Обоснование параметров упругих элементов подвески корпуса гусеничного лесопогрузчика перекидного типа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Плесовских, Геннадий Николаевич

• Плесовских, Геннадий Николаевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Плесовских, Геннадий Николаевич

Оглавление

Введение

1 Обзор и анализ работ по динамике гусеничного лесопогрузчика перекидного типа. Цели и задачи исследования

1.1 Лесопогрузчики перекидного типа в системах лесных машин

1.2 Обзор применяемых подвесок лесных машин

1.3 Обзор исследований динамики элементов конструкции лесопогрузчиков перекидного типа и ходовых систем тракторов

2 Разработка математических моделей движения лесопогрузчика

2.1 Обоснование расчетной схемы лесопогрузчика перекидного типа на базе лесопромышленного трактора

2.2 Уравнения движения динамической системы «базовая машина-рабочее оборудование-гибкий груз»

2.3 Уравнения движения динамической системы «базовая машина- рабочее оборудование- жесткий груз»

2.4 Внешние возмущающие воздействия на динамическую систему "базовая машина - рабочее оборудование -груз"

Выводы по главе

3 Моделирование рабочих режимов лесопогрузчика перекидного типа на базе гусеничного трактора с полужесткой подвеской корпуса

3.1 Алгоритм моделирования рабочих режимов лесопогрузчика при движении с гибким и жестким грузом

3.2 Результаты моделирования режимов движения лесопогрузчика

3.3 Анализ результатов моделирования рабочих режимов лесопогрузчика

3.3.1 Технологическое оборудование

3.3.2 Передняя подвеска корпуса лесопогрузчика

Выводы по главе

4 Экспериментальные исследования нагрузок на технологическое оборудование и переднюю подвеску корпуса лесопогрузчика

4.1 Цели и задачи исследований

4.2 Разработка информационно - измерительной системы и методики проведения экспериментов

4.3 Определение погрешностей измерений

4.3.1 Относительная ошибка измерений платы аналогово-цифрового преобразователя L-154

4.3.2 Относительная ошибка измерений тензорезисторов

4.3.3 Относительная ошибка измерений преобразователя давлений МП-22516

4.4 Экспериментальные исследования режимов движения лесопогрузчика. Математическая обработка экспериментов

4.4.1 Планирование экспериментальных исследований

4.4.2 Экспериментальные исследования нагрузок на подвеску корпуса

4.4.3 Разработка уравнений регрессии

4.4.4 Проверка адекватности модели по критерию Фишера

4.4.5 Экспериментальные исследования нагрузок на технологическое оборудование

Выводы по главе

Общие выводы и рекомендации

Список использованных источников

Приложение А

Приложение Б

Приложение В - Акт внедрения результатов исследований ООО

"Стандарт"

Приложение Г - Акт внедрения результатов исследований в учебный процессе СибГТУ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров упругих элементов подвески корпуса гусеничного лесопогрузчика перекидного типа»

Введение

Актуальность темы. Лесная промышленность является одной из главных отраслей Российской Федерации. Значение лесной промышленности велико и определяется, прежде всего, наличием огромных лесных ресурсов.

В настоящее время большинство специальных лесных машин выпускаются на базе серийных лесопромышленных тракторов. Наряду с положительными сторонами (унификация, удешевление производства и др.) это имеет и отрицательные последствия (усложнение конструкции, увеличение конструктивной массы). При проектировании лесных машин требуется доработка базовых тракторов, так как изменяются режимы нагружения элементов конструкции ходовой системы корпуса машины и подвески корпуса. Поэтому вопросы обоснования основных параметров базовых тракторов при проектировании специальных лесных машин являются актуальными. Создание и совершенствование новых машин должно быть направлено на повышение показателей надежности, эргономичности, экологии, экономики и технической эстетики, так как по этим показателям отечественные лесные машины отстают от зарубежных аналогов.

Погрузочно-разгрузочные операции в лесной промышленности являются наиболее трудоемкими. Гусеничные лесопогрузчики перекидного типа широко применяются в лесной промышленности России на погрузке древесного сырья в виде хлыстов и деревьев с кроной. Эти машины отличаются простотой конструкции, высокой производительностью. От надежности работы лесопогрузчиков зависит ритмичность работы лесовозного транспорта и последующих фаз производства лесозаготовительных предприятий. С учетом этого при проектировании лесопогрузчиков следует уделять значительное внимание расчетам, учитывающим динамические нагрузки на элементы конструкции, так как работа машин в лесной промышленности отличается тяжелыми режимами, условия эксплуатации характеризуются низкими температурами и сложным рельефом, предметы труда обладают упругими

характеристиками. Все это в комплексе предъявляет повышенные требования к разработке динамических моделей лесопогрузчиков, учитывающих большое количество конструктивных и эксплуатационных факторов с целью повышения точности проводимых исследований и расчетов.

В настоящее время в России выпускаются лесопогрузчики перекидного типа, разработанные на основе авторского свидетельства 288663 (ЛТ-65Б, ЛТ-188, ЛТ-240). В качестве базовых машин этих лесопогрузчиков используются лесопромышленные тракторы ТТ-4М, ТЛТ-100-04(06), которые разрабатывались для работы в режиме трелевки хлыстов и деревьев в полупогруженном положении. При работе в таком режиме основная нагрузка от силы тяжести пакета деревьев передается на трелевочный щит, заднюю часть корпуса и ходовой системы. На переднюю подвеску корпуса и ее упругие элементы в процессе трелевки деревьев приходится значительно меньшая часть нагрузки. При использовании трелевочных тракторов в качестве базы для лесопогрузчиков перекидного типа изменяются режимы работы элементов конструкции корпуса машины, ходовой системы, подвески корпуса, упругих элементов подвески. Изменяется распределение нагрузок между элементами ходовой системы, характер внешних нагрузок действующих на машину, обусловленный упругими колебаниями хлыстов и рабочего оборудования, возникающими в процессе движения лесопогрузчика в грузовом режиме. Ранее рядом авторов были выполнены исследования динамики внешних сил и элементов конструкции гусеничных лесопогрузчиков на базе лесопромышленных тракторов. Однако в конструкцию лесопромышленных тракторов и технологического оборудования лесопогрузчиков перекидного типа на их базе были внесены значительные изменения, что привело к изменениям их динамических характеристик (масс, жесткостей упругих элементов и др.), увеличена грузоподъемность с 35 кН до 42 кН. Исходя из этого вопросы повышения показателей надежности путем научного обоснования расчетных нагрузок на технологическое оборудование и подвеску корпуса, а так же параметров упругих элементов подвески лесопогрузчиков на основе математического моделирования основных

эксплуатационных режимов, анализа результатов моделирования и экспериментальных исследований, являются актуальными.

