Повышение эффективности приводов установочных движений с гидравлическими амортизаторами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.02, кандидат наук Килина, Мария Степановна

• Килина, Мария Степановна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Килина, Мария Степановна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Обзорная часть

1.1. Параметрические и структурно-параметрические способы регулирования скорости привода

1.2. Внешние тормозные устройства

1.3. Патентный поиск

1.4. Оценка состояния области исследования

1.5. Общие выводы

Глава 2. Математическое исследование привода установочных

движений

2.1. Обобщенная математическая модель пневмопривода установочных движений с внешним тормозным устройством

2.2. Математические подмодели гидромеханических тормозных устройств различного конструктивного исполнения, сравнение полученных данных

2.3. Математическая подмодель клапанного амортизатора с широким диапазоном регулировки

2.4. Основные

выводы

Глава 3. Экспериментальное исследование привода со

структурно - параметрическим

регулированием

3.1. Разработка экспериментальной установки

3.2. Калибровка сигналов

3.3. Получение графиков 108 зависимостей

3.4. Основные выводы

Глава 4. Анализ полученных зависимостей

4.1. Сравнение полученных теоретических и практических 111 зависимостей

4.2. Основные выводы

Глава 5. Практическое применение и промышленная апробация результатов

5.1. Область применения и возможности внедрения клапанного

115

гидроамортизатора

5.2. Область внедрения экспериментального 126 стенда

5.3. Методика расчета гидромеханического тормозного устройства

5.4. Основные выводы

Выводы

Библиографический список литературы

Приложения

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ

Привод - совокупность технических средств, обеспечивающих движение исполнительного механизма по заданному закону движения.

Привод установочных движений — привод (гидравлический или пневматический), совершающий подачу исполнительного механизма в рабочую зону.

Гидроамортизатор - гидромеханическое устройство для преобразования механической энергии, передаваемой затормаживаемым телом, в тепловую и последующим рассеиванием ее в окружающую среду. Содержит в конструкции возвратную пружину.

Гидродемпфер - гидромеханическое устройство для преобразования механической энергии, передаваемой затормаживаемым телом, в тепловую и последующим рассеиванием ее в окружающую среду.

Параметрическое регулирование - регулирование скоростных характеристик привода изменением внутренних параметров привода (давление, расход).

Структурно-параметрическое регулирование - регулирование скоростных характеристик привода изменением структуры привода и изменением внутренних параметров.

ПГМУ — пневмогидромеханическое устройство;

ГА - гидроамортизатор;

ПЦ - пневмоцилиндр;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

ИП- исполнительный привод;

УУ - узел управления;

9

Д - двигатель;

ПМ — подающий механизм;

ЦМ — целевой механизм;

БИ - блок хранения информации;

ГД - гидродвигатель;

РО - рабочий орган;

ППМ - передаточно-преобразующий механизм; ГУТ - гидроуправляемый тормоз; СУ - система управления; ГЦ - гидроцилиндр;

КГИ1П — кривошипные горячештамповочные прессы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности приводов установочных движений с гидравлическими амортизаторами»

Введение

Одним из условий повышения производительности и мощности технологических и транспортных машин является увеличение скорости движения их исполнительных механизмов. Они часто обладают большими изменяющимися массами и скоростями быстрых и рабочих ходов. В этих условиях сложно повышать быстродействие механизмов и скорость без обеспечения безударного торможения. Кроме того, повышение скорости даст максимальное увеличение эффективности привода, лишь в случае, когда время реверса будет минимальным. При проектировании приводов для новых машин и модернизации уже существующих необходимо обращать внимание на выполнение переходных процессов при движении элементов приводов и, в частности на процесс торможения.

В условиях активно развивающегося автоматизированного производства (автоматические линии, роботизированные комплексы оборудования, станочные системы, обрабатывающие центры, разнообразные подъемные и транспортные машины) решение проблемы быстродействия является важной машиноведческой задачей оптимального управления движениями технических объектов и характерной тенденций развития современной техники, обеспечивающей эффективное решение технологических и транспортных задач.

В этих условиях ограничиваются возможности параметрического управления, т.к при повышении скорости, нагрузок, мощности систем приводов возрастают потери энергоносителя, снижается качество (быстродействие, точность, устойчивость) рабочего процесса.

Все больше внимания привлекают способы и технические средства структурного управления приводами или комбинированного структурно-параметрического управления приводами.

Повышение эффективности функционирования целевых механизмов машин неразрывно связано с интенсификацией их исполнительных движений, из которых основными являются установочные и рабочие. Первые обеспечивают пространственную ориентацию целевых механизмов, а вторые главное движение и подачи при воздействии на обрабатываемый материал, например, при металлообработке, на заготовку.

Удельный вес установочных и вспомогательных движений целевых механизмов в общем времени обработки составляет 30-35% и снижение их длительности является актуальной научно-технической задачей, задачей повышения производительности обработки и сокращения времени холостых ходов.

В связи с этим является важным совершенствование существующих методов проектирования элементов гидро- и пневмоприводов, а также повышение точности и достоверности методов расчета процессов торможения исполнительных механизмов технологического оборудования с применением гидромеханических тормозных устройств, что позволит минимизировать трудозатраты на модернизацию и переналадку существующего оборудования и создание нового технологического оборудования.

Целью работы является повышение быстродействия пневмо- и гидроприводов механизмов машин путем создания гидравлических регулируемых амортизаторов, улучшающих динамические характеристики приводов.

Для достижения поставленных целей в работе решались следующие задачи:

1. Сравнительным анализом выделенных конкурирующих структур приводов установочных движений механизмов машин обосновать требования к их схемотехническим решениям с автономными гидромеханическими тормозными устройствами, обеспечивающими интенсивное торможение при прямом и обратном ходе.

2. Определить регулировочные характеристики гидравлического амортизатора и их зависимость от скорости перемещения и масс перемещаемых механизмов установочных движений.

3. Предложить уточненное математическое описание регулируемого гидравлического амортизатора, раскрывающее его характеристики и параметры настройки.

4. Вычислительным и натурным экспериментами установить влияние перемещаемых масс и скоростей установочных движений на длительность и качество процесса торможения.

5. Разработать методику инженерного расчета и проектирования автономных гидравлических амортизаторов для реальных приводов установочных движений с учетом их кинематических, силовых, массогабаритных характеристик.

6. Апробацией и промышленным внедрением предлагаемых решений и методик расчета обосновать их технико-экономическую целесообразность и практическую значимость.

В свете этого становится актуальной тема диссертационной работы.

Методы исследования.

Конструкторский поиск, численные методы, математическое моделирование процесса торможения динамической системы, мониторинг и осциллографирование параметров в реальном времени и пространстве, идентификация характеристик гидравлических устройств, натурный эксперимент, статистическая обработка и анализ полученных данных. Трехмерное компьютерное моделирование гидроаппаратов в среде иг^гарЫсБ.

Научная новизна:

1. Обоснованы и реализованы принципы построения быстродействующих приводов установочных движений с автономными тормозными устройствами, обеспечивающими рациональные процессы торможения механизмов при прямых и обратных ходах, при изменяющихся массах, скоростях, (пункт 4)

2. Разработана математическая модель привода со структурно-параметрическим регулированием, содержащая подмодель гидравлического амортизатора, позволяющая оценить качество переходных процессов привода при торможении с различными типами жидкостных амортизаторов, (пункт 5)

3. Установлены регулировочные характеристики и их аналитические аппроксимации предлагаемого внешнего тормозного устройства - регулируемого клапанного амортизатора, обеспечивающих рациональные процессы торможения приводов и уточняющих их обобщенную математическую модель, (пункт 4, 7)

4. Предложена обобщенная математическая модель позиционного пневмопривода с изменяющейся структурой и управляемым процессом торможения подводящих механизмов, раскрывающая поведение его динамической системы при изменяющихся перемещаемых массах и скоростях механизмов установочных движений, что позволяет рассчитать рациональные рабочие циклы установочных движений, (пункт 4, 7)

5. Вычислительным и натурными экспериментами выявлены зависимости длительности и качества процесса торможения от кинематических и силовых характеристик предлагаемого привода, позволяющие определить зоны устойчивого по длительности и точности торможения для различных перемещаемых приводом масс и скоростей установочных движений, (пункт 5)

Практическая ценность работы заключается:

1. В сокращении длительности и повышении точности исполнения рабочих циклов подающих механизмов с быстродействующим позиционным приводом и активным торможением на участках прямого и обратного хода.

