подшипников при форсированных испытаниях трансмиссии автопогрузчика 0 Большаков В. М., Латлейбен A. III. Снижение металлоемкости площадок обслуживания
Гайвась Б. И., Здеорук Н. И., Кашицкий Ф. М., Цигал Л. С. Исследование влияния инерционного аккумулятора на устойчивость автопогрузчика
Тайвась Б. И., Здеорук Н. И., Кашицкий Ф. М., Когут О. И., Цигал Л. С. Математическая модель автопогрузчика с инерционным аккумулятором и гидрообъемной трансмиссией
Зильберман Э. М. К вопросу о математическом моделировании движения автопогрузчика
Волошанский В. В., Баран М. И., Зильберман Э. М., Матвеев И. Б., Дрончак В. А. К вопросу математического моделирования гидропровода с гидрозамком
Мазурок С. П., Матвеев И. Б., Дрончак В. А., Баран М. И., Грибовский Я. С. Математическая модель малогабаритного двухкаскадного предохранительного клапана

Citation preview

М ИН ИС ТЕРСТВО А ВТ ОМОБИЛЬНОЙ ПР ОМЫШЛЕННО СТ И ГОЛОВНОЕ

СССР

СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ ПО АВТОПОГРУЗЧИКАМ

БЮРО

ТРУДЫ ГСНБ ПО АВТОПОГРУЗЧИКАМ ТЕОРИЯ, Р А СЧЕТ, КОНСТРУИРОВАНИЕ

И

ИССЛЕДОВАНИЕ

АВТОПОГРУЗЧИКОВ И САМОПОГРУЗЧИКОВ

ЛЬВОВ-1984

УДК 62 1 .869

В сборнике изложены в опр осы теории, р асчета, к онструирования и исследования автопогрузчиков . Приведены результаты использования системы а втоматизи рова нного п роектиро­ вания а втоп огрузчиков, опти м изация гру­ зовых характеристик автомобильных гид­ рокранов , оценка усталостных поврежде­ ний зубчатых колес и п одшип ников тра нс­ миссии, исследования инерционного а кку­ м ул ятор а . Рассмотрены в опр осы м атематического моделирования движения автопогрузчика, гидроп ривода с гидрозамком, м а логаба рит­ ного двухкаскадного предохр анительного клапана и автопогрузчика с инерционным аккумулятором и гидрообъемной транс­ миссией . Сбор ник р ассчитан н а специалистов, з а­ нимающихся проектированием и исследова­ нием автоп огрузчиков и других грузоподъ­ емны х ма ш ин, а также научных р аботников и студентов машиностроИ1ельных специ аль­ ностей.

АН­ РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ: БИЛЫй И. С., ВОЛОШ Г. , докт. СКИй В. В. (зам . председ ателя), ВУЛЬЧИН С. анд. техн. наук ДУ­ проф. ГРИНЕВИЧ Г. П . , кв техн. наук, А., ШИЦКИй Ф. М., како ский я. г., докт. КА ДИН в. техн. наук, проф. КОМАРОВ М. С., МАЗУРОК П. С. (пред· А Ь седатель) , ПАВЛИВ Я. В., к а нд. техн. наук РОЗ�НТ Л редак· венныи (ответст В. Я. РОСЬ наук техн. анд. к Г., Ю.

тор ) .

� ГСКБ по автопогрузчикам, 1984.

vдк

621.869.4

П. С. МАЗ УРОК:, В . В

ВОЛОШАНСК:Ю'f, Э

М. ЗИЛЬБЕ РМАН

СОС ТОЯН И Е И П ЕР С П Е КТИВ Ы И С П ОЛ ЬЗОВАНИЯ ЭВМ И СО ЗДА Н И Я СА П Р В Г С КБ П О А ВТОПОГ Р УЗ ЧИКАМ

Н а протяжени и по сл едн и х лет в ГСКБ п о автопогр уз ч и ­ кам в едут с я и нт е н с ивн ые ра боты п о в недрению м атем ати­ че с ки х методов и ЭВТ ( эл ектронно -в ы чи сл ите л ь н ой тех н и­ ки ) в пр акти ку кон с тру к тор с ки х р аз р а б оток, у п р ав л е н ия п редприятием , тех но л оги ч е с ко й п р о р а б отки п р оектир у емых объекто в и о б р а ботки р ез ул ьтатов и сп ыта н и й . Переч и сл е н­ н ые н а пр ав л е н и я р а б от б удут вк л юче н ы в с и с тем у автом а ­ тизирова нн ого проектир ов а н ия ( САП Р ) . В нас тоящее время р а з р а бо та н ы , в недр е н ы и н а х о дят с я в пром ы шлен ной э к с п л уата ц и и сл еду ющие п од с и с тем ы САПР.