Следует отметить, что в последние годы в производстве гусеничных тракторов ужесточаются технические требования к исполнению ходовых систем. Это связано, прежде всего, не только с внутренней конкуренцией, но и с хорошими предложениями со стороны зарубежных производителей. Главные из них: повышение показателей надежности при работе в тяжелых условиях эксплуатации, например, на грунтах с высокой влажностью с большим содержанием песка с кварцевыми включениями (более 35%) при знакопеременных температурах внешней среды. Повышение надежности ходовой системы обеспечивает повышение экономических показателей лесопогрузчиков.

Работы по совершенствованию конструкции и технологии изготовления комплектующих и деталей для 1усеничных лесопогрузчиков ведутся на всех основных заводах-изготовителях ходовых систем гусеничных промышленных тракторов отечественного производства.

Цель работы. Повышение технического уровня гусеничных лесопогрузчиков перекидного типа грузоподъемностью 40...42 кН на базе лесопромышленных тракторов путем обоснования расчетных нагрузок на технологическое оборудование, подвеску корпуса и жесткости упругих элементов передней подвески корпуса базовой машины на основе математического моделирования и анализа эксплуатационных режимов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать расчетные динамические схемы и математические модели системы "базовая машина - рабочее оборудование - груз" для исследования и анализа эксплуатационных режимов гусеничных лесопогрузчиков перекидного типа класса 40...42 кН на базе лесопромышленных тракторов с полужесткой подвеской корпуса.

2. Выполнить математическое моделирование эксплуатационных режимов лесопогрузчика с определением динамических нагрузок на технологическое оборудование и переднюю подвеску корпуса, установить влияние на уровень

нагрузок скорости движения машины с грузом, высоты преодолеваемых препятствий, положения стрелы с грузом, вида груза, обосновать значения расчетных нагрузок на технологическое оборудование, подвеску корпуса, жесткость упругих элементов подвески корпуса лесопогрузчиков грузоподъемностью 40...42 кН на базе лесопромышленных тракторов.

3. Выполнить экспериментальные исследования для проверки адекватности математических моделей и достоверности результатов математического моделирования.

Объекты исследований. Лесопогрузчики перекидного типа класса 40..42 кН на базе лесопромышленных тракторов с полужесткой подвеской корпуса.

Предмет исследований. Эксплуатационные режимы и динамические нагрузки на технологическое оборудование и подвеску корпуса базовой машины.

Методы исследований. В процессе исследования использованы методы математического моделирования, натурного эксперимента, математического планирования экспериментальных исследований, теория вероятностей и математической статистики, методы тензометрирования с применением информационно-измерительной системы.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

- разработаны расчетные схемы и математические модели, выполнены исследования эксплуатационных режимов гусеничных лесопогрузчиков перекидного типа класса 40...42 кН на базе лесопромышленных тракторов с полужесткой подвеской корпуса, с целью обоснования расчетных нагрузок на технологическое оборудование и подвеску корпуса трактора при проектировании лесопогрузчиков;

- на основе результатов математического моделирования определена зависимость нагрузок на технологическое оборудование и подвеску корпуса лесопогрузчика от конструктивных и эксплуатационных факторов (скорости движения лесопогрузчика, высоты преодолеваемых препятствий, положения технологического оборудования при движении с грузом, вида груза).

Практическая значимость работы.

Обоснованы расчетные нагрузки на технологическое оборудование, переднюю подвеску корпуса, а так же параметры упругих элементов подвески лесопогрузчика грузоподъемностью 40...42 кН на базе лесопромышленных тракторов.

Результаты исследований обеспечивают повышение точности проектно -конструкторских расчетов, на стадии проектирования, надежности и эффективности работы гусеничных лесопогрузчиков перекидного типа грузоподъемностью 40...42 кН.

Положения, выносимые на защиту:

1. Расчетная схема гусеничного лесопогрузчика перекидного типа на базе лесопромышленного трактора с полужесткой подвеской корпуса.

2. Математические модели системы "базовая машина - рабочее оборудование - груз" для анализа эксплуатационных режимов, обоснования расчетных нагрузок на технологическое оборудование и подвеску корпуса и параметров упругих элементов передней подвески корпуса лесопогрузчика перекидного типа класса 40...42 кН на базе лесопромышленного трактора.

3. Результаты моделирования рабочих режимов, значения нагрузок на технологическое оборудование и переднюю подвеску корпуса лесопогрузчика класса 40-42 кН на базе лесопромышленных тракторов и их зависимости от скорости движения, высоты препятствия, вида груза, положения технологического оборудования при движении с грузом.

4. Результаты обоснования расчетных нагрузок на технологическое оборудование и переднюю подвеску корпуса лесопогрузчика класса 40...42 кН и параметров упругих элементов подвески корпуса базового трактора.

5. Результаты экспериментальных исследований, подтверждающие адекватность математических моделей и достоверность результатов моделирования рабочих режимов гусеничных лесопогрузчиков перекидного типа.

Достоверность результатов основывается на достаточном объеме теоретических и экспериментальных исследований с применением методов

математического моделирования, теории планирования факторных экспериментов и статистической обработки результатов экспериментальных исследований с использованием ЭВМ.

Личное участие автора в получении результатов заключается в разработке основных положений, определяющих новизну и практическую значимость, в определении целей и задач работы. Разработана математическая модель динамической системы "Базовая машина - рабочее оборудование - груз". Автором разработана методика экспериментальных исследований, информационно-измерительная система, произведена обработка данных, анализ и обобщение результатов исследований. Все основные научные результаты работы получены лично автором, результаты совместных исследований снабжены ссылками на соответствующие источники.

