Исследование влияния дополнительного гидроцилиндра и гидропневмоаккумулятора в подъемно-навесном устройстве УЭС-2-250А

Авторы: Котов А.В.

Научный руководитель: Попов В.Б., к.т.н., доцент

Создаваемые в настоящее время в РКУП «ГСКБ по зерноуборочной и кормоуборочной технике» адаптеры характеризуются повышенной массой и увеличенной базой, что создает на опорных колесах адаптера высокие нагрузки, отрицательно влияющие на качество копирования рельефа поля. Так свеклоуборочный комбайн КСН 6-2М имеет массу 3000 кг, базу 3695 мм и неудовлетворительную развесовку по опорным колесам в процессе работы. Выходом из данной ситуации может быть внедрение в механизм навески верхней тяги УЭС гидроцилиндра, связанного с гидропневмоаккумулятором. Схема агрегатирования механизма навески УЭС-2-250А, включающей в центральной тяге гидроцилиндр и гидропневмоаккумулятор, с КСН 6-2М приведен на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема механизма навески УЭС-2-250А при агрегатирования с КСН 6-2М

При выборе конструкции и рабочих параметров гидропневмоаккумулятора руководствуются в основном стремлением получить минимальный его вес и объем, т.е. рабочие параметры гидропневмоаккумулятора должны быть такими, чтобы при минимальном конструктивном его объеме и заданном минимальном диапазоне давления была достигнута максимальная полезная емкость (объем) гидропневмоаккумулятора.

Внешний вид гидроцилиндра верхней тяги и гидропневмоаккумулятора приведены на рисунке 2.

Рисунок 2. Внешний вид модернизированной верхней тяги с гидроцилиндром и гидропневмоаккумулятора

Известны функциональные математические модели механизмов навески УЭС, на базе которых выполнен подробный анализ перевода адаптера из рабочего состояния в транспортное. Предлагаемая функциональная математическая модель основанная на векторном методе исследования рычажных механизмов дополнена вводом дополнительной второй обобщенной координаты перемещения поршня гидроцилиндра верхней тяги. На базе данной математической модели проведен геометрический, кинематический и силовой анализ механизма навески.

Расчетная схема агрегатирования УЭС-2-250 с КСН-6-2М приведена на рисунке 3, где звенья механизма навески представлены в виде направляющих векторов.

Рисунок 3. Расчетная схема агрегатирования УЭС-2-250 с КСН-6-2М

Реакции на опорных колесах адаптера можно определить по выражению:

где i - отношение соответствующего параметра к переднему или заднему колесу адаптера; R1, R2 - радиусы векторы точек контакта переднего и заднего колеса адаптера соответственно, м; MGi - весовой момент, кНм; MНТi - момент от усилия нижних тяг, кНм; MВТi - момент от усилия в верхней тяге, кНм.

Все определяемые величины зависят от двух обобщенных координат: перемещения штоков гидроцилиндров верхней тяги и главных гидроцилиндров механизма навески.

Дополнительно увеличивая давление в гидроцилиндре верхней тяги в рабочем положении возможно компенсировать необходимую часть веса адаптера, уменьшая реакции на его опорных колесах и догружая основной мост ведущих колес УЭС. В результате увеличивается сцепной вес на колесах УЭС и улучшается проходимость комплекса. В процессе работы модернизированного механизма навески УЭС возможно копирование рельефа поля за счет перемещения штоков гидроцилиндров механизма навески в пределах характеристики гидропневмоаккумулятора. При этом, если адаптер наезжает на возвышенность и поднимается относительно УЭС, давление опорных колес адаптера на почву увеличивается, а сцепной вес ведущих колес основного моста УЭС уменьшается. При опускании адаптера происходит обратный процесс.

Расчетные данные реакций на опорных колесах адаптера при изменении давления в гидроцилиндре верхней тяги приведены на рисунке 4.

Рисунок 4. Зависимость реакций на опорных колесах КСН-6-2М от давления в гидроцилиндре верхней тяги:
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ реакция на заднем колесе адаптера; - - - - - - реакция на переднем колесе адаптера.

Вывод: путем регулирования давления в гидроцилиндре верхней тяги можно эффективно разгружать опорные колеса адаптера в рабочем положении.

Список литературы

1. Тракторы. Ч. III. Конструирвоание и расчет: учеб. пособие / В. В. Гуськов, И. П. Ксеневич, Ю. Е. Атаманов, А. С. Солонский; под общ. ред. В. В. Гуськова. – Мн. : Выш. школа, 1981. – 383 с.

2. Зиновьев, В. А. Курс теории механизмов и машин / В.А. Зиновьев. - 3-е изд., стер. - М. : Наука, 1975. - 384 с.

Любое цитирование текста, использование тезисов или иллюстраций из данной статьи допускается только с указанием обязательной ссылки на первоисточник. Пожалуйста, уважайте авторские права и интеллектуальную собственность.

Для цитирования данной работы | To cite this work:

Котов, А. В. Исследование влияния дополнительного гидроцилиндра и гидропневмоаккумулятора в подъемно-навесном устройстве УЭС-2-250А / А. В. Котов // Сборник материалов IV междунар. межвузовской науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и магистрантов, Гомель, 8-9 апр. 2004 г. / Гомел. гос. техн. ун-т им. П.О. Сухого. – Гомель, 2004. – С. 59–62. – EDN PGAZCV.

Kotov A. V. Issledovaniye vliyaniya dopolnitel'nogo gidrotsilindra i gidropnevmoakkumulyatora v pod"yemno-navesnom ustroystve UES-2-250A [Study of the influence of an additional hydraulic cylinder and a hydropneumatic accumulator in the UES-2-250A lifting and attachment device]. Sbornik materialov IV mezhdunarodnoy mezhvuzovskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii studentov, aspirantov i magistrantov [Collection of materials from the IV international interuniversity scientific and technical conference for students, postgraduates and master's students]. Gomel, 2004, pp. 59–62 (in Russ.).

Ссылка на оригинальную работу в формате *.pdf