/. Подсистема САПР инженерных расчетов

Об е с пе чивает р а счеты н а п роч н о с ть, же с тко с т ь , до л говеч ­ н о с т ь о сн овных у з л ов п роектир у ем ых м а ши н : - грузоподъем н и ков автопогр узч иков ; ги дрокр а н ов ; гидро пр и вода ; тр а нс м и сс ии и тягово-ди н а м и ч е с ких х ар а кте р и с тик; куз ов а и ш а сс и ; м ета л л око нс тр укц и й и с тер ж невых с и с тем .

/!.

Подсистема автоматизированного проектирования ГМ П (гидромеханических передач)

Обе с п ечив ает в ыбор опт и м альн ых ко нс тр у ктор с ких р е­ шен ий , р а счет ГМП и ее эл ементов , в ч а с т н о с ти, гидр о ­ т р а н с фор матора . 3

П р ои з вод ит в ы б ор дви гателя из ус лов и я о птима л ь ного р ежим а с овместно й р а б от ы дви гате л я и ги д р отран сф ор м а­ то р а . В р а мках это й п одси с темы ф у н кционир у ет ко м п лекс про­ гр а м м п о вы б о р у и р а с чет у ГМП, а та кже и н фор м ацио н­ н ы й б ан к да нн ы х, в котор о м хр ан нтся с в еде н ия по оте ч ест­ в е н н ы м и з ар у б еж н ы м а н ал о г а м . /Il. Подсисте.ма обеспечения испытаний и расчетов на надежность и долговечность

О б еспеч и в ает а втом атиз ир ован ную о б р а б о тку н а ЭВМ р ез ул ьтат ов н ат у р н ых и с п ыт а н и й с вы даче й р еко ме н д аций п о режи м а м сте ндов ых и с п ы та н и й . Т е ор етическо й ч астью р а зр а б от ок этого н апр а вле н и я я вляются пр огр а м м ы м атем ати ческого м од елир ов а н и я р а б о­ ч и х п р оцессов. В ч а с т ности , п о л но с тью м оделир у ет с я э ксплу атаци онн ы й цикл а втопогрузчика и о це н и в ает с я его качеств ен н ы й ур овен ь в з а данном ряду ан а ло г ов . И м еет с я ком п лекс п рогр а м м и м ет оди к о б р а б отки дан­ н ых с м е с т эксплуата ц и и, поз во л я ю щ и й в н а гл я дно й , доку­ м ентальн о й ф о р ме ( т а блиц ы , г р а ф ики ) оценить п а р а метр ы н а дежно сти и дол говечно ст и . В п од с и стем е о б еспече н также р а с ч ет ко м плектов З ИП . IV. Подсистема документирования конструкторских разработок

Об е с печи в ает а втом атиз и р ов а нн у ю р аз р а б о тку, в ы дачу и тир ажир ова н и е тек с т овы х кон с тр у кт 9 рских доку ме нто в : с пеци фи каци й ведомос те й с пец и ф ика ци й (В с ) до п ол н ительно й в едомости с о ста в а подгрупп (ДСП) в едомо с те й согл а со ва н и я п одши п н ико в, поку п ны х из дели й и т . п . V. Банк данных применяемости к о н стр укто р с к и х э л емен т о в

О б еспеч и в ае т до л гов ремен н ое хр а нен ие, учет, ко рректи­ ровку д а н н ы х о со ста в е р а н ее р а зр а б о т а нн ы х издели й , а также текущу ю и н ф о р м ацию о б и зд ел и я х, н ах од я щих с я в с та дп и пр оектирова н и я. 4

П озво л яет о пер ат и вн о п олуч ать та б лиц ы р азуз.1ов а н ия изде лий, сведения о к о ли чествен н ом и ном енкл атур ном со­ ста в е изд елий . На б азе э той п од систем ы функцио н ирует и н ф о р м а цио н ­ система учет а п р и м еняем ости . Р аз в итие это й п од систе­ ая н м ы в даль н е й ш е м поз во лит р ешать в а втом а тиз ир ов а нно м р ежиме за д ачи у н и ф икации и станд артиз ации. VI.