Реализация результатов работы.

Результаты работы используются в учебном процессе Сибирского государственного технологического университета при подготовке специалистов специальностей 190207.65 - Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды, 150405.65 - Машины и оборудование лесного комплекса; при подготовке бакалавров по направлениям 190100 - Наземные транспортно - технологические машины и комплексы и 151000 - Технологические машины и оборудование в курсах "Проектирование машин и оборудования садово-паркового и ландшафтного строительства" и "Проектирование специальных лесных машин", а так же ООО "Стандарт", г. Красноярск, ул. Красной Звезды, 1 при модернизации гусеничных лесопогрузчиков перекидного типа на базе лесопромышленных тракторов.

Апробация результатов диссертации.

Результаты исследований и разработок докладывались и одобрены на Всероссийских научно-практических конференциях «Химико-лесной комплекс -проблемы и решения» в 2009 - 2013 гг., и на 5 Международной (заочной) научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 60-летию КрасГАУ,

ш:

ГП ,7 , <

I V *

\! / !

>1 !,,

» »

VI.

I' г

которая проходила 26-28 апреля 2012 года, на семинарах кафедры «Технологий и машин природообустройства» СибГТУ.

Публикации.

По результатам исследований опубликовано 13 научных работ, в том числе патент на полезную модель и четыре статьи - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура диссертации, ее объем.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографии из 114 наименований и 4 приложений. Основное содержание изложено на 159 страницах машинописного текста, содержит 58 таблиц и 44 рисунков.

Работа выполнялась в 2009 - 2013 годах в Сибирском государственном технологическом университете на кафедре «Технологий и машин природообустройства», в рамках госбюджетной научно - исследовательской работы, проводимой по заданию Министерства образования и науки РФ по теме "Исследование динамики биоразнообразия, структуры и воспроизводства экосистем в условиях Сибири. Моделирование динамических процессов и оптимизация параметров машин и оборудования рационального природопользования". Номер государственной регистрации НИР: 0120161871. Коды темы по ГРНТИ: 66.01.94, 66.19.17.

1 Обзор и анализ работ по динамике гусеничного лесопогрузчика перекидного типа. Цели и задачи исследования

1.1 Лесопогрузчики перекидного типа в системах лесных машин

В лесной промышленности России в настоящее время наибольшее распространение получили две технологии лесозаготовок: 1) заготовка древесного сырья в виде хлыстов и деревьев с кроной с переработкой последних на нижнем складе; 2) заготовка круглых лесоматериалов в виде сортиментов в лесу с применением харвестеров и форвардеров (скандинавская технология). Наиболее спорным, вызывающим дискуссии, является вопрос перспективы развития технологии лесозаготовок. До перестройки по хлыстовой технологии в стране заготавливалось около 96% общего объема древесины. За последние годы технология заготовки древесины хлыстами по-прежнему остается доминирующей, однако доля ее несколько снизилась. В Карелии доля сортиментной технологии достигает уже 60% [87].

В настоящее время лесосырьевая база все дальше уходит от потребителя, существенно ухудшая лесозаготовительную инфраструктуру, сокращаются лесовозные дороги, растет плечо вывозки, увеличивается расстояние трелевки. В этих условиях повышение производительности за счет увеличения рейсовой нагрузки может оказаться контрпродуктивным, потому что приведет к росту давления на почву и потере проходимости машин. Более рациональным окажется путь увеличения рабочих скоростей движения [87].

В производственном процессе лесозаготовок транспорт леса является ведущим звеном. Только вывозка заготовленной древесины на лесоперерабатывающее предприятие или во двор потребителя превращают ее в товарную продукцию. Неслучайно производственная мощность лесозаготовительных предприятий определяется объемом вывозки древесины. Центральным научно-исследовательским и проектно-конструкторским

институтом механизации и энергетики лесной промышленности (ЦНИИМЭ) во все времена транспорту леса уделялось особое внимание [43].

Погрузо-разгрузочные операции в лесной промышленности являются одними из наиболее трудоемких. Если учесть, что от ритмичной работы на погрузке в лесосеках зависит успешная работа лесовозного транспорта и последующих фаз производства, то становится очевидной актуальность задачи создания и освоения мобильных машин с высокими показателями надежности, обеспечивающих погрузку древесины во всех природно-производственных зонах страны [74]. Условия эксплуатации лесных машин в Сибири отличаются своими специфическими особенностями: крупномерные древостой, низкая несущая способность грунтов, низкие температуры и др. Эти особенности необходимо учитывать при проектировании лесопогрузчиков. Основным средством вывозки древесины из лесосек продолжают оставаться автопоезда. Существенных изменений в развитии других видов транспорта на вывозке древесины в ближайшие 15-20 лет не предвидится. Исходя из этого, перспективными системами машин для комплексной механизации лесотранспортных и нижнескладских работ предусматривается широкое использование на погрузке древесины в лесосеках лесопогрузчиков перекидного типа. Ниже приведены типы лесопогрузчиков, применение которых предусмотрено перспективными системами лесотранспортных и нижнескладских машин [74]. В России на погрузке хлыстов и деревьев с кроной наибольшее распространение получили лесопогрузчики перекидного типа, работающие без разворотов машины. На рисунке 1.1 показаны кинематические схемы рабочего оборудования лесопогрузчиков перекидного типа. Кинематическая схема 1.1 а [76] использовалась при разработке лесопогрузчиков П2, П19А, ПЛ2, ПЛЗ (а.с. 173654) ; схема 1.1 б - при разработке лесопогрузчиков ЛТ65Б, ЛТ188, ЛТ240 (а.с. 288663); 1.1 в - при разработке лесопогрузчиков ЛТ73 (а.с. 218730), ПЛ4С; 1.1 г- лесопогрузчиков ПЛ1В (а.с. 235628).