2. В разработке и технической реализации гидравлического амортизатора, сокращающего затраты времени и средств при инженерном расчете, проектировании, настройке и переналадке подающих механизмов в широком диапазоне перемещаемых масс и режимов движения.

3. В создании и положительной апробации в условиях производства компьютерной версии автоматизированной методики расчета и проектирования позиционного привода повышенного быстродействия и точности с внешними тормозными устройствами, что повышает эффективность создания перспективной техники.

4. В создании информационного и технического обеспечения для модернизации существующих позиционных приводов с параметрическим управлением, повышающего их управляемость, быстродействие и точность.

5. В использовании разработанного стендового оборудования в образовательном процессе ДГТУ, что способствует приобретению устойчивых навыков и умений специалистами, магистрами и аспирантами.

6. В разработке и реализации программной поддержки в среде MathLab и Ms Excel методики автоматизированного расчета пневмопривода установочных движений с двухдвигательной изменяемой структурой, позволяющей оценить поведение реальной динамической системы приводов на этапе проектирования при меньших затратах времени и средств.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на международных и Российских научно-технических конференциях (III Международная научно-практическая конференция «Состояния и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроении». 2010 г., IX Международная научно-техническая конференция «Инновации, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства», 2010 г., XIV Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов, МЭИ, 2010.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, четыре из них в издании, рекомендованном ВАК РФ.

1. Обзорная часть

1.1. Параметрические и структурно-параметрические способы регулирования скорости привода.

В современном машиностроении основная доля оборудования представляет собой роботизированные комплексы, агрегатные станки, автоматические линии, манипуляторы и т.д., т.е. оборудование рабочий цикл, которого осуществляется в соответствии заданной циклограмме работы.

Часто для выполнения заданного цикла работы используется параметрическое регулирование скорости привода.

Для достижения заданной траектории движения, в схемах со структурным регулированием (Рис.1. 1. параметрическая схема управления) используют автоматические, программируемые и сложные вычислительные комплексы обработки сигналов. Для оборудования выполняющего сложные технологические операции (переходы от одного размера к другому на одной и той же детали, а так же для выполнения различных технологических операций за один рабочий цикл), применение сложных вычислительных комплексов можно условно считать, оправданным. Однако, даже при сложных операционных переходах, подобные комплексы требуют постоянной обработки, анализа и хранения полученных сигналов. Это повышает стоимость самого обрабатывающего комплекса, а так же стоимость его обслуживания и эксплуатации. В условиях жесткой конкуренции в производстве станочных комплексов, агрегатных станков и т.д., стоимость является одним из решающих факторов при выборе производителей оборудования.

Рабочий цикл однодвигательной системы (Рис. 1.2) состоит из разгона, последующего торможения для осуществления позиционирования и достижения скорости рабочей подачи, рабочей подачи, торможения в конце рабочего цикла и возврат в исходное положение (разгон и торможение на обратном ходе).

Рис.1.1 Параметрическое регулирование привода

ИП- исполнительный привод, УУ - узел управления, Д - двигатель, ПМ — Подающий механизм, ЦМ - целевой механизм, ЗД - задатчик движения, Дч - датчик, БИ - блок хранения информации, Ьу, Уу - длина и скорость установочного движения, Ьр, Ур - длина и скорость рабочего хода

В приводах с параметрическим регулированием торможения и позиционирования на участках В-С и Б-Е (Рис. 1.2) достигается изменением внутренних параметров привода, т.е. изменение характеристик насосных установок, изменение параметров потока в магистралях (например при уменьшении сечения канала для прохода рабочей жидкости, т.е дроссельное регулирование), изменение площади поршня в полостях цилиндра, изменение гидросхемы (т.е переключение распределителя).

В своих работах Левитский Н.И. и Цуханова Е.А. [54] привели

классификацию способов регулирования скорости, разделив их на 6 групп,

14

эти способы относятся к параметрическим способам. V (м/с),

В

Рис. 1.2. Рабочий цикл при параметрическом управлении приводом.

Ьр - участок разгона, Ьт - участок торможения, Ьрх - участок рабочего хода, Ьп - участок позиционирования целевого механизма, Ьв - участок возврата ЦМ, Ьтв — участок торможения

1 группа. Все способы торможения, при которых торможение происходит вследствие изменения параметров потока жидкости на входе в систему, т.е. изменение характеристик насоса.

Данная группа имеет существенные недостатки.

Этим способом невозможно достигнуть интенсивного торможения, что так же затрудняет последующую работу гидросистемы в целом из-за снижения давления.

2 группа. Все способы торможения, при которых торможение происходит из-за дополнительного изменения параметров потока в магистрали, например дросселем. Когда тормозное устройство включено в сливную магистраль, величина модуля ускорения ограничена из-за сжимаемости жидкости. Практически в этом случае достижим любой закон торможения.

При установке тормозного устройства в напорную магистраль возможно понижение давления ниже атмосферного и даже разрыв сплошности жидкости в гидросистеме. Это ограничивает максимально допустимый перепад давления в тормозном устройстве, а следовательно, и максимально допустимый модуль ускорения.

Данный способ получил достаточно широкое распространение в гидрофицированном оборудовании.

Однако данный способ имеет ряд недостатков. Таких как большое количество выделяемого тепла, так же при данном способе не рекомендуется допускать даже местного перепада давления, а так же необходимость осуществлять торможение тяжелонагруженных приводов в два этапа, что в целом неблагоприятно сказывается на времени рабочего цикла.

3 способ. Сюда входят все способы торможения, при которых изменяются эффективные площади поршня в полостях гидроцилиндра.

На Рис.1. 3 показаны гидроцилиндры, позволяющие осуществить

мгновенное изменение эффективной площади поршня. Кольцевой поршень 1,

достигнув втулки 2, останавливается. Далее двигается только шток с

внутренним поршнем 3, эффективные площади которого меньше суммарных

площадей обоих поршней. Одновременно уменьшаются расходы в

магистралях, а давление на входе в систему увеличивается, согласно

характеристики насосной установки. Торможение произойдет в том случае,

16

когда эффект от сокращения площади превысит эффект от увеличения давления.

2 13 2

Рис.1. 3. Гидроцилиндр с двойным поршнем.

Недостатком этого способа можно считать невозможность осуществлять торможение по заданной циклограмме.

4 способ. Сюда относиться все способы, при которых торможение происходит вследствие изменения структуры гидросистемы.

Быстрое переключение распределителей в гидроприводах, где движущиеся части имеют достаточно большой запас кинетической энергии, приводит к тому, что схема системы измениться, а поршень будет двигаться по инерции столько времени, сколько необходимо, чтобы израсходовать излишек кинетической энергии.

Четвертый способ не позволяет осуществить торможение исполнительного механизма в конечной точке с высокой точностью.

•"«'•"«г *

¿5" /

1 ¡П^ТПЛЗ^ПГШ

4 ' »■

п

х Ф ф Ф ф-

0Г/чтттттгш:

/ /

Л

0)

Рис. 1. 4. Гидроцилиндры с демпфером, имеющем подвижные элементы различной формы

а- цилиндрической, б- конической, в- цилиндрической с отверстиями, г- с прямоугольными канавками, д- с треугольными канавками.

5 способ. Торможение происходит из-за преднамеренного увеличения внешней силы.

Данный способ преимущественно используется в механических передачах.

6 способ. Этот способ охватывает все комбинированные способы торможения, когда одновременно используются способы, относящиеся к первым пяти группам.

Рис.1.5. Гидросистема привода вспомогательных механизмов.

1- насосная станция; 2-5- гидроцилиндры; 6-9- распределители; 10-12-реле давления; 13-14- тормозные устройства.

Примером, таких гидросистем может служить гидросистема, показанная на рисунке 5. Это схема участка автоматической линии, последовательно приводящая в движение два транспортера, поворотный механизм и вытряхиватель стружки. Транспортеры приводят в движение силовыми гидроцилиндрами 2 и 4, поворотный механизм и вытряхиватель

стружки - силовыми гидроцилиндрами 3 и 5 в комбинации с реечной передачей. Во избежание ударов хода каждого силового гидроцилиндра предусмотрены демпферы, встроенные в гидроцилиндры, или специальные устройства 13, 14 (путевые дроссели). Каждый этап циклограммы осуществляется после включения электромагнитов, переставляющих золотники распределителей 6-9 из одного крайнего положения в другое.

