O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI TRANSPORT VAZIRLIGI
TOSHKENT DAVLAT TRANSPORT UNIVERSITET
Qo‘lyozma huquqida
UDK 629.331.07
ALLIYEV NAMOZ FOZIL O‘G‘LI
TEXNOLOGIK MASHINALARNI YOQILG‘I SARFINI ANIQLAQSH
USLUBINI ISHLAB CHIQISH
70712501 – “Avtotransport vositalarini sinash”
Magistr darajasini olish uchun
Dissertatsiya
Ilmiy rahbar: PhD dots.Abdurazzoqov.U.A
Toshkent -2023
1
Mundarija
KIRISH…………………………………………………………………………….……
1. YER QAZISH MASHINALARINING ENERGIYA SAMARADORLIGINI
O’RGANILGANLIK HOLATI
1.1. Bir kovshli ekskavatorlarning konstruktiv- texnologik tizimlari o'zaro ta'sir
jarayonlarini o'rganish…………………………………………………………..………..
1.2. Tadqiqotning ilmiy nazariyasini tizimlilik pozitsiyasidan kelib chiqib ishlab
chiqish.………………………………………………………………………….………..
1.3. Bir kovshli ekskavatorlar energiya samaradorligini oshirishning ilmiy muammosi
yechimlari tahlili.....................................................................................................................
Bob bo’yicha hulosalar……………………….………………..………………………...
2.DIZAYNING TA'SIRINI O'RGANISH VA BIR CHELAKLI
EKSKAVATORLARNING ISH JARAYONI SAMARALIGI BO‘YICHA REJIM
PARAMETRLARI
2.1 . Ekskavatorning geometrik va kinematik parametrlarini tuproqni qazish uchun
sarflangan energiyani hisobga olgan holda o'rganish..……………………………….….
2.2. Ekskovator qo’li va kovshining yer qazish ishlarida muttanosib va nomuttanosib
ishlashini matematik modellashtirish ……………………………………………...........
2.3 . Ishlab chiqilgan tuproq bilan o'zaro ta'sir qilishda bir kovshli ekskavatorning
samaradorligini tahlil qilish……………………………………………………...………
Bob bo’yicha hulosalar……………………………………………………….…..………
3.BIR KOVSHLI EKSKAVATOR ISHLATISHNING ENERGIYA INTENSIV
JARAYONLARINI SIMULYATSION MODELLASH.
3.1. Kovshning konstruktiv elementlarini yuklanish holatini o'rganis……………………
3.2 Kinematik juftlikni yuklash rejimlarini simulyatsiya qilish "Burilish doirasining
haydash mexanizmi toji"…………….……………………………………………….…..
3.3. Ish rejimlarini konstruktiv tarzda modellashtirish gidravlik haydovchi texnologiya
tizimlari ………….……………………………………………………………………….
Bob bo’yicha hulosalar ………………………..……….………………………………...
XULOSA………………….…………………………………………..…………………
FOYDALANILGANADABIYOTLAR……………………..………………………….
2
KIRISH
Mavzuning dolzarbligi. O‘zbekiston Respublikasi hududida katta
hajmdagi tuproq ishlari, yo‘llar va transport inshootlarini qurishda, neft va gaz
konlarini o‘zlashtirish va o‘zlashtirishda, quvurlar va kommunikatsiyalarni
yotqizishda og‘ir ish sharoitlari tuproq va tuproq ishlovchi mashinalardan
foydalanishni taqozo etadi. , shu jumladan bir kovshli ekskavatorlar.
Tsikli o'zgaruvchan yukning asoslari va rejimlaridan uzoqligi gidravlik
yuritmaning chidamliligining pasayishi va ishning energiya intensivligining
oshishi tufayli ulardan foydalanish samaradorligiga salbiy ta'sir qiladi.