Существенным преимуществом лесопогрузчиков перекидного типа является возможность расположения стрелы с грузом при переездах по центру опорного

контура ходовой системы. Это обеспечивает снижение удельного давления на грунт и динамических нагрузок на элементы конструкции и, вследствие этого, повышение надежности, а также устраняет разрушение поверхности погрузочных площадок. Значение данного преимущества возрастает при работе гусеничных лесопогрузчиков в условиях лесосек, где работы по подготовке погрузочных площадок практически не проводятся, а несущая способность грунтов низка.

В таблице 1.1 приведены основные параметры гусеничных лесопогрузчиков перекидного типа.

Таблица 1.1- Основные параметры лесопогрузчиков перекидного типа на базе лесопромышленных тракторов

Наименование Модели лесопогрузчиков

параметров ЛТ-65Б ЛТ-188 ЛТ-240

Модель базового трактора ТТ-4 ТТ-4М ТЛТ100

Грузоподъемность, кН 35 42 32

Наибольшая высота

подъема груза при переносе через стойки 4,0 4,5 4Д

коников, м

Угол поперечной устойчивости, град. 6 6 6

Наибольшее давление в гидросистеме, МПа 10,1 16 16

Масса конструкционная, кг 16800 17420 14900

Эксплуатационная

производительность м3/ч 36 41 35

Рисунок 1.1- Кинематические схемы лесопогрузчиков перекидного типа: 1 - захват челюстной; 2 - стрела; 3 - механизм поворота нижней челюсти захвата; 4, 5, 6 - гидроцилиндры поворота; 7 - коромысло; 8 - поворотное основание; 9 - цепь специальная; 10 - направляющие; 11 - рама грузовая; 12 - звездочка

К недостаткам лесопогрузчиков перекидного типа можно отнести следующее:

1. Необходимость дублирования органов управления (муфтой сцепления, подачей топлива) и установки поворотного сиденья оператора.

2. Затраты на обеспечение безопасных условий труда (установка ограждений кабины от падающих сверху сучьев, камней, блокировка дверей кабины).

На рисунке 1.2 показана схема лесопогрузчика перекидного типа JTT 188 [76], с изменяющимся центром вращения груза, разработанного на основе а.с. 288663. (авторы В.Ф. Полетайкин, В.П. Глазырин) Преимущество кинематической схемы рабочего оборудования по а.с. 288663 перед другими заключается в том, что подъем груза из положения набора осуществляется при вращении стрелы относительно точки О, (схема - рисунок 1.1 б), а опускание в положение укладки при вращении поворотного основания со стрелой относительно точки 02. Это дает возможность увеличить высоту подъема и вылет груза в положении укладки и снизить усилие на штоках гидроцилиндров подъема стрелы.

Рисунок 1.2 — Схема лесопогрузчика перекидного типа JTT - 188: 1 - захват; 2 - стрела; 3 - трактор ТТ4М-01 ; 4 - поворотное основание; 5 - гидросистема; 6 - рама; 7 - доработка трактора; 8 - упоры; 9 — механизм поворота челюсти захвата

Работы по совершенствованию кинематики и конструкции рабочего оборудования лесопогрузчиков проводятся постоянно. На рисунке 1.3 показана кинематическая схема лесопогрузчика перекидного типа, разработанная в СибГТУ [76]. (Патент на полезную модель № 93210 от 26 октября 2009 г).

Рисунок 1.3- Схема лесопогрузчика перекидного типа: I, II, III - положения набора, транспортное, укладки груза соответственно;

1 - базовая машина, 2 - поворотное основание, 3 - стрела; 4 - захват; 5 - рычаг;

6,7 - гидроцилиндры привода поворотного основания и стрелы

Лесопогрузчик работает следующим образом [74]. Тяговым усилием базовой машины нижняя челюсть захвата внедряется в штабель древесины, с помощью гидроцилиндров нижняя челюсть поворачивается, отделяет пачку лесоматериала и прижимает ее к неподвижным стойкам. При включении гидроцилиндров 6 их штоки, шарнирно соединенные с рычагами 5, втягиваются и стрела, совершая поворот относительно оси О,, устанавливается в транспортное положение II.

Между стрелой 0,04 и поворотным основанием 0,02 образуется угол ß" с вершиной в точке О, (угол 040,02). При включении гидроцилиндров 7 их штоки, шарнирно соединенные с поворотным основанием в точке 07 выталкиваются и

осуществляется поворот основания и звеньев четырехзвенного механизма 0,020305 с закрепленной на нем в точке О, стрелой в положение укладки груза III. При движении стрелы и четырехзвенного рычажного механизма из положения II в положение III гидроцилиндры привода стрелы 6, вращаясь относительно оси 03, выполняют функцию одного из звеньев четырехзвенного рычажного механизма 0,020305. При этом штоки их остаются втянутыми. Поворотное основание 0,02 вращается относительно оси 02 . Если расстояние 0203 = 12 > 0 число звеньев рычажного механизма 11=4. При любом положении штоков гидроцилиндров привода стрелы (втянутом или выдвинутом) их длина должна быть меньше суммы длин рычагов 5 и поворотного основания 2 >Su). При этих условиях траектория движения точки 04 не является дугой окружности, а представляет собой кривую, параметры которой определяются размерами звеньев рычажного механизма О1О2О3О5 Требуемая траектория движения груза может быть заранее задана для конкретного исполнения лесопогрузчика. При расположении точки 02 (ось вращения поворотного основания) ниже точки 03 (ось вращения гидроцилиндра поворота стрелы) в процессе поворота рычажного механизма точки О, и 05 (концы поворотного основания и гидроцилиндра поворота стрелы) движутся каждая по дуге окружности. При вращении механизма траектории этих точек сближаются. При этом точка 05 совершает поворот относительно точки О,

(ось вращения стрелы), вследствие чего увеличивается угол ß111 и расстояние 0304 = R3. Так как R3 >R2, следовательно, происходит увеличение вылета груза, пропорциональное увеличению угла ßm при постоянных размерах стрелы и звеньев рычажного механизма. При известных размерах звеньев рычажного механизма, стрелы и угла ß, значения R, в любой точке траектории движения груза может быть определено по теореме косинусов. Приращение вылета AL, = Rj -R2. Максимальное увеличение вылета AL^ = R3 -R2.