Подсистелtа планово-эконо.мических расчетов

В р амках эт о й п од систе м ы фу н кцион ирует р яд з а дач п о о беспече н и ю следующих р а б от : - начисление з а р а б о т н о й платы с о тр удн ика м ор га н иза ­ ции всех категор и й ; - учет дв иже н ия м атер иальных це нно сте й ; - учет распределе н и я числе н но сти и ф онда з арплат ы по категор ия м р а б о тающих; - учет и до кументи р ован ие ка д ро вого с ос та в а ор га н и ­ з ации ; - и н ф о р м аци онн а я систе м а в еден и я делово й ко р р есп он ­ де н ции ор га н из а ции; - к он троль.ис п о л нитель но сти п одр а зделений и исп о лни ­ телей . Оценка д е ятель но сти п одр азделе н и й.

VII. П одсистема о беспечения подготовки опытного п роизводства

В р а мках д анн о й п од систе м ы ведется учет, хр а н е н ие, о перати вн а я в ыдача и тир а ж и р ован ие ко мплекта техноло­ гических до куме н т ов н а изг о т овле н и е опытн ы х о бр азцов из­ дели й. Осуществл яется д испетчериз ация и о пер ати в н ое упр а в.пение хо д о м о п ыт н ого,, п р о из водст в а . Г отов ятся к вн е­ дрению систе м ы : САП Р р аскр о я л ист ового м атер и а л а . САП Р тех но л о гическ ого п р о цесса хтюдно й л ист ово й шта м п о вки. Фу нкционир ов а н и е п ер ечислен н ы х з а д ач , а также р а з ­ р а б отка и внедр ение н о в ы х элем е н тов САПР о существ ля ­ ется н а базе вычис.1ительного це н тр а , о с н а щ ен н ог о стан­ д арт н ы м к о мплекто м э.1ектронно - в ы ч исл итель но й м а ш и н ы ЕС- 1 022. О тсутствуют устр о й ств а д исплей но й техни ки, а также 5

ПЕDСПЕКТИВНАR СХЕМА- СОЗдАНИа И РАЗВИТИ� САПР ГСКБ

ф

ОРГАНИЗАUИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР

1

1

1

О'ТдЕ./\

САПР

-

--1

атдЕ/\ Иf�ЕНЕ.РНЬ:Х РАСЧЕТОВ

САПР В СОСТАВЕ

ИСС/\ЕАD6дТЕЛЬСКИХ. KOHGTP!JКПiPlY.I �·.

И ТfХНОЛОГИЧЕСКViХ

ПЫPA3JlE/\EH\:1iJ,

А8ТОМдТИЗИDОВА11нЫЕ РАБО4ИЕ

МЕСТА

11i!ЛЬЗ09АПЛЕ!А (АРМ)

.6.ИАЛОГОВЬIИ PE!i\ИIA РАБОТЫ

НдНАl\Ы ОПЕРАН1БНОЙ СВ\!ЗИ

;1

5�

,,,;

1

" ...

"'. Шзтдп

]

ВliЧИС/\ИТЕ/IЬНЫЙ UEHTP ГР\IППЬI

УРОВЕНЬ АВТОМАТИЗIЩИИ ПРОЕКТИРОВАНИА

19SD

l

1�65

.,,, "

1

" ....

,,,,..,..,.-­

ПАКЕТЫ 11РИКЛАдНЫХ ПРОГРАММ

!У З'fAn

ИНФОРМАUИОННО- ТЕХНИЧЕСКl'\Й БАНК •990

,:0�00

ЗАААЦИ. РЕШАЕМЫЕ НА ЭТАПАХ

rЕШЕНИЕ

flA ЭВМ ОТШЬНЬI� \IНЖ ЗАдАЦ

1

-

СОЗЛАНИЕ САПР ОРГАНИЗАЦИОННО-ЮНИI ЧЕСКОt И МАТЕМАТИЧП:НОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ffi

1 ЭkСПЕРИМЕНТАЛЬНд\1

12

ШИРОКОЕ ИСПUЛЬЗОВАНИf САПР ЛЛQ ТЕХНИ !ЧЕСКОЙ nодгОТОВЮ! fiJОИЗВОЛСТВА НОВЬIХ

п

-

ОТЛАЛIU< КОМПОНЕНТОВ ПОЭТАПНЬIЙ авол 8 ЛЕИСТВИЕ ПОДСИСТЕМ

МАШ�.fН, УЗЛОВ И

111АТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЦЕ­ НИЕ САПР

.ШАЛЕЙ

ПЕРСПЕНТИВд

ЛАННЫХ СИСПМЬI

гг

nодСИСТЕИЫ СдПР КОМПЛЕКСНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТОВ ГИЛDОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕЛАЦ дОкlJ МЕ.НТИРОВАН\1\1