Gidravlik yuritmaning texnologik operatsiyalari yuqori energiya
xarajatlari bilan amalga oshiriladi, ularning katta qismi qarshilik kuchlarini
engib o'tishga va ishchi uskunaning o'z massalarini harakatga keltirishga to'g'ri
keladi. Shu bilan birga, kuchli gidravlik mexanizmlar va ishchi uskunalar
texnologik operatsiyalarni bajarishda tsiklik o'zgaruvchan yuklarni boshdan
kechiradi. Bundan tashqari, ekskavatorning ishlashi paytida texnologik
parametrlarning dastlabki qiymatlari o'zgaradi, bu esa gidravlik yuritmadagi
dinamik yuklarning oshishiga va ish rejimlarining beqarorligiga olib keladi. Bu
omillar gidravlik qo'zg'alish va ishlaydigan asbob-uskunalar samaradorligini
pasayishiga, qazishning solishtirma narxining oshishiga, ekskavatorning xizmat
qilish muddati va unumdorligini pasayishiga olib keladi.
Yo‘l-qurilish
samaradorligini,
mashinalari
xavfsizligini
(YDM),
oshirishga,
xususan,
yer
qazish
ekskavatorlarning
ishlarining
sifat
ko‘rsatkichlarini ta’minlashga, ekspluatatsiya xarajatlarini, jarayonlarning
energiya zichligini kamaytirishga qaratilgan ilmiy-texnikaviy yutuqlarni ilmiy
izlanishlarsiz amalga oshirish mumkin emas. ularning tarkibiy qismlari,
agregatlari, mexanizmlari, tizimlari va boshqaruv bloklari, shuningdek
energiyani qayta tiklash va resurslarni tejash usullari [4, 81].
Gidravlika mashinalarini boshqarishning ilmiy asoslari, usullari va
vositalarini rivojlantirish tendentsiyasi SDM gidravlik drayverlarini ishlatish
3
nazariyasi va amaliyotini takomillashtirishni talab qiladi, shuning uchun ishchi
suyuqlik oqimining energiyasini qayta tiklash usullarini qo'llash eng muhim
vazifaga aylanadi. Bu SDM potentsialidan yaxshiroq foydalanish va gidravlik
yuritmani turli xil yuklash rejimlarida ishning ma'lum bir tsikli uchun asosiy
ishlash ko'rsatkichlarini yaxshilash imkonini beradi.
Shu sababli, muhim ilmiy-texnik muammo - qarshilik kuchlari tufayli
energiya yo'qotishlaridan foydalanish va energiya tejovchi yuritma (ED) ni
ishlab chiqish. Shu munosabat bilan tuproqni qazish jarayonini o'rganish elektr
stantsiyasi, gidravlik yuritma va ishchi uskunalar o'rtasidagi tizimli aloqalarni
hisobga olgan holda alohida ahamiyatga ega bo'lib, bu ularning quvvati va
quvvat parametrlarining o'zgarishi qonuniyatlarini aniqlash imkonini beradi.
Yuqori
energiyali
rejimlarda
ishlaydigan
gidravlik
qo'zg'alish
mexanizmlari elektr stantsiyasi tomonidan ishlab chiqarilgan juda katta
energiyani iste'mol qiladi va uning ozgina qismi jarayonda foydali ishlarni
bajarishga sarflanadi. Ushbu muammoni energiya yo'qotishlarini kamaytirish
orqali hal qilish taklif etiladi. Energiyani tejovchi drayverni (EA) ishlab chiqish
muhim ilmiy va texnik kontseptsiya bo'lib, bajarilgan operatsiyalarning energiya
intensivligiga muvofiq ekskavator elementlari o'rtasida energiyani aylantirish,
saqlash va quvvatni qayta taqsimlash orqali hosildorlik va ish samaradorligini
oshiradi.
Texnologik
jarayonlarning
energiya
intensivligini
qat'iy
nazorat
qilmasdan, asboblar, avtomatlashtirish elementlari, modellashtirish usullari va
robotlar va manipulyatorlarni boshqarish nazariyasisiz bu muammoni hal qilish
mumkin emas. Ushbu usullardan foydalanish energiya xarajatlarini, SDM ning
ishlashi va chidamliligiga ta'sir qiluvchi gidravlik qo'zg'alish elementlarining
javobiga sarflangan vaqtni sezilarli darajada kamaytiradi. Shu bilan birga, ishchi
suyuqlik oqimining energiyasini qayta tiklash texnologiyalaridan foydalanish va
samarali gidravlik qo'zg'alish elementlaridan foydalanish asosiy yo'nalishga
aylanmoqda.