Согласно исследованиям, проведенным ОАО «ЦНИИМЭ», если идти по направлению слабо развитых стран, которые заменяют отечественную технику на

зарубежную, то на рынке товаров произойдет рост цен на продукцию лесозаготовок, а также увеличатся затраты по всей цепочке производства лесобумажной продукции (мебель, бумага, упаковочные материалы, строительные детали и т.д.), а отечественное машиностроение в собственной стране потеряет реальный рынок размером до 10 млрд. рублей в год [43].

Повышение технического уровня и разработка новых высокоэффективных лесопогрузчиков требуют проведения фундаментальных исследований на базе математического моделирования и применения современных численных методов. Это позволит на стадии проектирования машин добиться современного уровня по показателям качества (эргономическим, экологическим, безопасности эксплуатации и обслуживания и др.). В современных условиях, проведение таких исследований требует разработки комплекса математических моделей, позволяющих с помощью вычислительной техники моделировать системы "машина-среда", устанавливать характер и степень влияния всей совокупности факторов, отражающих воздействие, как внешней среды на машину, так и конструктивных особенностей машины.

В соответствии с ГОСТ 15594-70 "Лесопогрузчики челюстные гусеничные перекидного типа. Технические условия" в нашей стране установлен следующий ряд этих машин по грузоподъемности: 25...30 кН, 40...42 кН, 63 кН. Сложилась практика проектирования специальных лесных машин на базе серийных тракторов путем оснащения их различными видами рабочего оборудования. Это в полной мере относится к созданию гусеничных лесопогрузчиков. Так лесопогрузчики грузоподъемностью 30, 42кН выпускаются на базе тракторов ТЛТ-100 и ТТ-4М. При проектировании лесопогрузчиков ЛТ-73 класса 63 кН в качестве базы использовался трактор Т130Г-1, ходовые тележки которого жестко соединялись между собой. Аналогичная доработка производилась и при создании лесопогрузчика ПЛ-4С. Подвеска корпуса базовых машин существующих и перспективных лесопогрузчиков выполняется в 3 вариантах:

- эластичная рессорно - балансирная (ЛТ240 на базе трактора ТЛТ-100);

- полужесткая рессорно - балансирная (ЛТ-65Б, ЛТ-188 на базе ТТ-4М);

- жесткая балансирная (ПЛ-4С на базе ТТ-4) и жесткая с опорой рабочего оборудования на ходовые тележки (ЛТ-73 на базе Т130Г-1).

Таблица 1.2 — Лесопогрузчики для машинизации лесотранспортных и нижнескладских работ

Индекс системы Тип лесопогрузчика Грузоподъемность, кН Области применения

1 2 3 4

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Плесовских, Геннадий Николаевич, 2013 год

Список использованных источников

1. Артеменко, Е.М. Совершенствование виброизоляции силовых агрегатов для снижения динамических нагрузок корпуса гусеничных машин / Е.М.Артеменко, Диссертация. - Барнаул. 2004. - 157с.

2. Анисимова, Г.М. Лесные машины / Г.М. Анисимова, Учебник для вузов. -Москва. 1989.- 507с.

3. Александров, В.А. Моделирование взаимодействия лесных машин с предметом труда и внешней средой / В.А. Александров, Пособие. - Ленинград. 1987. -79 - 84с.

4. Александров, В.А. Моделирование технологических процессов лесных машин / В.А. Александров, Экология. - Москва. 1995.-257с.

5. Александров, В.А. Проектирование специальных лесных машин / В.А. Александров. - Л. : ЛТА, 1977. - 51 с.

6. Александров, В.А. Аналитическое и экспериментальное исследование процесса подъёма груза — дерева стрелой гидроманипулятора / В.А. Александров// Машины и орудия для механизации лесозаготовок : сб. ст. № 147. - Л. : ЛТА, 1972.-С. 68-73.

7. Алябьев, В.И. Оптимизация производственных процессов на лесозаготовках В.И. Алябьев. - М. : Лесная промышленность, 1977. - 232 с.

8. Антонюк, Е.Я. Динамика механизмов переменной структуры /Е.Я. Антонюк. - Киев: Наука, 1988.- 181 с.

9. Автономов, В.Н. Создание современной техники: Основы теории и практики / В.Н. Автономов. - М.: Машиностроение, 1991. - 303 с.

10. Аркуша, А.И. Техническай механика: Теоретическая механика и сопротивление материалов: учебное пособие А.И. Аркуша - М. : Высшая школа, 2000. - 352 с.

4

М1

11. Барский, И.Б., Анилович В.Я., Кутьков, Г.М. Динамика трактора / И.Б. Барский, В.Я. Анилович, Г.М. Кутьков, Учебник для вузов. - Москва. 1973.-281с.

12. Бидерман, В.А. Прикладная теория механических колебаний учеб.пособие / В.А. Бидерман. — М.: Высшая школа, 1972. - 416 с.

13. Баженов С.П. Основы теории гусеничных машин: учебное пособие / С.П. Баженов - Липецк : ЛГТУ, 2006. - 277 с.

14. Бухгольц, H.H. Основной курс теоретической механики. Часть первая. Кинематика, статика, динамика материальной точки. / H.H. Бухгольц -Изд. "Наука"- Москва.- 1965.- 468с.

15. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М. : Наука, 1964. - 608 с.

16. Брауде, В.И. Вероятностные методы расчета грузоподъемных машин / В.И. Брауде. - Л .: Машиностроение, 1978. - 232 с.

17. Боничук, Н.В. Динамика конструкций. Анализ и оптимизация / Н.В. Боничук. - М. : Наука, 1989. - 259 с.

18. Верхов, Ю.И. Проектирование погрузочно - транспортных машин с учетом их колебаний /Ю.И. Верхов. - Красноярск: КГТА, 1986. -175с.

19. Васильев Б.А. Практикум по мелиоративным машинам / Б.А. Васильев [и др.].; под ред. И.И. Мера. -М.: Колос, 1984. - 192 с.

20. Волков Д.П. Динамика и прочность одноковшовых экскаваторов / Д.П. Волков. -М.: Машиностроение, 1965. - 463 с.