На каждом этапе циклограммы в работе участвует не вся гидросистема, а только ее часть, поэтому для исследования работы гидросистемы приходиться выделять рабочую часть, т.е. ту часть, которая, на данном этапе обеспечивает снабжение жидкостью гидродвигателей и отвод ее от последних, и проводить исследование на каждом этапе отдельно. В рабочую часть гидросистем оборудования обычно входят: насосная установка, которая обеспечивает подачу жидкости в систему и ограничение ее давления; магистральные линии, по которым жидкость движется от насосной установки в гидродвигатель из гидродвигателя в бак или обратно к насосу.

Каждая группа способов торможения имеет свою специфику, которую следует учитывать для того, чтобы при выборе способа торможения получить лучшие результаты.

Для точности позиционирования механизмов необходимо выбрать наиболее подходящий способ регулирования торможения и скорости выходного звена.

В работах Сидоренко B.C. [83, 84, 85, 86] предлагается обобщенная функциональная структурная схемы ПГМУ, функциональная схема состоит из трех частей: энергетической, исполнительной (силовой) и управляющей.

Управляющая часть в общем случае компонуется четырьмя

функциональными блоками, обеспечивающими управление по скорости,

направлению движения, положению, силе или моменту. В зависимости от

20

исполнения возможно объединение нескольких блоков в один или исключение их из схемы. Функциональные связи характеризуют систему как электрогидромеханическую с гидравлическими, электрическими, кинематическими элементами.

Рис. 1. 6. Обобщенная структурная схема ПГМУ.

ИП - источник питания; ГД - гидродвигатель; РО - рабочий орган; УУ - управляющее устройство; 111 1М - передаточно-преобразующий механизм; ГУТ - гидроуправляемый тормоз; СУ - система управления; Ui управляющее воздействие на гидродвигатель; ,z2 - обобщенные

перемещения гидродвигателя и рабочего органа; - обобщенная движущая

сила гидродвигателя; Fp0 - обобщенные силы сопротивления; FT3 - сила

сопротивления гидроуправляемого тормоза; U2 - второе управляющее воздействие на гидроуправляемый тормоз; z3 - заданное перемещение

рабочего органа.

Обобщенная структура программных позиционирующих гидромеханических устройств охватывает характерные признаки известных технических решений по исполнению, способам управления, законам

движения рабочих органов и представлена на Рис.1. 6. Она поясняет состав и взаимные связи элементов, возможные структурные реализации. Так механическая подсистема передает обобщенную движущую силу Ргд от выходного звена гидродвигателя ГД через передаточно-преобразующий механизм ППМ рабочему органу РО. Гидроуправляемый тормоз ГУТ, устанавливаемый на выходном звене ППМ или ГД, реализует управление и2 на участке торможения и фиксацию рабочего органа РО после останова.

Управляющая подсистема реализует алгоритм управления позиционными перемещениями в автоматическом цикле. Возможности выполнения оптимальных и субоптимальных траекторий движения обеспечивает оригинальный контур гидравлического управления, образуемый многофункциональным управляющим устройством -вращающимся распределителем и автономным задатчиком перемещений. ВР кинематически связан механизмом сопряжения П с рабочим органом. Позиционная управляющая подсистема работает по схеме совпадения фазовых координат Ъу и Zз. Совмещение рабочих окон ВР формирует на выходе мощный гидравлический управляющий сигнал Ру, преобразуемый гидромеханическим преобразователем (ГМП) в Ху - управляющее воздействие на один из элементов структуры в зависимости от принятого способа управления.

Данная система так же как и способы регулирования скорости, предложенные в работах Цухановой Е.А., и Левитского Н.И. [54,55] «ложатся на плечи» основной гидро- или пневмосистемы.

Для упрощения работы циклового привода установочных движений

возможно разделение структуры привода на двух двигательную систему, тем

самым делая управление привода структурно-параметрическим (Рис.1.7).

Разделяя структуры привода на привод, обеспечивающий установочные и

рабочие, возможно, снизить время выполнения всего цикла работы, в случае,

22

если весь цикл обеспечивается гидро или пневмосистемой, или снизить время установочных движений, в случае, когда привод целевых механизмов, электрический. Например, когда подвод целевых механизмов в рабочую зону выполняется электроприводом, рабочий цикл осуществляется по траектории (Рис.1. 8) А-В-С (подвод) и С-Е-А (отвод). Если весь цикл осуществляется при помощи гидро- или пневмоприводом, то установочные движения выполняются по траектории А-В-С (подвод) и С-Е-А (отвод), целевые -С1(С2)-Б; Т>-А.

ИП

Р

Д1

РШ

пм

Д2

£

РШ

им

Рис. 1.7 Структурно - параметрическое регулирование привода технологического оборудования

Для торможения установочных приводов, как правило применяются внешние тормозные устройства, такие как жесткие упоры, витые пружины, резиновые буферы, различные амортизаторы. Жесткие упоры, пружины, буферы возвращают часть кинетической энергии обратно на затормаживаемое тело, что приводит к повреждению частей механических передач, а так же исключает возможность повышения скорости, с которой тело приходит на стопор. В свете этого наиболее интересными вариантами внешних тормозных устройств считаются жидкостные амортизаторы, гидравлические демпферы, различные жидкостные пружины и т.д.

В случае применения амортизаторов, возможно, повысить скорость движения установочного привода и совершить остановку с требуемыми характеристиками переходного процесса торможения.

Рис.1. 8. Рабочий цикл при структурно-параметрическом управлении.

АВ - участок разгона привода установочных движений, ВС — участок торможения привода установочных движений, СЕ - участок разгона при обратном ходе привода установочных движений, ЕА - участок торможения привода установочных движений, СШ - работа привода целевого механизма, DA - обратный ход привода целевого механизма.

1.2. Внешние тормозные устройства.

Для приведения движущегося тела в состояние покоя применяется много различного оборудования, которое по эффективности и удобству сильно отличается. Простое оборудование, как, например резиновые бамперы и витые пружины не могут быть пригодны всюду, т.к. способствуют эффекту возвратного отражения: большая кинетическая энергия, поглощенная этим оборудованием во время удара, опять переносится на тормозимое тело и способствует тем самым неконтролируемому удару, который может привести к повреждению затормаживаемого тела (Рис. 1. 9 А, Б). [120]

Одним из известных способов контролируемого торможения движущихся тел является применение жидкостных амортизаторов, которые известны так же как амортизаторы, бамперы, демпферы, стопоры, замедлители или изоляторы. Все это оборудование работает по принципу изменения кинетической энергии на тепловую с последующим излучением тепловой энергии в атмосферу. Движение, действующее на поршень амортизатора, сдавливает жидкость внутри амортизатора, заставляет её протекать через отверстия, и способствует её быстрому нагреву. Тепловая энергия переносится на корпус цилиндра, который излучает её в атмосферу (Рис.1. 9 В). [120]

Применяя внутреннюю или внешнюю возвратную пружину, обеспечим аккумулирование части кинетической энергии, которая облегчает возврат поршня в начальное положение (Рис.1. 9 Г). Те же функции, как и возвратная пружина, выполняют гидропневматический или газовый аккумуляторы. Их применяют, прежде всего, в тех случаях, когда требуется точное регулирование времени, необходимого для возврата поршня в начальное положение, то есть в промышленных роботах или поворотных столах монтажных линий.

Из ниже приведенных графиков наглядно видно изменение хода поршня при одинаковой приложенной нагрузки.

Рис. 1.9

А - Резиновый буфер, Б - Витая пружина, В - гидравлический амортизатор, Г - гидравлический амортизатор с возвратной пружиной.

На Рис. 1.10 представлена зависимость хода поршня от силы при использовании в качестве амортизаторов цилиндрических прокладок, которые служат для торможения тела большой силой сопротивления, которая быстро возрастает с нарастанием хода поршня.

<

«=; 3: О

/ /

/ /

ХОД ПОРШНЯ

Рис. 1.10. Цилиндрические прокладки.