Ekskavatorning energiya tejamkor va optimal ishlash rejimlarini tartibga
4
soluvchi sifat mezonlari ekspert baholash usuliga, yo'l korxonalarining ish
tajribasiga
asoslanadi
va
ilmiy
tadqiqot
bazasi
tomonidan
qo'llab-
quvvatlanmaydi va zamonaviy texnik manbalarda ular keng assortimentga ega. ,
bu dissertatsiyada hal qilingan vazifalarning muhimligini tasdiqlaydi. Shu
munosabat bilan, ekskavator ish oqimining samaradorligini oshirish imkonini
beradigan energiya tejashning yangi usullari va texnik echimlarini ishlab chiqish
va ilmiy asoslash alohida ahamiyatga ega.
Yer
qazuvchi
mashinalarni
loyihalash
va
ulardan
foydalanish
samaradorligi masalalari qator tadqiqotchilar ilmiy ishlariga bag‘ishlangan: T.V.
Alekseeva, E.A.Abramenkova, K.A. Artemyeva, V.F. Amelchenko, V. G.
Ananina, V.I. Balovneva, I.V. Boyarkina, Yu.A. Buryana, T.M. Bashti, Yu.A.
Vetrova, B.P. Volovikova, N.S. Galdina, V.M. Gerasuna, Yu.V. Ginzburg, B.I.
Glotova, V.V. Gruzin, N. G. Dombrovskiy, Yu.S. Dorosheva, D.V.
Dragomirova, D.N.Yeshutkina, I.I. Elinson, V.A. Zorina, A.V. Zaxarenko, V.G.
Zedgenizova, R.A. Kabasheva, A.S. Qodirova, D.Yu. Kobzov, V.P. Ishonchlilik
va chidamlilikni oshirish uchun asosiy tushunchalarni ishlab chiqqan
Kovalenko. Biroq, energiyani qayta tiklash texnologiyalarini qo'llash hali
etarlicha o'rganilmagan, xususan, qarshilik kuchlari va turli xil tsikl
operatsiyalari paytida yer ko'chiradigan mashinaning ishchi uskunasining statik
yukidan foydalanish.
Muhim va murakkab vazifalardan biri - texnologik parametrlarni optimal
nazorat qilish va ishchi organdagi mavjud yuklar ostida gidravlik qo'zg'alish
quvvatini taqsimlash vazifasi. Gidravlik qo'zg'alish quvvatini harakatlantiruvchi
elementlar o'rtasida optimal taqsimlash, shuningdek, tuproqni ko'chirishda
qarshilik kuchlari va o'z massalarini engish uchun sarflangan energiyani qayta
ishlatish energiya xarajatlarini minimallashtiradi va gidravlik yuritmaning
samaradorligini oshiradi.
Tadqiqiot obyekti: Bir kovshli ekskovatorlarning ish jarayoni.
5
Tadqiqot predmeti: bir kovshli ekskavatorning ish jarayonining
qonuniyatlari.
Tadqiqot maqsadi: energiya tejovchi yuritmalarning ish parametrlarini
optimallashtirish va gidravlik yuritma va ishchi uskunaning elementlari o'rtasida
quvvatni qayta taqsimlash printsipidan foydalangan holda ekskavatorning
energiya samaradorligini oshirish.
Tadqiqot vazifalari:
- bir kovshli ekskovatorlarning asosiy tizimlar (elektr stantsiyasi, gidravlik
yuritma, energiya saqlash va ishchi uskunalar) o'rtasidagi tarkibiy va funktsional
munosabatlarni hisobga olgan holda texnologik operatsiyalarni bajarish uchun
sarflanadigan quvvat samaradorligining ilmiy konsepsiyasini ishlab chiqish.