21. Варава, В.И. Расчет и конструирование упругих систем транспортных машин / В.И. Варава. -М. : Лесная промышленность, 1975. - 144 с.

22. Вострокнутов, H.H. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, проверка / H.H. Вострокнутов - М. : Энергоатомиздат, 1990.-208с.

23. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных /Г.В. Веденяпин. -М.: Колос, 1973. - 199 с.

24. Головашкин, Ф.П. Методика расчета и оценки показателей плавности хода быстроходных гусеничных машин со связанной системой подрессоривания / Ф.П. Головашкин, - Диссертация. - Москва. 2008. -137с.

25. Гуськов, С.Ю. Совершенствование технологического оборудования лесопогрузчика перекидного типа / С.Ю. Гуськов, Диссертация. - Красноярск. 2007. - 146с.

26. Гришин, В.К. Математическая обработка и интерпретация физического эксперимента / В.К. Гришин. - М. : Изд - во МГУ, 1988. - 318 с.

27. Гастев, Б.Г. Основы динамики лесовозного подвижного состава / Б.Г. Гастев, В.И. Мельников. - М. : Лесная промышленность, 1967. - 220 с.

28. Горский, Б.Е. Динамическое совершенствование механических систем / Б.Е. Горский. — Киев : Техника, 1987. - 200 с.

29. Гутников, B.C. Фильтрация измерительных сигналов / B.C. Гутников. — Л.: Энергоатомиздат, 1998. - 190 с.

30. Глушко, И.М. Основы научных исследований. 3-е изд., перераб. И доп. / И.М. Глушко, В.М. Сиденко. - Харьков: Высшая школа, 1983. - 123 с.

31. Демидов, А.И. Обоснование методов испытаний на усталость и повышения прочности пружин подвески на примере трелевочных тракторов / А.И. Демидов, - Диссертация. - Москва. 1987.- 195 с.

32. Дербаремдикер, А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей /А.Д. Дербаремдикер, Книга. - Москва. 1969. - 233с.

33. Давиденко, В.А. Челюстные гусеничные лесопогрузчики / В.А. Давиденко, В.И. Алябьев, М.М. Померанцев, Лесная промышленность. 1969. №1.- 140с.

34. Дебердеев, A.A. К вопросу о центре тяжести и моменте инерции дерева / A.A. Дебердеев // Лесной журнал. - 1966. - №6. - С. 53-63.

35. Дьяконов, В.П. Mathcad 8-12 для студентов. / В.П. Дьяконов -М.: СОЛОН-Пресс.- 2005.- 632 с.

36. Дьяконов, В.П. Mathcad 11/12/13 в математике. Справочник. / В.П. Дьяконов - М. Горячая линия. Телеком. - 2007.- 958 с.

37. Данов, Б.А., Титов, Е.И. Электронное оборудование иностранных автомобилей. Системы управления трансмиссией, подвеской и тормозной системой / Б.А. Данов, Е.И. Титов- Изд. Транспорт. - 1998. - 80 с.

38. Автоматизация эксперимента в динамике машин; отв. ред. С.А. Добрынин.-М. : Наука, 1987. - 143 с.

39. Методическое и программное обеспечение автоматизированного эксперимента в динамике машин; отв. ред. С.А. Добрынин. - М. : Наука, 1989. -292 с.

40. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Пер. с англ. / Н. Джонсон, Ф. Лион. - М. : Наука, 1976. - 736 с.

41. Ермалицкий, A.A. Анализ научных исследований в области повышения технического уровня лесопогрузочных работ с использованием перекидных лесопогрузчиков / А. А. Ермалицкий, - Статья. - Беларусь.2005. - Зс.

42. Еремеев, Е.С. Почему необходимо сохранение и развитие отечественного лесного машиностроения Е.С. Еремеев // Лес и бизнес - 2007. - №6. - С. 57-58.

43. Емельянов И.К., Крашенинников Е.М., Бойда A.A., Яскунов Н.П., Сущук A.C., Гофман В.И., Федосеев О.В. Трелевочный трактор ТДТ-55А и его модификации / И.К. Емельянов, Е.М. Крашенинников, A.A. Бойда, Н.П. Яскунов, A.C. Сущук, В.И. Гофман, О.В. Федосеев.- Изд. М: "Лесная промышленность", 1981.- 296с.

44. Зайчик, М.И. Проектирование и расчет специальных лесных машин /М.И.Зайчик, Пособие. - Москва. 1976. - 206с.

45. Ивашкевич, П.Н. Исследование динамики гидропривода челюстных погрузчиков леса в режиме грузового хода : автореферат дис. канд. техн. наук : 05.420 / П.Н. Ивашкевич. - М., 1971. - 23 с.

46. Ильин, В.Ф Исследование гидропривода челюстных лесопогрузчиков в транспортном режиме / В.Ф. Ильин, П.Н. Ивашкевич // Строительные и дорожные машины. - 1969. - №2. - С. 41-48.

47. Куликов, А.О. Оценка долговечности элементов ходовой системы гусничного трактора на основании ускоренных стендовых испытаний / А.О. Куликов,- Диссертация.- Волгоград.1994.-126с.

48. Карпов, М.А. Оценка влияния переменности инерционных характеристик силового агрегата на параметры количественной системы двигатель- подвеска / М.А.Карпов, Диссертация.- Москва.2008.-113 с.

49. Клубничкин, Е.Е. Повышение долговечности ходовой системы гусеничной лесозаготовительной машины / Е.Е. Клубничкин, Диссертация. -Москва.2008. - 208с.

50. Киршина, В.И. Снижение динамических нагрузок в системе "двигатель-трансмиссия-ходовая часть" автомобилей-самосвалов с колесной формулой 6x4 / В.И. Киршина, Диссертация.-Москва.1984.-160с.

51. Колесников, П.Г. Обоснование параметров механизмов подъема и изменения вылета телескопической стрелы поворотного лесопогрузчика дис. канд. техн. наук: 05.21.01: защищена 17.06.05 / П.Г. Колесников. - Красноярск, 2005.-161 с.

52. Кармалита, В.А. Лобанов, В.Э. Точность результатов автоматизированного эксперимента / В.А. Кармалита, В.Э. Лобанов. -М.: Машиностроение, 1991.-204 с.