�:Oi·IПOl IOGCЧ И кОНСТРУИРОВАНИQ МОЛЕ . "1!J!.JuЛH;.-,q !1СПЫТ АНИI� tJ11Г

l 1_,1

[Н>1\-1 ОРГАН>13дUИЕЙ

ТЕХ �u.�·1ГЩ([!{Оl1 ГIО.\ГОТОВliИ

графического отобр а жения и гр а ф ического ввода и н фор ­ мации, что в значите л ьной степени с держивает р аз витие САПР в орга низ аци и , поско л ьку н е позво л яет р абот ать с основным конструкторски м документо м - чертежом . Н астоятельной потребностью и н еобходи м о с тью я в л яет ­ ся доуко мпл ектов а н ие ВЦ ГСКБ п о а втопогр у з ч икам упо­ м янутой техникой. Пер спективой р аз в ити я указа н ного н ап р а в л е ни я р абот является созда ние САПР изде л и я в це л о м , о х в атьшающего все э та п ы п роектиров а н ия и изготов.1е н и я пос л еднего от в ы ­ бор а с труктур ы и обл и ка н ового объекта до в ы пуска доку ­ ментации . Перс пектив н а я схе м а р аз вити я САПР в ГСКБ п о а вто­ погрузчикам показ а н а на схеме. К 1 990 году п л а н ирует с я довести уровень автом атиз а ц и и п роектиров а н и я до 7 0 % , ч то позволит перенести центр тя жест и труда констр у ктор а в с фе р у исти нн о творческого труд а , освободив его от рут и н ­ ной и офор м итель с кой р аботы .

УДК: 621.869.4-585.22 П. С. МАЗУРОК:

РАЗ РАБ ОТ КА И О П ЫТ В Н ЕД Р Е Н И Я НАУЧ Н О -Т ЕО Р ЕТ И Ч Е С КОИ БАЗ Ы С И СТ ЕМ Ы А ВТОМАТ И З И РО В А Н Н О ГО П Р С• Е КТ И РО ВА Н И Я Г И Д Р ОМЕХА Н И Ч Е СК И Х П Е Р ЕДАЧ А ВТО П О ГРУЗ Ч И КО В

Одни м из основ н ы х компо н е нт ов с истем ы авто матиз и ро­ в а нного п р оектирова н и я (САПР) я в л яется н а уч н о-теорет и ­ ческая баз а (НТБ). В ч а с т н о с ти, для гидро мех а н иче с к их переда ч о н а пред с тавJ1яет с обой комп л ек с методиче с кого и п рогра ммного обе с п еч е н и я н ауч н о-те х н ических р а сч етов по выбору и обоснов а н и ю о с нов н ых конструкти в н ы х п а р а мет­ ров пер едач . В н астоящей р аботе опис ывают с я н екоторые ко мпо н е н ты первой очереди НТБ САПР гидро м е х а н иче с ких переда ч н а примере ее п р и м е н е н и я п р и проектиров а н и и с емей с т в а а втопогрузчиков грузоподъем н о с тью 1 ,0; 2,0; 3 ,2; 5,0 то н н . В со с та в упомянутой перво й очер еди входят сл ед у ющие з адачи и програ м м ы д л я ЭВМ, р а з р а б ота нн ые в ГСКБ по автопогруз ч ик а м: р асчет режимов с ов м естной работы двигате л я и гид­ р отра нсформ атора; 7

тяговы й р асчет автопогруз ч и ков с гидромехани ч ески­ ми переда ч а м и ; - р а с ч ет и геометр ич еское построение р а зверток ло­ п астей тур би н н ого и н асосн ого колес гидротр ансфор­ мат оро в ; м атем атическ а я модель движения а втопогрузч ика с гидром еха ническо й передаче й . П ере ч исленные з адачи формализо в а н ы на уровне исходных да н ных. Пр огр а м м ы для ЭВМ ЕС-1022 и Мир-2, составленн ые дл я р е ализ а ци и алгор итмов их решения, легко ада птируются к р аз ноо б р аз н ым конкретным условиям п р именения. Т ак, при п роекти р о в а н и и гидромеханических передач упо м я нутого семе й ств а автопогрузчиков п роведен ряд р асчетов сов местно й р а б оты дв игателей и гидротр а нс­ форм аторов, и на их основе вы бр а н ы п р иемлемые типы последних. Для оценки совместн ой р а б оты двигателя и гид­ р отр ан сфор м атор а испо л ьзуют н а грузочную хар а ктеристи­ ку гидротр а н сформатор а , котор а я выражается з а виси­ м остью: (1) М11