ekskavator;
- murakkab dinamik tizim sifatida ekskavator bilan qazish jarayonining
muntazamligini tadqiq qilish va asoslash va uning turli joylashuvi bilan
ishlaydigan asbob-uskunalar elementlarining eng ko'p energiya talab qiladigan
pozitsiyalarini o'rnatish;
- bir kovshli ekskavatorning asosiy tizimlarining energiya tejovchi parametrlarini
o'rganishning ilmiy asoslangan metodologiyasini ishlab chiqish.;
Tadqiqotning ilmiy yangiligi:
- bir kovshli ekskavatorning energiya samaradorligini oshirish bo'yicha ilmiy
konsepsiya ishlab chiqilgan bo'lib, uning elementlari o'rtasida quvvatni qayta
taqsimlash va energiyani qayta tiklash va konversiyalash tizimlaridan
foydalanish;
- bir kovshli ekskavatorning ishchi uskunasining turli joylashuvi, uning
ishlashning vaqtinchalik rejimlarini hisobga olgan holda, tuproq qazishning
dinamik jarayonining bog'liqligini tavsiflovchi matematik modellar yaratilgan;
- gidravlik nasos, gidravlik tsilindr va gidravlik dvigatelning o'ziga xos energiya
6
intensivligining ish operatsiyalarini bajarish jarayonida o'zlashtirilgan tuproq
birligiga sarflanadigan quvvat miqdoriga sifat jihatidan yangi funktsional
bog'liqliklari o'rnatildi;
- tuproq qazish jarayonining energiya samaradorligini o'zgartirish uchun
simulyatsiya modeli ishlab chiqilgan bo'lib, u gidravlik yuritma va ishchi
uskunalarning elementlari o'rtasida quvvatni qayta taqsimlashni asoslash
imkonini beradi. gibrid yuritmaga ega bir kovshli ekskavator.
Metodologiya
va
tadqiqot
usullari.
Tadqiqotning
umumiy
kontseptsiyasi nazariy va eksperimental usullar majmuasiga asoslanadi,
jumladan, matematik, kompyuter, simulyatsiya modellashtirish va ekskavator
yordamida qazish jarayonining ilmiy nazariyasi yutuqlari, nazariy va
eksperimental tadqiqotlar natijalarining yaqinligini baholash, shuningdek,
tadqiqot metodologiyasi, jumladan, matematik statistika, geometrik va
kinematik
tahlil
usullari,
nazariy
mexanika,
chekli
elementlar
usuli,
eksperimental omillarni matritsa qurish, toʻliq hajmli tajribalar, iqtisodiy
samaradorlikni baholash.
Nashr etilgan maqolalar. Tadqiqotlar natijalari bo’yicha Respublika
anjumanlari va ilmiy jurnalalarida 3 ta maqola va tezislar nashr qilindi
Dissertatsiyaning tuzilishi va hajmi. Dissertatsiya kirish, 3 ta bob,
xulosa va foydalanilgan adabiyotlardan iborat. Ishning mazmuni ____ betdan
iborat boʻlib, ___ ta jadval, ___ ta rasm, foydalanilgan adabiyotlar roʻyxati (50
ta nom)dan iborat.
7
MA'LUMOT. YER QAZISH MASHINALARINING SAMARADORLIGI
TAHLILI
1.1 Bir kovshli ekskavatorlarning strukturaviy-texnologik tizimlarining
o'zaro ta'sir jarayonlarini o'rganish
O’zbekiston Respublikasining iqtisodiyotining muhim tarkibiy qismlaridan
biri bo'lgan yo'l xo'jaligining rivojlanishi, asosan, butun xizmat ko'rsatish
muddati davomida yuqori samaradorlik darajasida mexanizatsiya inshootlarini
ta'mirlashni ta'minlaydigan samarali ishlash va ta'mirlash tizimiga bog'liq.
Qurilish ishlarining turli turlari orasida tuproqlarning rivojlanishiga sezilarli
miqdorda tushadi. Agressiv muhitda mashinalar to'plamini ishga tushirishning
o'ziga xos xususiyati butun texnologik jarayonning sifat mezonlari har bir
birlikning samaradorligi va ishonchliligiga bog'liqligi bilan og'irlashadi. Yo'l
mashinalarining strukturaviy-texnologik tizimlarining o'zaro ta'sir samaradorligi
asosiy parametrlar bo'yicha baholanadi. Masalan, samaradorlik, samaradorlik va
energiya intensivligi.