53. Корн, Г., Корн, Т. Справочник по математике. Под общей редакцией И.Г. Арамановича. / Г. Корн, Т. Корн - Изд. "Наука"- Москва.-1973 .-832с.

54. Комаров, М.С. Динамика грузоподъемных машин / М.С. Комаров — М.: Машиностроение, 1962. — 267 с.

55. Климов, Д.М. Методы компьютерной алгебры в задачах механики / Д.М. Климов, В.М. Руденко. -М.: Наука, 1984. - 169 с.

56. Ляшенко, М.В. Методы оптимизационного синтеза систем подрессоривания и элементов ходовых систем гусеничных сельскохозяйственных тракторов, адаптированных к условиям эксплуатации / М.В. Ляшенко,- Диссертация. - Волгоград. 2003. - 368 с.

57. Леонтьев, А.Н. Повышение надежности и ресурса пневматической рессоры подвески боевых десантных машин /А.Н. Леонтьев, Диссертация. - Омск. 2000. - 136 с.

58. Лозовой, В.А. Расчеты лесозаготовительного оборудования с учетом колебаний /В.А. Лозовой, Пособие. - Красноярск. 1999. - 114с.

59. Лагранж, Ж.Л. Аналитическая механика. Перевод с французского Гохмана, B.C., под редакцией Лойцянского, Л.Г., Лурье, А.И. / Ж. Л. Лагранж -Изд. "Москва" "Ленинград".-1950.- 598с.

60. Левин, А.И. Математическое моделирование в исследованиях и проектировании станков / А.И. Левин. -М.: Машиностроение, 1978.-183с.

61. Лихачев, B.C. Испытания тракторов учеб.пособие для вузов / B.C. Лихачёв. - М. : Машиностроение, 1974. - 288 с.

62. Минченко, М.Е. Трелевочный трактор TT — 4M. Техническое описание и инструкция по эксплуатации / М.Е. Минченко. - Барнаул: Полиграфист, 1985. — 385 с.

63. Мосеев, E.H. Нагрузочные режимы в телескопической стреле поворотного лесопогрузчика /E.H. Мосеев, Диссертация. - Красноярск. 2001. -157с.

64. Михайленко, A.B., Основы научных исследований. Тензодатчики (Справочное пособие) Учебное пособие по дипломному и курсовому проектированию для студентов специальности 170400, 260100 всех форм обучения / A.B. Михайленко, Б.А. Ерыгин. - Красноярск : СибГТУ, 2003. - 88 с.

65. Мельников, В.П. Динамическое воздействие на челюстной погрузчик колебаний хлыстов при погрузке / В.П. Мельников // Труды ЦНИИМЭ. — №108 : сб. ст. - Химки, 1970. - С. 65-69.

66. Магировский, Н.П. Трелевочный трактор ТДТ - 55 «Онежец». Инструкция по эксплуатации / Н.П. Магировский [и др.]. -Петрозаводск: Карельское книжное издательство, 1968. - 167 с.

67. Под редакцией главного конструктора Алтайского тракторного завода Минченко М.Е. Трелевочный трактор ТТ-4М Техническое описание и инструкция по эксплуатации / М.Е. Минченко. - П.о. "Полиграфист"-Барнаул, 1992.-385с.

68. Казак, С.А. Усилия и нагрузки в действующих машинах / С.А. Казак. -Свердловск: Машгиз, 1960. — 119 с.

69. Максимов, В.П. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах / В.П. Максимов. - М. : Машиностроение, 1987. -207 с.

70. Макаров, С.М. Краткий словарь- справочник по черчению. / С.М. Макаров. - Ленинград.: Машиностроение, 1970. - 160с.

71.Нгуен, В.Л. Нагруженность подвески лесосечных машин в условиях лесозаготовок Вьетнама / В.Л. Нгуен, Диссертация. - Санкт- Петербург. 1992. -203 с.

72. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий. - Л. :Энергоатомиздат, 1985. - 248 с.

73. Орлов, А.Г. Методы расчета в количественном спектральном анализе / А.Г. Орлов. - Л.: Недра, 1986. - 215 с.

74. Полетайкин, В.Ф. Проектирование лесных машин. Моделирование рабочих режимов тракторных лесопогрузчиков / В.Ф. Полетайкин, -Монография. - Красноярск, СибГТУ. 2010. - 248 с.

75. Полетайкин, В.Ф. Проектирование лесопогрузчиков / В.Ф.Полетайкин, Пособие. - Красноярск. 1991. - 115с.

76. Полетайкин, В.Ф. Проектирование специальных лесных машин /В.Ф.Полетайкин, Пособие. - Красноярск.2011. - 277с.

77. Полетайкин, В.Ф. Некоторые вопросы динамики элементов конструкции гусеничного лесопогрузчика / дисс.канд. техн. наук : 05.420 : защищена / В.Ф. Полетайкин. - Красноярск, 1972. - 186 с.

78. Плехотин, А.П. Методы организации эксперимента и обработки его результатов: методические указания по курсу «Теория вероятностей, математическая статистика и основы научных исследований» для студентов

I11 ,!» и'*»/ > ,,

„I > V. '< 1 < •) 1 -' ' V » 1

старших курсов и аспирантов (специальности: 1719, 1720, 0901, 0902, 0519) / А.П. Плехотин, Л.Г. Михалкина. - Л. : ЛТА, 1982. - 59 с.

79. Пановко, Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара / Я.Г. Пановко. — Л. : Политехника, 1990.-271 с.

80. Павлов, П.А. Основы инженерных расчетов элементов машин на усталость и длительную прочность / П. А. Павлов. - Л.: Машиностроение, 1988. — 251 с.

81. Пономарев С.Д., Андреева, Л.Е. Расчет упругих элементов машин и приборов. - М.: Машиностроение, 1980., ил. - (Библиотека расчетчика) -326с.

82. Пинскер И.Ш. Поиск зависимости и оценка погрешности / И.Ш. Пинскер. -М. : Наука, 1985.-148 с.