момент н а н асосно м колесе гидротра нсфо рм а то р а ; коэффициент крутящего мо ме нта ги д ро­ /,11=Л1 r · D� т р а нсфор м атора ; пн - ч астота оборотов н асосного колеса ; Л1- коэффициент входного мо мента ; у- о б ъем н ы й вес р а бо ч ей жидкости ; а ктив н ы й диа метр гидротр ансфор матора . D1 Тягово-скоростные качества автопогрузчика с гидромеха­ н ической передачей оце н и в а ются с помощью вход н ой харак­ тер истики силового а грегата , состоящего из двигателя и гидр отр ансфор м атора . Дл я построения в ыходн о й хар актер и­ стики, п р едставляющей собой з а виси мость крутящего мо­ мента н а в а.11у т ур би н ы Мт от ее ч астоты о бор отов пт, используют б езр аз мерн ы е х а р а ктер и стики гидротрансфор­ мато р а и двигателя . По безраз мерной х а р а ктеристике для ка ждого значения п ереда точ ного ч исл а i и коэфф ициента крутящего момента Лн уста навл ивают соответствующее зна­ чение 1Ин и пн, п ос.пе чего п о из вестн ы м з ависи мостям н ахо­ дят з н а ч е н и я Мт и nr: где

•

-

-

-

8

(2 )

ГДi

( 3)

-

крутящие моменты соответственно н а тур б и н ном и н асосном колесе гидротр а нсформ атор а ; ч астота в р ащени я соотв етственно тур б и нн ого и пт, п11н асосного колеса ; k- коэффициент тр ансфор м аци и ; i- передаточное ч исло гидротр а нсфор:матор а. По р езу.'Iьтатам р а счетов р азличных в а р и ант ов опреде ­ лены и выбр а н ы основные конструктивные п ар ам етр ы гид­ ромеханических' передач для семейств а автопогрузч и ков, пр иведен ные в та б л. 1.

Мт, Мн

Таблица

Основные конструктивные параметры гидромеханических передач семейства автопог рузчиков

Гр узо ­ подъем­ н ость' т 1,0 2,0

3,2

5,0

Моде.% двиг ателя

П ере­ дач а 1

[ МЕМ3-967П i

[

1

i

ГАЗ-52

Д-144

[ГАЗ-52

[1 [d

и fJ

Д -24 0

-;-- , 11,4 1 1 5,:2

УМЗ-451МП.

/

П ере даточ но е ч ис.10 I Тип ги;�.р о­ транс м исс и и транс фор м а ­ - тор а 1 впере н з

24.2 12,8

��

10,6

ЛГ-230 ЛГ-270

1 4, 1

ЛГ-340АI

23,5 12 , 5

9,15 17,3

16,7 3,88

28,0 14,9

27,1 1 4,4

ЛГ-340АI

2 1 ,9 1 1,6

21,2 1 1,3

Л Г-340А

1

ЛГ-340А

Отбор п р иемлемых конструктивных решен ий п р оизводил­ ся по следующи м кр итериям: 1. Мощность двигателя в ы б и р ается из ус.'Iови я достиже­ ния ма ксимального ди н а мического ф актор а Dmax и з ад ав а­ емой максимальной скорости а втопогрузч ика Vmax: Nен

=Dmax·Gaп·Vmax ' 232- K0d"

где Nен- номин альн а я мощность двигателя ; К0- м аксим альн ый коэфф ициент тр а нсфор м а ци и ; 03- вес автопогрузчика ;

( 4)

9

dм- диапазон передаточных ч исел в меха н ическом р едукторе. 2. Передаточные ч исла тр а нсм иссии в ы б ир а ютс я из ус.тюв ия достижения Dmax и Vma х· Передаточное число н и з шей передачи:

[.lolк · j п--к-м_Dmах·Оап·Гк . , u·

где

(5)

е1н

Меrн- номинальны й крутящий м о м ент двига те.1я, пр и­

веденный к н а сосному колесу ; р адиус ка ч ения ведущих колес. П ер едато ч ное ч исло высшей пер ед2чи: rk

-

(6)

где пен - ч астота вр ащения в а ла двигателя в ном и н альном р ежим е. 3. Для с р а в н ительно й оценки р азличных сов м ещени й дви­ гате.'Iя и гидротр а нсформ атор а используется та к наз ываемый показате.'Iь совм ещения :

1-n�н·D� Х=---716,2-N/н

(7)

--·

Н а основа н и и р асчита нных п а р а м етров совмест ной р а бо ­ ты двигателя и гидротр а нсфор м атор а были п р о м оделирова­ ны р а зл ичные р ежимы р аботы с ем е йс т в а а втопогруз ч иков. Матем атич еское м оделиров а н и е основ ано н а исследовании известного уравнения тягового б ала нс а : Рк= W'1+ Ww+ Wj, (8)' где