Oldingi tadqiqotchilar A.M. Zavyalov, D.B. Solovyov, V.N. Tarasov va
boshqalar tomonidan o'tkazilgan massifning geomexanik holatiga bog'liq holda
qazilma va yuk ko'tarish mashinalarining energiya sarfini baholash bo'yicha
o'tkazilgan tadqiqotlar natijalari ekskavatorlar energiya tejamkor operatsiyalarni
amalga oshirishda yetakchi o'rinni egallashini ko'rsatadi [82, 157, 166].
Hozirda gidravlik mashinalar umumiy YQM flotining 80% ni tashkil etadi.
Tuproq muhitini qazishda butun umr davomida gidravlik drayvlarning ishlashi
85% ni tashkil qiladi. Asosiy funktsional operatsiyalarning 50 dan 70% gacha
og'ir yuklanish sharoitlarida amalga oshiriladi. Yerni ko'chma mashinalar kuch
gidravlik motorlar va gidravlik diskning yukiga va uning o'zgarishi
dinamikasiga ta'sir qiluvchi elementlarning juda ko'p qo'shilishi bilan ajralib
turadi. Shunday qilib, aktuatorlarning ishlash rejimlari juda tang (1.1-jadval).
8
1.1-jadval
Yuklanish ostida YQM gidravlik yuritmalarining ishlash ulushi
Ko’rsatkichlar
Ekskovatorlar Buldozerlar
Energiya sarfi
50 % – 70 % 58 % – 69 % 56 % – 70 % 46 % – 50 % ~ 50 %
Skreperlar Yuklagichlar Kranlar
yuqori
operatsiyalar
Qo'shilishlar soni
1250
1500
1200
900
1000
har bir ish
o'zgarishiga
Umumjahon qurilish va yo'l mashinalari orasida tırtıllı yo'llarda 3 va 4guruhlarning bir kovsh ekskavatorlari tomonidan keng funktsional imkoniyatlar
mavjud. Yo'l qurilish ishlarining texnologik jarayonlarida ular mashinalar
majmuasida etakchi o'rinlarni egallaydi. Ekskavatorlarning ish uskunasi, tsiklik
harakat paytida inertsiya momentlarining katta qiymatlarini oladi, dinamik
yuklarning manbai hisoblanadi. Ekskavatorning ish tsiklining ishlashi elektr
stantsiyasining yuqori quvvati va o'ziga xos yoqilg'i sarfining yuqori qiymatlari
bilan ta'minlanadi. Kovshni to'ldirish operatsiyasi o'zgaruvchan dinamik yuklash
va gidravlik haydovchining past samaradorligi bilan birga keladi. Chelakning
to'liq
yuklanmaganligi
ekskavatorning
unumdorligi
va
samaradorligini
pasayishiga olib keladi. Mashinalarning birliklari va agregatlariga ortib
borayotgan yuklarning ta'siri gidravlik haydovchining texnologik operatsiyalari
uchun energiya sarfini minimallashtirish bilan uning samarali ishlashiga
qo'yiladigan talablarni kuchaytiradi.
Shlangi qo'zg'alish mexanizmlarining ishlashini o'rganish uchun uning
tasnifini ko'rib chiqing. Volumetrik gidravlik haydovchining tuzilishida energiya
manbai mavjud. Energiya manbai turiga ko'ra, gidravlik aktuatorlar uch turga
bo'linadi:
9
- nasosli gidravlik haydovchi - gidravlik haydovchi, unda ishchi suyuqlik
gidravlik dvigatelga ijobiy siljishli nasos bilan beriladi.
- akkumulyatorli gidravlik haydovchi - ishchi suyuqlik gidravlik dvigatelga
oldindan zaryadlangan gidravlik akkumulyatordan beriladi;
- asosiy gidravlik haydovchi - ishchi suyuqlik gidravlik liniyadan gidravlik
dvigatelga kiradi.
Chiqish aloqasi harakatining tabiatiga ko'ra, volumetrik gidravlik drayvlar
bo'linadi:
- progressiv harakat;
- aylanish harakati - gidravlik dvigatelning chiqish rishtasining 3600 dan
kam burchak ostida aylanish harakati bilan;
- aylanish harakati.
Sozlanishi mumkin bo'lgan gidravlik haydovchida gidravlik dvigatelning
chiqish rishtasining tezligi berilgan qonunga muvofiq o'zgarishi mumkin.