На Рис. 1.11 представлена зависимость хода поршня от силы при использовании в качестве амортизаторов витых пружин или резинового буфера, которые служат для торможения тела малой силой сопротивления, которая возрастает с длиной хода поршня. Аккумулируемая энергия обратно возвращается после сжатия на тормозимое тело и способствует его амортизации.

<

х

о

1 1 \

[ ! 1 \

\

ХОД ПОРШНЯ

Рис. 1.11. Витые пружины/резиновый буфер

Условные амортизаторы выполняют линейное торможение движущегося тела, тем самым обеспечивают постоянную силу сопротивления в течении всего хода поршня. (Рис.1. 12)

<

с; X О

г 1 \ \ \

1 / \

ХОД ПОРШНЯ

Рис. 1.12. Условный амортизатор.

Прогрессивные амортизаторы выполняют осуществлять торможение с постепенно нарастающей (прогрессивной) силой сопротивления. В начале удара затормаживаемое тело взаимодействуют с минимальной силой сопротивления с поршнем амортизатора и тем самым сохраняя хрупкие машины или предметы от повреждений. (Рис. 1.13)

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Килина, Мария Степановна, 2013 год

Библиографический список литературы

1. Абрамов Е.И. Элементы гидропривода / Абрамов Е.И., Колесниченко К.А., Маслов В.Т. // Киев: Техника, 1977. - 319 с.

2. A.c. 638767 СССР, М.Кл F16 F9/06 Гидравлический буфер /Т.Е. Бурков, A.A. Горшков - Опубл. 25.12.78, Бюл. №48.

3. A.c. 1252568 СССР, М.Кл F16 F9/06 Гидропневматическое энергопоглощающие устройство /Н.Г. Зуб, Ю.К. Титов - Опубл. 23.08.86, Бюл. №31.

4. A.c. 1293405 СССР, М.Кл Fl6 F9/44 Гидравлический буфер /В.В.Анисимов, В.А. Широков, A.B. Алексеев - Опубл. 28.02.87, Бюл. №8.

5. A.c. 1067259 СССР, М.Кл Fl6 F9/00 Демпфирующие устройство /В.М.Гуслиц - Опубл. 15.01.84, Бюл. №2.

6. A.c. 1132080 СССР, М.Кл F16 F9/04 Пневматический демпфер /Г.В.Крейнин, К.С. Солнцева, И.Л. Кривц - Опубл. 30.12.84, Бюл. №48.

7. A.c. 842296 СССР, М.Кл Fl6 F9/14 Гидравлический демпфер /А.А.Рекиш, A.B. Горностай - Опубл. 30.06.81, Бюл. №24.

8. A.c. 1597469 СССР, М.Кл F16 F9/48 Гидравлический амортизатор / В.Г.Пруцков, В.А. Чернавский, А.Ф. Сидоров, Е.Я. Литвинов - Опубл. 07.10.90, Бюл. №37.

9. A.c. 1337577 СССР, М.Кл F16 D57/00 Гидравлический тормоз /Б.Н.Борисов - Опубл. 15.09.87, Бюл. №34.

10. A.c. 715850 СССР, М.Кл F16 F9/14 Гидравлический амортизатор /Б.И.Говзман, П.О. Водопьян - Опубл. 15.02.80, Бюл. №6.

11. A.c. 1030599 СССР, М.Кл F16 F9/14 Гидравлический амортизатор /Г.М.Робин, А.Ф.Сидоров - Опубл. 23.07.83, Бюл. №27.

12. A.c. 996769 СССР, М.Кл F16 F9/48 Гидравлический амортизатор /В.Г.Пруцков, В.Г.Пантагенов, А.Ф.Сидоров, Б.И. Говзман - Опубл. 15.02.83, Бюл. №6.

13. A.c. 2151932 РФ, М.Кл F16 F9/02 Пневмоамортизатор /В.В.Горбулин - Опубл. 27.06.2000.

14. A.c. 2184890 РФ, М.Кл F16 F9/06 Гидравлический герметичный гаситель колебаний / Хайруллин И.Х.; Исмагилов Ф.Р.; Исмагилов Р.Ф.; Хайруллин А.И. - Опубл. 10.07.2002.

15. Александров М.П. Тормозные устройства в машиностроении /И.П.Александров. М.: Машиностроение, 1965. — 676 с.

16. Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы/ Т.М. Башта С.С., Руднев Б.Б., Некрасов. - М.: Машиностроение, 1982. - 432 с.

17. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика / Башта Т.М. // М.: «Машиностроение». 1972. - 320 с.

18. Божкова JI.B. Повышение производительности промышленного робота с пневмоприводом и цикловой системой управления. / JI.B. Божкова, O.A. Дащенко //Вестник машиностроения. - 1992. - № 5. - С. 30 -33.

19. Брон A.C. Гидравлический привод агрегатных станков и автоматических линий / Брон A.C., Тартаковский Ж.Э. // М.: Машиностроение. 1966. 354 с.

20. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин / Васильченко В.А. // М.: Машиностроение, 1983. - 298

21. Вольперт Э.Г. Динамика амортизаторов линейными упругими элементами / Э.Г. Вольперт. - М.: Машиностроение, 1972. - 136 с.

22. Вильнер Я.Н. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / Вильнер Я.Н., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. [и др.]// под общ.ред. Б.Б.Некрасова. - Минск: Высш. Шк., 1985. - 382 с.

23. Гавриленко Б.А. Гидравлический привод / Гавриленко Б.А., Минин В.А., Рождественский С.Н. // М.: «Машиностроение», 1968 - 502 с.

24. Галлямов Ш.Р. Экспериментальное исследование характеристик пневмопривода Festo с пропорциональным распределителем расхода/ Галлямов Ш.Р., Стариков К.В., Целищев В.А.// Уфа: Вестник УГАТУ. Т. 15, №1 (41). С. 26-33.

25. Герц Е.В. Динамика группового высокоскоростного пневмопривода с механическим пуском /Е.В.Герц, Б.С.Долженков// Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления. - М.: Машиностроение, 1975.-Вып.2. С. 12-21.

26. Герц Е.В. Динамика пневматических систем машин /Е.В. Герц. — М.: Машиностроение, 1985.-265 с.

27. Герц Е.В. Исследование переходных процессов в пневматических системах / Е.В. Герц, В.И. Есинн, Ю.Г. Прядко// Механика машин. - 1974. С. 95 - 104.

28. Герц Е.В. К воспроизведению заданного закона движения рабочего органа пневмопривода /Е.В. Герц, A.A. Парой// Механика машин. - 1973. - Вып. 39. - С. 114 - 120.

29. Герц Е.В. Пневматические приводы. Теория и расчет /Е.В. Герц. - М.: Машиностроение, 1969. - 358 с.

30. Герц Е.В. Расчет пневмоприводов /Е.В. Герц, Г.В. Крейнин. -М.: Машиностроение, 1975. - 272 с.

31. Герц Е.В. Экспериментальное исследование пневмоприводов с торможением /Е.В. Герц, Ю.Г. Воробейчук, A.A. Парой// Автомобильная промышленность. - 1968. №3. С.12 -17.

32. Герц Е.В. Теория пневматических и гидравлических механизмов машин-автоматов. В сб. «Теория механизмов и машин». Вып. 107-108. М., «Наука», 1965. - 123-132 с.

33. Генин В.Б. Подвижной стол для агрегатных станков / ЦИТЭИН вып. М60 - 10/4,1960. - 54-58 с.

34. Демидович Б.П. Лекции по математической теории устойчивости /Б.П. Демидович. - М.: Наука, 1967. - 472 с.

35. Дащеико А.И. О влиянии конструкции узлов на производительность агрегатных полуавтоматических станков / Дащенко

A.И. // «Вестник машиностроения», №10, 1960. - 95-112 с.

36. Заявка на изобретение 96124695/28 РФ, МПК Р16Р9/48 Амортизатор с дополнительным клапаном/ В.Н.Циплин, В.М.Малявин,

B.К.Афанасов, А.И.Грезнев - Опубл. 27.01.99

37. Заявка на изобретение 99106750/28 РФ, МПК Р16Р9/48 Гидравлический демпфер/ В.И.Чернышев, Н.С.Яхович, А.В.Климов -Опубл. 20.01.2001

38. Заявка на изобретение 2009110601/11 РФ, МПК Б16Р9/48 Амортизатор/ В.В.Новиков, Ю.Г.Лапынин, И.М.Рябов, К.В.Чернышов, А.В.Подзоров - Опубл. 27.09.2010.