Рк - п олн а я тягов ая сила на в едущих колесах;

W1 - сила сопротивления качению ; W w - сила сопротив.пения воздух а ; W 1 - сила сопротивления движению, вызв а н н а я уско ­

рен ием автопогрузчик а . П р ене б регая силой сопрот ивления Рк, W1, W1 соотношения ми: _M·ri·i Pк--Гк

W1= 0311 10

воздух а ,

(f c os а+ sin а)

определяем (9)'

( 10)

. �V WJ.=a.J Ggап dt '

М

где

71

(1 1)

- крутящий момент на ведущих колесах; - механичес кий КПД трансмисс ии;

i - пер едаточное число трансмиссии ;

rк - радиус качен ия ведущих колес; f - коэффициент сопр отивле н ия качен и ю; а - продо.1ьный уклон дор оги; ai - коэффициен т учета вращающихся ма с с ; свободного падения; g - ускорение . dV dТ - ускор ение автопогрузч ика.

В р езультате по.1учаем дифференциальное уравнени е дви­ жения автопогр узчика: � u

. •

J

Gап g

•

M·r,·i , 0 (j = - rк - -·1- ав c o s 3.--'-,' sш :J. )

dV -dt

·

( 1 2) Т а б л и ца 2

Тяrоsо-скоростные параметры семейства автопоrруз•шков с гидромеханическими передачами

Груза- 1 подъем- 1 Режим

ность, т

д впере 1,0

2,0

назад

в перед назад

в перед 3,2

назад

в перед

5, 0

на з а д

v mзх•

ра б оты

КМ1Ч

l 2

l 2

l 2 1 2

(время\sр (путь _разгона), l разrона), 1

С

М

12,8 1 5,3

2() 25

3.9

0,3.505

22,33 2 1 ,32:

35

0,2521

23

4,0 S,i

1 7, 7 21,6

0,4036

20,93

20 26

3,7

1 1 ,9

1 9,77

4,2

1 4,0

0,3823 0,2624

22,56 21 ,31

34 25

3,5 4,7

1 3,5 1 6,9

2.5,82

26

6,4

30, 4 4 5,2

0,2770

0,5649

0,3744

0,5 34 0 0,3539

l

0,4 727 0,2937

1 2

Jp

1 9,8 3

1 2 2

%

0,266 4

0,368.5

2

1.

0,4478

0,2782

20,76

2 4,63

33

4,6

9 ,8 7,0

2 .5 3 0

25 30

10,8

24,82

25,85

20 15

8,8 1 4.9

4 0,5

26,70 25 , 70

21 16

1 6,9

9,8

46,5 7 8,6

26,60

,

34,2 5 1 ,2

66,8

11

Н а основ а н ии р ешения ур ав н ения ( 1 2 ) и р яда других исследов ан ий получены данные, ха р а ктеризующие тягово­ скоростны е к ачеств а созданных конструкций семейств а авто­ погрузчиков . В т абл. 2 п р иведен ы тягово-скоростные пар а ­ м етры сем е йства автопогрузчиков , вычисленные с п омощью п р огр а м м тягового р а счета а втопогру зч и ков с гидро м ехани­ ческими передач ами, р еал изуем ы е н а ЭВМ ЕС- 1 022 и Мир-2 н а я зыках прогр а м м ирования « Ф ортр а н» и « А н а литик». У ка­ зан н ы е п р огр а м м ы используются как самостоятельно, так и в сост аве СА П Р . Пом имо этих п р огр а м м а ктивно использов а лись т акже прогр а м м ы геометр ических постр оений лоп аток н а сосного и турб и нного колес, в том ч исле, п остроени е р азвер ток лоп аток н а плоскость, а т а кже р яд других прогр а м м . О пыт п р им енения м етодического и п рогр амм ного обеспе­ чения н аучно-теор етической базы САП Р гидромех ан ических пер еда ч п ока зало его в ысокую э ф ф ект ив ность. Л И Т Е РАТУРА

1. Мазурок П. С. Ра з ра ботка с ис тем ы а вт ома тизирова нн ог о пр оек ­ тирования ( САПР) ги дромеха н ич еских передач автопогрузчиков. Т руды Г С КБ по а втоп· огрузч икам . Львов, 1 982, с. 3- 1 0. 2. Мазал ов Н. Р" Трусов С. М. Г ид ром еха нич ес кие коробки пе редач .