Tartibga solinmagan gidravlik haydovchida tezlikni o'zgartirish uchun
qurilmalar yo'q.
Mavjud gidravlik qo'zg'alish mexanizmlarini takomillashtirish va yangi,
yanada samaraliroq gidravlik qo'zg'alish mexanizmlarini yaratish gidravlik
haydovchining o'zini ham, umuman yer ko'chirish mashinalarini ham sinovdan
o'tkazgan holda nazariy va eksperimental tadqiqotlar majmuasini talab qiladi.
Yer ko'chirish mashinalari - bu murakkab mexanik tizimlar bo'lib, ular ishchi
organlar, ishchi, quvvat va ishlaydigan uskunalar, turli xil ish mexanizmlari,
gidravlik haydovchilar va metall konstruktsiyalardan iborat bo'lib, shuning
uchun ularni tadqiq qilish va sinovdan o'tkazish zamonaviy usullardan
foydalanishni talab qiladigan ko'p qirrali vazifadir. va asboblar.
Yer ko'chirish mashinalarini sinovdan o'tkazishda belkurakli ekskavatorning
asosiy tizimlarining o'zaro ta'sirini o'rganish bo'yicha katta tajriba zamonaviy
axborot o'lchash tizimlari yoki ularning elementlari, ishlov berish va tahlil qilish
uskunalari va kompyuterlardan foydalangan holda tadqiqot va sinov usullarini
birlashtirish va tiplashtirish imkonini beradi. Bu tadqiqotning ilmiy darajasini
10
oshiradi, uni amalga oshirishni tezlashtiradi va bir xil darajadagi ishonchlilik
bilan bir xil ma'lumotlarni olish imkonini beradi.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, yer ko'chiradigan mashinalar va ularning
qo'zg'atuvchilarining strukturaviy shakllari va turlarining xilma-xilligiga
qaramasdan, ularni sinovdan o'tkazish va tadqiq qilishda barcha mashinalar
uchun bir xil turdagi kerakli va etarli miqdordagi ma'lumotlarni aniqlash
mumkin. Tajriba va sinovlarni o'tkazishda gidravlik qo'zg'alish elementlarining
ish jarayonlarini o'xshashlik va fizik modellashtirish usullaridan, tajribani
rejalashtirish nazariyasidan, deformatsiyalar, magnitografiya va boshqalardan
keng foydalanish kerak. TsNIISda ishlab chiqilgan usul va dasturlar bo'yicha
eksperimental ma'lumotlarni yarim avtomatik va avtomatik qayta ishlash va
tahlil qilish uchun zamonaviy o'qish uskunalari, kompyuterlar, shuningdek,
ehtimollik nazariyasi va tasodifiy jarayonlar nazariyasining matematik apparati
qo'llaniladi.
O'xshashlik nazariyasi va fizik modellashtirish usullaridan foydalanish
mashinalarning prototiplarini ishlab chiqarishdan oldin gidravlik tsilindr kabi
gidravlik qo'zg'alish elementlari interfeyslarining o'zaro ta'sirini o'rganish
imkonini beradi. Buning uchun o'rganilayotgan jarayonning mohiyatini
aniqlaydigan
differentsial
qo'llaniladi,
bu
tenglamalar
to'g'ridan-to'g'ri
tizimlari
eksperiment
va
yagonalik
asosida
shartlari
eksperimental
bog'liqliklarni olish va ilgari surilgan gipotezalarni tekshirish imkonini beradi.
Eksperimental tadqiqotlarning ilmiy darajasini oshirish, natijalarni qayta
ishlash va tahlil qilish usullarini birlashtirish, tannarx va mehnat xarajatlarini
kamaytirish, ishlarni bajarish vaqtini qisqartirish va olingan natijalarning
ishonchliligini oshirish uchun tadqiqotning matematik usullarini qo'llash kerak.
kimyo va texnologiya, qora va rangli metallurgiya, avtomatik boshqaruv,
metallni
qayta
ishlash,
mashinasozlik
sohasidagi
qo'llaniladigan eksperimentni rejalashtirish nazariyasi.