83. Розенблит, М.С. Практикум по планированию эксперимента / М.С. Розенблит, Н.С. Житарев ; под общ.ред. A.A. Пижурина. - М.; МЛТИ, 1983.-75 с.

84. Ротенберг, Р.В. Подвеска автомобиля / Р.В. Ротенберг, Машиностроение. -Москва. 1972.-329с.

85. Редькин, А.К., Основы моделирования и оптимизации процессов лесозаготовок / А.К. Редькин. - М. : Лесная промышленность, 1988. -289 с.

86. Сергиенко, А.Б. Цифровая обработка сигналов / А.Б.Сергиенко. - СПб. : Питер, 2002. -608 с.

87. Суханов, B.C. Каким быть лесозаготовительному предприятию XXI века / B.C. Суханов, В.И. Идашин // Леспроминформ - 2005. - № 8. - С. 72-74.

88. Судаков, P.C. Испытания технических систем. Выбор объёмов и продолжительности / P.C. Судаков. -М. : Машиностроение, 1991. - 204 с.

89. Соколовский В.И. Динамика крупных машин / В.И. Соколовский [и др.]. М.: Машиностроение, 1969. - 512 с.

90. Тихонов, А.Н. Математическое моделирование технологических процессов и метод обратных задач в машиностроении / А.Н. Тихонов, М.: Машиностроение, 1990. -262 с.

91. Тимошенко, С.П., Янг, Д.Х.,Уивер, У. Колебания в инженерном деле. Монография. / С. П. Тимошенко, Д.Х. Янг, У. Уивер - Изд. Москва.-1984. -474с.

92. Тасьман, Д.М. Применение тензометрии в лесной промышленности / Д.М. Тасьман,., Н.И. Гедз. -М. : Лесн. пром-сть, 1965. — 112 с.

93. Хаак, М. Колебания машин и механизмов / М. Хаак. - М. : Наука, 1969.

- 365 с.

94. Хизов, A.B. Снижение воздействия ходовой системы гусеничного трактора Т-4 на почву / A.B. Хизов, Диссертация. - Саратов. 2007. - 145 с.

95. Хомичук, В.И. Снижения динамической нагруженности системы подвески силового агрегата большегрузных погрузочно-транспортных машин /В.И.Хомичук, Диссертация.-Донецк. 1994.-157с.

96. Холодов, A.M. Основы моделирования и оптимизации процессов землеройно-транспортных машин / A.M. Холодов, Машиностроение.-Москва. 1968.-156с.

97. Хазов, Б.Ф., Надежность строительно - дорожных машин: Б.Ф. Хазов. -М. : Машиностроение, 1979. - 192 с.

98. Цветков, Э.И. Методические погрешности статистических измерений / Э.И. Цветков. - Л. :Энергоатомиздат, 1984. - 144 с.

99. Цофин, З.С. Исследования геометрических и статических характеристик пакетов хлыстов // Тр. ЦНИИМЭ. Химки. 1977. С. 30-37.

100. Черник, Д.В. Совершенствование технологического оборудования гусеничных лесопогрузчиков перекидного типа на базе лесопромышленных тракторов на основе анализа динамики боковых нагрузок дис. канд. техн. наук: 05.21.01 : защищена2010 / Д.В.Черник-Красноярск,2010 - 153 с.

101. Штейнвольф, Л.И. Динамические расчеты машин и механизмов учеб.пособие для машиностроительных спец. Вузов / Л.И. Штейнвольф. - Москва

- Киев: Машгиз, 1961. - 340 с.

102. Шорр, Б. Ф. Расчет конструкций методом прямого математического моделирования / Б.Ф. Шорр, Г.В. Мельникова. -М.: Машиностроение 1988. -159 с.

ЮЗ.Шелухин, B.C. Моделирование условий эксплуатации при оптимизации подвесок гусеничных тракторов / B.C. Шелухин, Диссертация. - Волгоград. 2001. - 145 с.

104. Шевелев, С.Л., Лесотаксационный справочник для южно - таежных лесов Средней Сибири / С.Л. Шевелев [и др.]. -М. : ВНИИЛМ, 2002. - 166с.

105. Шустов, В.И. Исследование некоторых вопросов динамики погрузчиков на пневмоколесном ходу грузоподъемностью 20 т. на перевозке хлыстов: автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.420: / В.И. Шустов. - Свердловск, 1971.-29 с.

106. Яблонский, A.A. Курс теории колебаний / A.A. Яблонский, С.С. Норейко. - М.: Высшая школа, 1966. - 245 с.

107. Яблонский, A.A. Курс теоретической механики: в 2 ч. Ч. 1. Статика. Кинематика / A.A. Яблонский, В.М.Никифорова. - М.: Высшая школа, 1966.— 438 с.

108. Авторское свидетельство № 199695 выдано "Красноярскому заводу лесного машиностроения" на изобретение " Балансирная подвеска" по заявке №1061333 с приоритетом от 14 марта 1966 г. Автор: Полетайкин Владимир Федорович.

109. Авторское свидетельство № 341705 выдано "Красноярскому заводу лесного машиностроения" на изобретение "Балансирная подвеска гусеничного хода трактора" по заявке № 1464629 с приоритетом от 30 июля 1970 г. Автор: Полетайкин В.Ф., Ливкин В.Д., Глазыркин В.П., Заборцев В.Н. Невский В.П.

110. Лесопогрузчик челюстной ЛТ-65Б. Техническое описание и инструкция по эксплуатации на русском и английском языке. Внешторгиздат. № 5937Н.

111. ГОСТ 15594-80 Лесопогрузчики челюстные гусеничные перекидного типа. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1980. - 18 с.

112. ГОСТ 21616-91. Тензорезисторы: общие технические условия. -ГОСТ 21616-76; введен 01.01.92. - М.:Изд-во стандартов, 1991. - 47с.

113. ГОСТ 13765-86. Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения; введён в действие 01.07.1988. — М. : Изд—во стандартов, 1989. — 15с.

114. ГОСТ Р 50753-95. Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из специальных сталей и сплавов. Общие технические условия; введён в действие 09.03.1995. - М.: Изд. стандартов, 1995. - 32с.