«Ма шинострое нн е». М , 1971. -3. Методика расче та и оп тим иза ция па рам етров совм естной ра бо-­ т ы двига тел я и гид ротра нс фо рма тор а ав топ огрузчика . Отч ет НАМИ х/д 1 17 (Эта п 4) , 1979. 4. Программа т я гового расч ета а втоп огрузч ика с ГМ П . Норма .% ГСКБ п о а втоп огрузч икам , 1 973. 5. Токарев А . А. Методы иссл ед ова ний т ягово-с1qп, i 1, 2 ) , то в том цил и ндре, где давление н а ибольшее, по­ .11 а гаем q m ах=Qп· После этого определяется н а грузка на КрЮКе а Од , СООТВеТСТВУЮЩаЯ ЭТОМУ УСИЛИЮ . Если б о л е е высокое давление (п од н а грузко й ) было в цили ндре подъем а , то .

=

О

= --

оg

_

_!_ [Р а -О (Х -Хв)- 02(ХL-Х )-202(Х -Хв)Е в цt ц1 1 z _

Хр-Хв

3

3

-03(Х�·-Хв)\.

Если более высокое давление был о в цишшдре скл ады­ вания, то

�

йод- Хр· Хk(Рц2ац2-О1(

Х к-Хв)-

�·(ХL-Хв).

Есл и пр и Qтax=qn выполняется условие 2, т. е. 00.Оп), то п о ­ л агаем (}01=Оп, и в дальнейшем о п р еделя ются усил и я и давл ения в цил индрах и усил ия в ш арнирах п од действием нагрузки Оп· Числовые результаты. Вычисления в ыпол нены с по­ мощью специальной прогр а м м ы . Р езультаты р а счета выдаются н а п ечать в в иде т а б.11и­ цы. Приводим т а б л ицу результатов , полученных для гидро25

!-:> О>

АВ=1 1 13 ВС=324,2 BD=450,2 BF=480,9 ВЕ=695,6 ВК=1698 CD=l61,2 СК=1404 DF=l89,9·EK= 1 053 KL=268,7 КР=2265 LP=2070 BV=705,2 KZ=ll30 aRP= 449,8 �=- 1 9,2 ац1 =2 1 5,6 Хк 1262 у,( =497,2 Ощ =96,36 ХОДI =0 О ц2 ct ХОД2 Мо Мс Ур Хр 180,5 - 36,03 232,9 - 527,2 -758,4 - 1 53 о 3177 527,5 - 39,44 - 884,9 3058 -37,35 450 =