Bu usullarga quyidagilar kiradi:
11
tadqiqotlarda
keng
- tadqiqot maqsadining miqdoriy tavsifini va uni tavsiflovchi omillarni
tanlash, shuningdek, statistik xarakteristikalari aniqlanishi kerak bo'lgan
tasodifiy shovqinni shovqinga birlashtirish;
- omillarning ahamiyatini baholash (eng muhim omillarni tanlash va
ularning hajmini, omillar maydonini va eksperimental hisoblash ishlarining
hajmini kamaytirish uchun ahamiyatlilik darajasiga ko'ra tartiblash);
- noma'lum koeffitsientli regressiya tenglamasi ko'rinishidagi ob'ektning
matematik modelini ishlab chiqish;
- nazoratsiz omillarning barcha ta'sirini o'rtacha baholashni ta'minlaydigan
tajribalar sonini, tasodifiy tartibini, ularning o'tkazilishini va har bir tajribada
omil qiymatlari kombinatsiyasini tanlashni aniqlaydigan eksperimental tadqiqot
o'tkazish rejasini tuzish;
- eksperimental ma'lumotlarni statistik qayta ishlash (kuzatish xatolarini
darajalash, raqamli xarakteristikalar va tajriba ma'lumotlaridagi tasodifiy
komponentlarning taqsimlanish qonunini aniqlash, tajribalar va asosiy statistik
farazlarning
takrorlanishini
tekshirish,
regressiya
tenglamasining
koeffitsientlarini topish, matematik modelning eksperimental ma'lumotlarga
muvofiqligi);
- tajriba natijalarini tahlil qilish.
Matematik rejalashtirish usullaridan foydalanish eksperiment o'tkazish,
olingan ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilish jarayonini optimallashtirish,
o'rganilayotgan parametrlarni baholashni standartlashtirish, ishonch oraliqlarini
o'rnatish va turli tadqiqotlardan taqqoslanadigan natijalarni olish imkonini
beradi.Metrologiya talablariga muvofiq tanlangan, foydalaniladigan o'lchash
tenzometrik va magnitografik uskunalar zamonaviy qayta ishlash, hisoblash va
tahlil qilish texnologiyasidan foydalangan holda keyingi avtomatlashtirilgan
qayta ishlash uchun qulay shaklda o'lchov natijalarini ro'yxatga olishni
ta'minlashi kerak. Uskunalar majmuasi o'lchov natijalarini tanlangan hisoblash,
analog yoki ixtisoslashtirilgan tahlil texnologiyasiga mos keladigan shaklga
o'tkazishni ta'minlashi, shuningdek zarur statistik ishlov berish va tegishli
12
matematik tahlilni ta'minlashi kerak. Olingan avtomatlashtirilgan axboroto'lchov tizimlari o'lchovlardan barcha kerakli ma'lumotlarni olish, ushbu
ma'lumotlarni qayta ishlash uchun barcha hisob-kitoblarni amalga oshirish va
natijalarni tahlil qilish uchun eng qulay shaklda taqdim etish imkonini beradi.
Yo'l er ko'chirish mashinalarining gidravlik qo'zg'alish samaradorligini
oshirish masalasini hal qilish ko'p jihatdan YQM ning haqiqiy ish sharoitida
ta'sir qiluvchi kuchlar muvozanatini va har bir tsikl uchun quvvatni taqsimlashni
o'rganishga asoslangan bo'lishi kerak, shuningdek, ulardan foydalanish
tajribasini umumlashtirish.
1.2 Tizimli yondashuv nuqtai nazaridan tadqiqotning ilmiy konsepsiyasini
ishlab chiqish
Hozirgi vaqtda rus mashinasozlikning asosiy vazifalaridan biri uni
modernizatsiya qilishdir. Mashinasozlikni modernizatsiya qilish barcha ilmiy va
texnologik jarayonlarning yuqori dinamikasi bilan ajralib turadigan ishlab
chiqarish va iqtisodiy munosabatlarni o'zgartirish sharoitida Rossiyaning
innovatsion asosda rivojlanishini nazarda tutadi. Bunda energiya tejovchi
prinsipial yangi texnologiyalarni izlash, jahonning yetakchi davlatlarining ilg‘or
tajribasini mahalliy ishlab chiqarishga integratsiyalash kiradi.