39. Зайченко И.З. Гидравлические передачи станков / Зайченко И.З. // Машиностроение. Энциклопедический справочник, Т9, М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1949. 124-143 с.

40. Зайченко И.З. Гидравлическое оборудование для металлообрабатывающих станков и автоматических линий: каталог-справочник: в 3 ч. / Зайченко И.З., Брон Л.С., Тартаковский Ж.Э. // под ред. А.П. Владзиевского - М.: ЦИНТИАМ, 1966. - 356 с.

41. Ермаков В.В. Гидравлический привод металлорежущих станков / Ермаков В.В. // М., «Машгиз», 1963 - 324 с.

42. Ермаков В.В. Основы расчета гидропривода/ Ермаков В.В.// М.: Машгиз, 1951.-248 с.

43. Кирилин В.А. Техническая термодинамика / В.А. Кирилин, В.В. Сычев, А.Е. Шейдлин. - М.: Энергия, 1968.-411 с.

44. Килина М.С. Гидросистема с управлением по давлению агрегатного станка СТК-2253/ Килина М.С., Чернавский В. А. // Металлургия, машиностроение, станкоинструмент. - 2006. - сборник трудов. - 55-60 с.

45. Килина М.С. Динамика клапанных гидравлических амортизаторов/ Килина М.С., Чернавский В.А. // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2009. - Т. 9, часть 2.-90-101 с.

46. Килина М.С. Анализ способов торможения с применением гидроамортизаторов для механизмов машин повышенного быстродействия / Килина М.С., Чернавский В.А. // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2009. -Т. 10, №4 (47).-545-549 с.

47. Килина М.С. К вопросу применения гидроамортизаторов в сельхозмашиностроении / Килина М.С., Чернавский В.А. // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения. 2010. -материалы 3-й международной научно-практической конференции.

48. Килина М.С. Позиционирование с помощью гидравлических амортизаторов подвижных элементов технологического оборудования / Килина М.С., Чернавский В.А., Степанов А.О. // Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: сборник докладов XIV всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов, МЭИ.-М., 2010.

49. Килина М.С. Математическая модель силовой части пневмопривода с гидроамортизатором / Килина М.С., Чернавский В.А., Грищенко В.И. // Труды IX международной научно-технической конференции «Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельхозмашиностроения» - 2010.

50. Килина М.С. Динамика позиционирования приводов с гидроамортизатором / Килина М.С., Чернавский В.А., Грищенко В.И. // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2012. — № 4(65) — 16-22 с.

51. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник ЛО.Г. Козырев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988. - 392 с.

52. Кондаков JI.A. Машиностроительный привод / Кондаков JI.A., Никитин Г.А., Скрицкий В.Я. //под ред. В.Н. Прокофьева. - М.: Машиностроение, 1978. -495 с.

53. Кузнецов М.М. Гидравлические системы агрегатных станков и автоматических линий/ Кузнецов М.М., Пожилов A.A.// М.: «Машиностроение», 1973 -48 с.

54. Левитский H.H. Расчет управляющих устройств для торможения гидроприводов / H.H. Левитский, Е.А. Цуханова. - М.: Машиностроение, 1971.-232 с.

55. Левитский Н.И./ О выборе закона торможения гидроприводов / Левитский Н.И., Цуханова Е.А. // Семинар по ТММ, т.ХХ. Вып. 79, Из-во АН СССР, 1950-67-74 с.

56. Лемберг М.Д. Пневмоавтоматика / Лемберг М.Д. // М.: Госэнергоиздат. 1961. - 192 с.

57. Литвин A.M. Техническая термодинамика /A.M. Литвин. - М.: Госэнергоиздат, 1963. -456 с.

58. Литвинов Е.Я. Разработка математической модели дискретного гидропривода для промышленных роботов /Е.Я. Литвинов, В. А. Чернавский// Пневматика и гидравлика: Приводы и системы управления: Сб. ст.-М., 1987.-Вып. 13.-24-31 с.

59. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул / Е.Н.Львовский. - М.: Высш. шк., 1988. - 224 с.

60. Льюис Э Гидравлические системы управления/ Льюис Э., Стерн X. // М., «Мир», 1966. - 408 с.

61. Навротский К. JI. Теория проектирования гидро и пневмоприводов / К.Л. Навротский. - М.: Машиностроение, 1991. - 384 с.

62. Навроцкий К.Л. Шаговый гидропривод / К.Л. Навроцкий, Т.А. Сырицын, А.И. Степаков. -М.: Машиностроение, 1985. — 160 с.

63. Нигматулин Р.И. Об ударных волнах в жидкости с пузырьками газа / Нигматулин Р.И., Хабеев Н.С. // Докл. АН СССР. 1974. Т.214 №4 С.779-182.

64. Никитин О.Ф. Объемные гидравлические и пневматические приводы / Никитин О.Ф., Холин K.M. // М.: Машиностроение, 1981. 269 с.

65. Патент 2120069 РФ, МПК F16F9/48 Амортизатор с дополнительным клапаном/ В.Н.Циплин, В.М.Малявин, В.К.Афанасов,

A.И.Грезнев - Опубл. 10.10.98

66. Патент на изобретение 2127675 РФ, МПК F16F9/48 Способ регулирования силы сопротивления гидравлического демпфера и устройство для его осуществления /вариаторы/ И.А.Стравинский, Е.И.Терновский, В.Г.Туров - Опубл. 20.03.1999.

67. Патент на изобретение 2165550 РФ, МПК F16F9/48 Гидравлический демпфер/ В.И. Чернышев, Н.СЛхович, А.В.Климов -Опубл. 20.04.2001.

68. Патент на изобретение 2247881 РФ, МПК F16F9/48 Амортизатор / Е.М.Гнеушева, В.И.Чернышев - Опубл. 10.03.2005.

69. Патент на изобретение 2313013 РФ, МПК F16F9/48 гидравлический амортизатор / С.Н.Калинин - Опубл. 20.12.2007.

70. Патент на изобретение 2333403 РФ, МПК F16F9/48 Гидравлический амортизатор / С.Н.Калинин - Опубл. 10.09.2008.

71. Патент на изобретение 2426921 РФ, F16F9/48 Амортизатор /

B.В.Новиков. Ю.Г.Лапынин, И.М.Рябов, К.В.Чернышов, А.В.Подзоров.

72. Патент на полезную модель №132513 РФ, МПК F16F9/24 Гидравлический амортизатор/ В.А.Чернавский, М.С. Килина — Опубл. 20.09.2013.

73. Парой A.A. Расчет и проектирование высокоскоростных пневматических приводов с торможением в конце хода /А.А.Парой// Механизация и автоматизация производства. - 1982. - №9. - С. 5 - 7.

74. Парой A.A. Способы торможения пневмопривода промышленного робота/А.А.Парой// Вестник машиностроения. - 1982. - № 10.-С. 9- 10.

75. Парс JI.A. Аналитическая динамика / Парс JI.A. // М., «Наука», 1971 -636 с.

76. Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник под ред. Е.В. Герц. - М.: Машиностроение, 1981. - 408 с.

77. Полешкин М.С. Идентификация рабочих процессов в многофункциональном тормозном устройстве // Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: тез. докл. XII Междунар. науч. техн. конф. студентов и аспирантов./ Сидоренко B.C., Грищенко В.И. - М., 2008. - С. 54-55.

78. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем /Д.Н. Попов. - М.: Машиностроение, 1977. -464 с.

79. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: учеб. для вузов/ Д.Н. Попов. - М.: Изд-во МГТУ им Н.Э.Баумана, 2001. - 320с.: ил.

80. Потемкин В.Г. Вычисления в среде MathLab: учебно-справочное издание / Потемкин В.Г. - М.: ЗАО «Диалог - МИФИ», 2004. - 720 с.

^ 81. Померанцев A.M. Разгрузка и тепловой расчет гидропередач агрегатных станков и автоматических линий / Померанцев A.M., Воскресенский В.В. // 1962. - Вып. 12. - 86-96 с.