Рщ ·---tOJ40

Рщ

2429 17 1 80

10830

Rк

Rсв

65 1 ,9 7104

ход

о

2

450 448 Рщ

2430 1 2360 1 2·360 Rк

10160 1 2940 1 2750

1 68

Rк т 2

Rrm2п

Rсвх

Rсву

9796 -11410

9798 11570

ац2

100,9

-47,44 -335 5

1 89,9 1 944

650, 1 -6262

qlM

224 , 0 149,9

q,м

2486 95,02

Rкmt

Rкт 1 п

Rстз

Rстзп

- 4888 - 11500 - 44,49 - 3384

8492 1286

650,3 - 6247

140 88,31

Rмв

Rмвх

ct

Рщ

-10 1 40 12800 1 2600 Rк т2

10130 -12740 -12540

Хр

- 487 1 368 1 335

Rкт2п 730,8 2262 2275

Rкт1 - 5527 - 12850 - 1 2670

qlM

100.7 100,7 1 00,7

q ,м

1007 104,3 102,7

Rкт1п 8531 1528 1366

Rax

Rв

27,97 1978

516 15920

Ощ

Ур

208,8 3563 3560 ац 1 100 , 9 168 1 70,6

75,42 5334

154,5 10930

ХОД!= 1 68,Н= 1 4,57ащ =320,7 Хк =1300 Ук =1498 -118,4 -3, 1 7 1 -4,073

q2д

qlд

1,979 140

Ощ =91.02

- 1,452 - 5,262 - 5,344

Ма

475,8 3412 3412

qlд

q2д

Rмв

Rмвх

19,8 100,7 100,7 771,5

3927 3927

140 104,З 102,7

- 264,6 - 1347 - 1347

О,м

8924 1012

Оо,

431,5 935, 1

Rмву

- 134,9 - 9543 Rву

515,2

RP

- 116,4 - 15800 - 8237

Мс

303,5 554,9 554,9

а,., 6675 874,2

874,7

Rмву

- 724,6 - 3688 - 3688

Оо,

866,9 874,2 874,7

Rсв

598. 7 7642 7642

ХОД2 о

450 1 69,5

Рц1

1 0280 1 3150 17 1 80 Rк

1 5970 10650 10510 Rс в

4483 579 1 7452

� "Ч

Rсвх

308, 6 157 1 1571

ХОД! =500 � = 8 1, 36 а

-52,09 63,221 -4,073 Рц,

Хр

1 297 923, 3 2 1 67 ащ

17 180 12500 1 1 690

1 00,9 1 68 263, 8

- 1 5940 -10450 - 1 0 140

1 058 2047 2 763

Rкnza

Rсвх

4459 5704 745 1

Rстз

Rсву

- 36,86 - 29,49 - 2948

-5 1 3 - 7479 - 7479

Rкmzn

Rс ву

455 999,6 - 1 18

ащ

Rстзп

-- 597,6 - 7050 - 7050

Rв

1 238 11 1 70 1 1 1 70

= 200,2 Хк =-92,23 Ук = 2740 Оц 2

Ур

950,9 4765 25 77

q,M

Rвх

Оц,

64,54 6 1,13

q,м

55,113

q,�

270, 7 153,8 109,9

83,79 107, 1 140

6755 - 10550 - 5948

- 1 4470 1 444 - 8670

9681 12380 161 70

-- 421.4 - 129, 3 -- 1 565

- 4463 - 5789 - 7285

161,4 161,4 161,4

Rкт1

Rстз

Rкт1n

Rстзп

R.из

Rв

8806 1 0850 15580

44,05 224,2 224,2

Rвv

RF

- 1 2 37 - 1732 - 1 1 1 60 - 8819 - 11160 - 88 1 9

=97,25

Ма

Мс

1910 2526 3230

1 49,3 1 07,4 2 1 0,5

140 1 01.9 95,29

2 331 3055 1 498

q,1

R.м1х

- 3132 - 4005 - 5232

Rвх

1 327 1698 2218

G ом

001

11 66 2000 1 288

R.мзу

- 9 1 61 -- 11710 -- 15300

Rву

RF

- 8705 - 45 78 -- 1 0710 - 5856 - 1 5420 - 7649

кра н а м од. 3963, спроектиров а нного в ГСКБ п о автопогруз­ чикам. В т аблице введены обозначения : М а - момент м ассы 00 11 относительно ш а р н и р а В ; М с - мом ент собственных "d c:t CC уз.1ов относитель­ но ш арнира В ; q1м, q2 м - давления в цилиндрах п одъем а и с кл ад ы ­ в а ния при грузе О0м; дав л ения в цилиндр а х при грузе 0 0 11• q 1 11, q211 Усилия в цилиндрах и ш арнирах п риведены в таблице при м ассе груза на крюке 0011 , котор а я определя ется из условий -

qi < qп ; q2 < qn ; Оо11 < Оп. Р а зр а ботанная м етодика и програ м м а для р асчета на ЭЦВМ позволяют jЭф фективно в ыполнять м ногова р и а нт­ ные в ы числения с целью определения грузовой хар а ктери ­ стики , о птим а.1ьно удовлетворяюшей всем поставленным ус.тювия м . Одноврем енно вычисля ются кинематические и силовые п арам етры конструкции. Л ИТ Е РАТУРА

Рось Я. В., То,иашунс И . А. Анал итический мет од оп редел ения ре­ а кций в ща рнира х и усилий в гидроцилиндра х ст рел овых кра нов, rру­ ды ГСКБ п о а втоп огрузчика м . Львов, 1975, с . 42 - 49. УДК

62 1 22 '1 С.

И.

КОЛОМ Е Н С КИ Й

О П Т И М И ЗАЦИЯ КОНСТРУКТИ В Н Ы Х П А РАМЕТ РОВ М ЕХА Н ИЗМА П ОДЪ Е М Н И КА

Оптимизация конструкции, п роцесса, тех нологии и т. д . требует формулировки к ритерия о п тим альности или функ­ ции цели . Функция цели должна вычисляться проще, т . к. п оиск оптим ального решения осуществляется численным и м етодами . И наче при достаточно большом количестве опти­ мизируемых п арам етров з адача м ожет оказаться нерешае­ м о й даже н а современных ЭВМ. Этому вопросу примени­ тел ьно к конкретной конструкции посвяшсн а д а н н а я р а ­ бот а . Мех а низм (рис. 1 ) н еобходимо оптимизировать по уси28

лиям в рычагах и цил индр е, т . е . минимиз ации н одлежит следующая функция цели F= max (Pt max), (1) где i = l , 2,

п-

н о м ер элемента конструкции, усилие в ко­ тором является аргум ентом функции цел и ; м а ксим ально возможное у