82. Свешников B.K. Станочные гидроприводы: справ. Библиотека конструктора / В.К. Свешников. - 4-е изд., перераб.и доп. — М.: Машиностроение, 2004. - 512 е.: ил.

83. Сидоренко B.C. Устойчивость процесса позиционирования программного гидропривода // Новые технологии управления движением техн. объектов: материалы III Междунар. науч.-техн. конф. СКНЦВШ / B.C. Сидоренко. - Новочеркасск, 2000. -С.10-13.

84. Сидоренко B.C. Способы безупорного останова силового органа в гидроприводах с вращающимися золотниками //Вопросы теплопередачи гидравлики в сельхозмашиностроении: сб. науч. тр. / B.C. Сидоренко, О.Г. Бирюлин. - Ростов н/Д, 1973.-С. 101-106.

85. Сидоренко B.C. Синтез гидромеханических позиционирующих устройств металлообрабатывающего оборудования: автореф. дис... д-ра техн. наук. - Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2001. - 38 с.

86. Сидоренко B.C. Управляющие устройства быстроходных позиционирующих механизмов станков // Гидропневмосистемы технологических машин: межвуз. сб. науч. тр. / B.C. Сидоренко, С.Ю. Невидимое. — Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 1998. - С. 27-32.

87. Скрицкий В.Я. Эксплуатация промышленных гидроприводов / Скрицкий В.Я., Рокшевский В.А.// М.: Машиностроение, 1984. - 176 с.

88. Теплотехника: Учеб. для вузов /В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер.; Под ред. В.Н. Луканина. - 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 2000.-671с.

89. Теория систем с переменной структурой; под ред. C.B. Емельянова. -М.: Наука, 1970. - 592 с.

90. Толстов М.А. Пневматические и пневмогидравлические приспособления / Толстов М.А. // М.; Свердловск: Машгиз, 1956. - 204 с.

91. Трифонов О.Н. Приводы автоматизированного оборудования /О.Н. Трифонов, В.И. Иванов, Т.О. Трифонова. - М.: Машиностроение, 1991.-336 с.

92. Тугенгольд А.К. Интеллектуальное управление технологическими объектами: тр. IV Междунар. конгресса "Конструкторско-технологическая информатика-2000" / А.К. Тугенгольд. -М.: МГТУ «Станкин», 2000. - Т. 2. - С. 215-217.

93. Филипов И.Б. Тормозные устройства пневмоприводов /И.Б. Филипов. - JL: Машиностроение, 1987. - 143 с.

94. Филипов И.Б. Тормозные устройства пневмоприводов промышленных роботов: Обзор /И.Б. Филипов. - М.: НИИмаш, 1984. - 55 с.

95. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей / Флетчер К // М.: Мир 1991. В 2-х томах Т1 - 504 с.

96. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей / Флетчер К // М.: Мир 1991. В 2-х томах Т2 - 552 с.

97. Хаймович Е.М. Гидроприводы и гидроавтоматика станков/ Хаймович Е.М.// М., Машгиз, 1959. - 556 с.

98. Холзунов А.Г. Основы расчета пневматических приводов / Холзунов Е.А. // М.; Д.: Машгиз, 1959. - 163 с.

99. Цуханова Е.А., Виницкий Е.Я. Динамические характеристики электрогидравлического позиционного привода для РТК // Станки и инструмент. - 1983. - №1. - С. 6-8.

100. Цуханова Е.А. Динамический синтез дросселирующих управляющих устройств гидроприводов / Е.А. Суханова. -М.: Наука, 1978. -254 с.

101. Цуханова Е.А. Выбор способов торможения гидропривода. В сб. «Теория машин-автоматов и гидропневмопривода». М., Машгиз, 1963. -67-74 с.

102. Цуханова Е.А. Расчет тормозных устройств гидропривода автоматических станков и линий по заданному закону торможения. «Передовой научно-технический и производственный опыт». ГОСИНТИ, №20-63-531/14, 1963.

103. Цуханова Е.А. Получение заданного закона движения. В сб. «Вопросы пневмогидравлической автоматики», М., «Наука», 1964. — 158169 с.

104. Цуханова Е.А. Расчет тормозных устройств гидропривода при торможении «по времени». В сб. «Гидропривод и гидроавтоматика», ч.1. Ленинградский Дом научно-технической пропаганды, 1965. - 13-25 с.

105. Цуханова Е.А. Особенности синтеза тормозных устройств гидропривода. В сб. «Теория машин- автоматов и пневмогидроприводов». М., «Машиностроение», 1966. -45-51 с.

106. Чернавский В.А. Выбор способа торможения гидропривода промышленного органа манипулятора /В. А. Чернавский// Вопросы исследования гидропривода и тепловых процессов в сельскохозяйственном производстве: Сб. ст. - Ростов н/Д, 1979. - С. 82-86.

107. Чернавский В.А. Гидравлический дискретный привод для автоматических манипуляторов /В.А. Чернавский, Е.Я. Литвинов, Н.С. Лутаков// Исследование гидроприводов и тепловых поцессов в сельскохозяйственных производстве: Меж. вуз. сб. - Ростов н/Д, 1983. — С.22-28.

108. Чернавский В.А. Динамика гидропривода дискретных перемещений с повышенной точностью позиционирования элементов ГПА /В.А. Чернавский, Е.Я. Литвинов// Динамика станочных систем ГПА: Тез. докл. к 3-й всесоюз. науч. - техн. конф. - Тольятти, 1983. - 24-35 с.

109. Чернавский В.А. К вопросу выбора схемы пневмогидропривода для промышленного робота /В.А. Чернавский, Е.Я. Литвинов, Н.С. Лутаков; РИСХМ. - Ростов н/Д, 1983. -Деп. В НИИМАШ 25.05.83, №12.

110. Чернавский В.А. К вопросу исследования пневмогидропривода с комбинированным двигателем / В.А. Чернавский, Ю.С. Полуместный, Н.С. Лутаков// Вопросы исследования гидроприводов и тепловых процессов в сельскохозяйственном производстве: Межвуз. сб. — Ростов н/Д, 1981. — С.20-29.

111. Чернавский В.А. Пневмогидравлический привод для автоматического манипулятора с программным управлением /В. А. Чернавский, Е.Я. Литвинов, Н.С. Лутаков// Вопросы исследования гидроприводов и тепловых процессов в сельскохозяйственном производстве: Межвуз. сб. - Ростов н/Д, 1981. - С71 - 78.

112. Чернавский В.А. Экспериментальное исследование параметров, характеризующих работу пневмоприводов /В. А. Чернавский, Е.Я. Литвинов, Н.С. Лутаков// Исследование гидроприводов и тепловых поцессов в сельскохозяйственном производстве: Межвуз. сб. - Ростов н/Д, 1983. - С.28-34.

113. Чернавский В.А. Расчет параметров гидроамортизаторов с отсечной кромкой / Чернавский В.А. // Меж. вуз. сб. - Ростов н/Д, 1990. — 52-58 с.

114. Черный Г.Г. Механика жидкости и газа. Избранное / под общей ред. Крайко А.Н. Ред. - сост. Крайко А.Н., Ватажин А.Б., Любимов Г.А. // М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003 - 752 с.

115. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики / Чупраков Ю.И. // М.: Машиностроение, 1979. - 232 с.

116. Эрнст В. Гидропривод и его промышленное применение /пер. с англ. - М.: Машгиз, 1963. - 492 с. I

117. Эпштер Ю.Б. Надежность и структура автоматических станочных систем / Эпштер Ю.Б. // М.: Машгиз. 1962. - 178 с.

118. Яшина М.А. О влиянии параметров гидродемпфера на процесс торможения /М.А.Яшина// Машиноведение. 1984. - № 2. - С.28 - 32.

119. Яшина М.А. Расчет параметров гидродемпферов с дискретно изменяющимися окнами. /М.А.Яшина, Е.А. Цуханова // Пневматика и гидравлика. - 1982. Вып. 9. - С. 256-261.

120. ENIDINE Технический каталог. — 56 с.

121. THE hudraulike tlmice energie технический каталог. — 24 с.

Приложение А Патент на полезную модель №132513

тттШтАт

С"*

Hz

Е

ivï

Е

ÎS

И\ 1ШДГЗИМО МОДЕЛЬ

№ 132513

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР

Штених>6лвда!ель(ли). федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический

университет " (RU)

Автор(ы) см. на обороте

Заявка »2013118877

Приоритет полезной модели 23 апреля 2013 Г. Зарешс три ровано а Государственном реестре пеш&шък моделей Российском Федерации 20 сентября 2013 г. Срок; действия патента истекает 23 апреля 2023 г.

/руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

В,П. Симонов

щш mis №mWWWmWWWmmWmWWWWWWWWmmmmWms

ABTOfHu): Чернавскии Владимир Александрович (RU), Килина Мария Степановна (RU)

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

¡51) МПК

Р16Р 9/24 «201*101) Р16Р 9/48 <2006 0!)

и1

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА 11ИТЕЛЛЕКТУАЛЬН0Й СОБСТВЕННОСТИ

»ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

С)»::. Заказа: 2013118877/11. 23.04.2013

С-<< Дата начала отсчета срока действия патента: 23.«.2б13

Да га подачи заявки:23.04.2013 Опуб.шковаио: 20.09.2013 Б юл. № 26

Л^гсс для переписки:

344000. г.Ростов-иа-Дону, пл. Гагарина. 1, ДГТУ, проректору по иаучно-иетедоватеяьской работе и инновационной а«:гш1ьности, Богуславскому И,В.

(72) Авторы):

Чернавский Владимир Александрович (КЩ Кжшва Мария Степановна (1Ш)

(73 > Пат ею ообладатсл Ыч):

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" 0Ш)

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР

(57) Формула полезной модели Гидравлический амортизатор. содержащий гильзу с рядом дросселирующих ехверегий и установленный в «ей плунжер с выполненной на его торце выемкой. оор>п> юшей с наружной поверхностью плунжера отсечную кромку, предназначенную ¿ли перекрытия отверстий в гильзе, причем отсечная кромка выполнена криволинейной так, что касательные к последовательно расположенным на ней точкам опорца плунжера расположены под изменяющимся от 0 ло 90° углом к оси плунжера, а ряд дросселирующих оизерстий расположен нормально к оси плунжера с уменьшением их диаметра от отсечной кромки, отличающийся тем, что полость ндунжера соединена с установленным параллельно дросселирующим отверстиям 1 иль »ы подпорным клапаном, содержащим корпус с напорным отверстием, которое перекрывается подвижным элементом с демпферным оIверстием и поджатым 2гружшюй. н регулировочное устройст во. содержащее нажимной элемент и винт клапана.

73 С

СО

ю «1 -х со

Стр.-. t

Приложение Б Акт внедрения экспериментального стенда

УТВЕРЖДА

Проректор по учебной рабе

фгбфНЙЮ«ДГГ

. Ю.И.Бабепк

'Дата«/>/ 2013

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ)

344000, г, Ростов-на-Дону, лд. Гагарина, I Приемная ректора т 8(8^3) 273-85-25 Общий отдел т.8(863) 273-85-И

Факс [phone]

E-mail: [e-mail] пг

АКТ

о внедрении (использовании) результатов кандидатской Диссертационной работы Кил иной Марии Степанович И мят-и^^^ 1TrrrqmiTtTTft Любимова Александра Сергеевича в Старикова Алексея Валер«.«—.

Данный акт составлен о том, та в периоде Ш.2013 г. по 20.09.2013 г аспирантом кафедры «Гидравлика, ГПАиТТЬ КилииойМС. было проведено внедрение результатов диссертационной работы «Повышение эффективности приводов * " * установочных движений с гидравлическими амортизаторами» и магистрантами кафедры «Гидравлика, ГПА и ТП» Любимовым A.C., Стариковым A.B. провело bh^hZ результатов мастерских диссертация при организации учебного адсЙ в

1. Экспериментального стенда но исследованию гидравлических амортизаторов. I, Контрольно-измерительного комплекса и его программной поддержки в

системах PowerGraph v.3.8. 3. Учебно-методические обеспечения и рекомендации i исследований педэщшических амортизаторов.

(по организации

Использование указанных результатов позволило ввести дополнительную лабораторную работу: «Повышение эффективности приводов установочных движений с гидравлическими амортизаторами» по дисциплине «Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем», повысив качество и уровень знаний преподаваемого учебного материала студентам специальности; 150802 Гидромашины. гидроприводы игидронневмо-автоматика» и направления 141100 Энергомашиностроение.

Декан факультета «ТСиЭ» i Зав.кафедрой«Гадравлика,ГПА иТЩ

Д.т.н.профессор ""

Профессор кафедры 1ft «Гидравлика^ ГПА и ТП»

С.И.Попов

В.С.Сндоренко

В.А.Чернавсюш

Приложение В Акт внедрения расчетной методики

а®

—- , ,,

; "'V *** ; - .. Ш1ШШ1

о лтрпт Гиаад|»эоввний) результат*»

яредеедагепь ист. пмоектор Долбнав Д. Г. члены комиссии: главный инженер Яковлев А С

■ламальникотд. КТО Ракуленко С, В.

прштшкмВГм еоиошние ученой тпбки анДОВДисгтавюны в Ьраисгиой деетйыяет*

ь в следующем виде:

Ийездседсса девятых ■. ссх^аля» р?ты гремичв 1££

Рездосэты £Ый£Рйткь при выполнении НИР «аптималь-зе уг;равхшние гпадро^-

^«чйданх.'^ц'^татгУгу^ и шШИн» кем

ШШЮш

Приложение Г Математическая модель клапанного амортизатора

Математическая подмодель клапанного амортизатора

Исходными данные для решения численным методом математической модели:

(<Лх

Начальная скорость штока гидроамортизатора

= 0 ЪЪМ/ •

/=о -*0 /с '

Масса подвижных частей М — 1830кг;

Постоянная сила давления на амортизатор Р — 1 ООО//;

Постоянная сила трения Рт — 100//;

Диаметр поршня гидроамортизатора /Э = 0,019ж;

Диаметр штока гидроамортизатора $ = 0,012м\

Объем газа в аккумуляторе при начальном давлении

=25-10 ~6м3;

Начальное давление газа в аккумуляторе Рако — Ю5 ?

Показатель политропы п = 1,2;

Приведенный модуль упругости Е = \09 "у/2

Ход поршня гидроамортизатора *тах = 0,050л/; Диаметр отверстия клапана Ок - 0,003ж;

Угол конусности подвижного элемента клапана ОС = 90 ;

Плотность жидкости р - 900ъ 3;

Коэффициент местного сопротивления С — 2,2;

Масса подвижного элемента клапана т — 0,02кг',

Диаметр подвижного элемента клапана

Сила сжатия пружины клапана (начальная) F0 — 20Н;

Жесткость пружины клапана

с. = 5440й/ = 10~4; 1 /м

Диаметр отверстия дросселя (движение с малой установившейся скоростью) = 0,0003.М;

Диаметр отверстия демпфера в подвижном элементе клапана = 0,001 м .

В уравнениях: х- перемещение поршня гидроамортизатора; t- время; у- перемещение подвижного элемента клапана.

При составлении вектор - функции в программе MATLab получаем следующий вид:

function Fl = kgal l(t,y)

Р=1000; М=1800; Pt=100; D=0.019; d=0.012; pako=le5; Wak=50e-6; n=1.2; Pa=7; Ca=720;

Сила начального сжатия пружины Pq — 7Н\

Жесткость пружины сг ?

Dk=0.003; Dpk=0.017; m=0.02; Pk=20; Ck-5000; Ptk=20; R0=900; DZ=2.2;Dd=0.0003;

E=1.75e9; Xm=0.05; Do=0.0001;

F1 - [y(2);

(P-Pt*sign(y(2)))/M-(0.785*DA2)*y(5)/M+0.785*((DA2-dA2)/M)*pako*(Wak/(Wak-(0^85*(dA2))*y(l)))An-(Pa+Ca*y(l))/M;

y(4);

(0.785*(DkA2)*y(5)+0.785*(DpkA2-DkA2)*pako*(Wak/(Wak-(0.785* (dA2))* у (1))) An-Pk-Ck* у (3 )-

(Ptk+0.4*(DpkA2)*RO*DZ*((Dpk/Dd)A4)*(y(4)A2))*sign(y(4)))/m;

Е*у(2)/(Хш-у( 1 ))-E*(0.785*(DoA2)+3.14*Dk*0.71*y(3)*(((2/(RO*DZ))*y(5)-((Wak/(Wak-(0.785* d A2) *y (1))) An) *pako))A0.5)/((0.785*D A2)* (Xm-y (1)))];

Файл- функция имеет вид:

Y0 = [0;0.58; 0; 0; 1е5];

[Т, Y] = ode23 ('kgal 1', [0 0.03], Y0);

plot(T, Y(:,5), 'k')

hold on

grid on

hold off

Условные обозначения:

Р- постоянная сила давления на шток гидроамортизатора ГА,

М-масса подвижных частей,

Р^постоянная сила трения,

Э и с1 - диаметры поршня и штока ГА,

рако- начальное давление газа в ГА,

\Vak- объем газа в ГА при начальном давлении,

Ра и Са- сила начального сжатия и жесткость пружины ГА,

Бк- диаметр отверстия клапана ГА,

Брк и т - диаметр и масса подвижного элемента клапана ГА, Рк и Ск- сила сжатия и жесткость пружины клапана ГА, Р1к- сила трения подвижного элемента клапана ГА, ЯО- плотность жидкости,

Т>Ъ- коэффициент местного сопротивления отверстий ГА,

Эс1- диаметр демпферного отверстия в подвижном элементе клапана ГА,

Е- объемный модуль упругости жидкости,

Хт- максимальный ход поршня ГА,

Бо- диаметр отверстия для движения поршня ГА с малой установившейся скоростью.

OS Щ СТ«:Г~

Using Toolbox Path Cache. Type "help toolbox_path_cache" foe «ore info.

^ D:\acnHpaHTypalpac4eT\kgal1.M

Файл Правка Вид Текст Отладка Точси останова Web Окно Помощь

□ & i й/. Ой

[function Fl » kgall I t,Y)

P-1000; H«1B00; Pt-100; D-0.019; d-0.012; pako=le5; Kak.50e-6; n=1.2; Ра=7; Ca-720; Db-0.003; Dpfe.0.017; B=0.02; Pk=20; Ck«0; Ptk-20; R0-900; D2-2.2; Dd=0.0003; E"l.75e9; Xm=0.05; Do=0.0001; Fl • [y(Z|;

(P-Pt*sign(y(2)J) /И- (0. 785*DA2) *y{5)/Н+0. 785*((DA2-dA2)/H) *pako*(tfak/(Wak- (0.785* (dA2))*y(1)]) An- (Pa+Ca*Y(l)) /Н; Y(4);

(0.785*[DkA2)*y(5)+0.785* (DpkA2-DkA2) "рак 0* (Walt / (Wak- (0.785*(dA2))*y(l))) An-Pk-Ck*y(3) - (Ptk+0.4* (DpkA2)*R0*DZ* ((Dpk/Dd) A4)*{y(4)A2))*3lgn(Y(4J))/*; E*Y(2) / (X]t-y (1))-E*(0.785*(DoA2)+3.14*DU*0. 71*y(3)*(((2/(R0*D2))*y(5)-((Wajt/ (Uak- (0. 785*dA2) *y{l)))An)*pako))A0.5)/((0.785*DA2)* (Xa-y(l))) ] ;

О

kgal 1 M solvderrlB.M

kga11

Ln 1 Сголаец 1

•*} - 0

"Wv: . -.Л-:.'- : <"■!Г MjffilCit ■

оайт FipSSKS Ьид Wsb О;но Помощь

D £ Щ ? Текувий каталог C:WATLA06p5»<vork

TJ ,-j

&

Ими

Размер

Using Toolbox Path Cache. Type "help toolbox_path_cache" foe »ore info. Для запуска, выберите "Помощь по MATLAB" из меню Помоид».

*<-- .11 ореп(

ореп(

V- II

J4crapi

D:\acnHpaHiypd\pac4eT\solvdHm8.M |

Файл Правка Вид Текст Отладка Томки останова Web Окно Помощь

D i й f. ее в Сте<; S

function kgall clc

Y0 - [0;0.S8; D; 0; le5];

[T, Y] - 0de23 ('kgall1, [0 0.06], Y0);

plot(T, Y(:,2),

hold on

grid on

bold off

end

kga11M solvdemS M

kga11

Гдаенач á .

Буферсбпена ]»'

Вставить

( Вставка Разметка страницы . Фор пулы Данные рецензирование Вид

Calibrt ',11 - ¡А1аНМЖ ш sfl-ij?"*] | Перенос текста

К Ч Tt|jBB ""'l*^»" ¿^""I'lSP S 3§j fg£j| ^J Объединить и поместить в цент

Шрифт

выравннеакие

С22

fie 0,6

А

Масса перемещаемых частей (кг) ' ••••• Скорость движения (м/с) Давление настройки амортизатора (Па)

Or t

100 0.02 100

200 0.02 100

300 0.02 150

400 0.02 150

500 0.02 150

600 0.02 ISO

700 0.02 180

SOO 0.02 200

900 0.02 200

1000 0.02 230

1100 0.02 230

11С0 0.02 300

1200 n т 350

1300 0.6 |л 0.7 л а -atfrac, ~ «.„Г* зкз? Je»« 0.9 1 [s 1.2 1.3 400

1400 300

1500 500

1600 600

1700 500

1SOO О.б 1000

1900 0.04 300

--- _ _ ~ _ _оодл t о

"Готово ,

Приложение Д Линейный датчик перемещения БеБШ

Датчики перемещения MLO-POT, аналоговые

Технические данные

Ж

MLO-POT- -TUF

Ход

225... 2000 мм

Основные характеристики Ход 225 ¡ 300 ( 360 ¡ 450 ¡500 ¡600 ¡750 ¡1000 ¡1250 ¡1500 ¡1750 ¡ 2000

Конструкция Бесштоковый с защитной пентой и скользящим ползунком

Принцип измерения Аналоговый датчик перемещения контактный, абсолютное измерение

Разрешение [мм] 0.01

Макс скорость перемещения ¡м/с) 10

Максимальное ускорение [м/с2] 200

Положение монтажа Любое

Привод, Угловое смещение ["С] ±1

шаровое соединение Непараллельность [мм] ±1,6

Срок службы Полных ходов [10ь] Обычно 100

Присоединение 4-х контактный штекер, тип A DIN 43 650

Вес продукта [г] 900 1000 1100 1200 1300 1500 1800 2200 2500 3000 3500 3900

1.2

Общие электрические данные

Ход 225 | 300 1360 ¡ 450 ¡500 1600 ¡750 11000 ¡1250 ¡1500 ¡1750 ¡2000

Питание [В лост.тока] 101'

Максимальное потребление тока (мА) 4

Ток скребка рекомендуемый (иА) < 1

максимум [мА] 102)

Сопротивление присоединения [й21 5 ¡5 ¡5 ¡5 |5 ¡5 ¡10 ¡10 ¡10 ¡20 ¡20 ¡20

Допустимое отклонение [%] сопротивления соединения *20

Независимая линейность |%] 0 07 ¡006 ¡0.05 ¡0,05 ¡0,05 ¡0,05 ¡0,04 ¡0.04 ¡0,03 ¡0,03 ¡0.03 ¡0,02

Температурный коэффициент [рргп7К] 5

Интерфейс Аналоговый

11 Рекомендуе'Сй стабилизированным исшчник питания. допускается максиму« 42 В ru>ct трка. 2) Допускается тол»*о в течение короткого времени. 6 случаи сбоя в ра&оге

Условия рабочей и окружающей среды

Ход 225 300 360 1450 500 600 750 11000 1250 1500 1750 2000

Окружающая температура [°С] ""зоТ^о?»

Класс защиты сверху IP40 no IEC 60529

снизу IP42 по IEC 60529й

Стойкость к вибрации по DIN/IEC 68 Части 2 -6. уровень жесткости 2

Стойкость к продолжительным ударам по DIN/IEC 68 Части 2 -27, уровень жесткости 2

СЕ символ по 89/336/ЕЕС (директива ЕМС)

t) Нообшздмю учшыбать диапазоны температур. на копгрые раес<«таны отдельныекомпотмжты. испольэуамый & комплектном системной решении. 2} Дат чи* расположен вниэуиримонтаАевобригномттотюжении.

Датчики перемещения МЮ-РОТ, аналоговые

Технические данные и принадлежности

Размеры

—-

г F <S> 3