Biroq, bizning davrimiz voqeligi nazariy-uslubiy asosning qoniqarsiz
asoslarini va rivojlanish jarayoniga ta'sir qilishning samarali vositalarini izlashda
kompleks yondashuvning yo'qligini aniq aks ettiradi. YQM gidravlik
haydovchining ishonchliligi va chidamliligini oshirishda ilmiy-texnikaviy
tizimlarning barqaror rivojlanishini boshqarish vositalarining nazariy asoslarini
shakllantirish muhim ilmiy va amaliy vazifadir. Gidravlik haydovchining
energiya samaradorligini oshirish formulasini sifatli modellashtirish tashkiliy va
texnologik tizimlarga murakkab ta'sir ko'rsatishi mumkin, bu shartlarni hisobga
olishga imkon beradi.
ekspluatatsiya
qilish,
haydovchisining
energiya
tuproq
qazish
samaradorligi
mashinalarining
jarayonini
sharhlash,
gidravlik
gidravlik
qo'zg'alishning dinamik jarayonlarini matematik modellashtirish, tuproq ish
13
mashinalarining optimal parametrlarini asoslash metodikasi va boshqalar. Bunga
asoslanib, ritmik rivojlanishga ta'sir qiluvchi adekvat samarali harakatlarni
shakllantirish mumkin. Shlangi qo'zg'alish tizimining energiya samaradorligini
oshirish jarayonlarini tadqiq qilish metodologiyasini boshqarish tizimining
kontseptual modeli 1.1-rasmda ko'rsatilgan.
1.1-rasm – Dissertatsiya tadqiqotining konseptual modeli
Ilmiy muammo - tizimli ulanishlarni hisobga olgan holda, uning asosiy
elementlari bo'yicha quvvatni samarali taqsimlashni ta'minlash uchun bitta
14
kovsh ekskavatorni boshqarishning mavjud tizimlarini takomillashtirishning
ilmiy-uslubiy asosiga bo'lgan ehtiyoj.
Vaqt va energiya xarajatlarini minimallashtirish, mashinaning unumdorligini
oshirish.
Taklif etilayotgan tizimning tuzilishi quyidagicha. Ob'ektivlik va dolzarblik
tufayli muammolarni maqsadlarga aylantirish hozirgi vaqtda mashinalarning
energiya samaradorligini oshirish jarayonlarini tadqiq qilish metodologiyasi
uchun boshqaruv tizimining kiritmasi hisoblanadi. Shubhasiz, bu soha ko'plab
pozitsiyalarda (iqlim, konstruktiv, operatsion, texnologik, mehnat resurslarining
mavjudligi, shuningdek, ilmiy sohaning rivojlanish darajasi va boshqalar
bo'yicha) xilma-xildir. Bu shuni anglatadiki, boshqariladigan quyi tizimning
bosqichi qanchalik batafsil o'rganilsa, gidravlik haydovchining energiya
samaradorligini oshirish uchun umumiy potentsialni qanchalik chuqurroq
farqlash va uni aniqlash imkoni shunchalik kam bo'ladi.
Birgalikda energiya samaradorligi, dinamik jarayonlarning naqshlari,
ishlashi, qazish siklining energiya intensivligini kamaytirish texnologiyalari
boshqariladigan quyi tizim bo'lib, ularning izchilligiga ilgari surilgan gipoteza,
qo'yilgan maqsad va tuzilgan tadqiqot vazifalari ta'sir qiladi. (boshqaruv quyi
tizimi).
Shuningdek, u boshqariladigan quyi tizimning hayotiyligining asosiy
shartlarini tavsiflaydi va ushbu tizimlarning barqaror shakllanishining asosiy
omillarini
aks
modellashtirish
ettiradi.
va
Analitik
jarayonlar
tadqiqotlar,
jarayonlarni
matematik
metodologiyasi
metodologik
tushunchani
kompleks bilish asosida shakllanish shartlarini belgilaydi. Faqatgina ushbu
yo'nalishlar qaror qabul qilishning tuzilishi va printsipini o'zgartirishi mumkin,
birinchisida
(yer
ko'chirish
mashinalarining
qazish
siklining
energiya
intensivligini o'zgartirish jarayonini talqin qilish), ikkinchisida (dinamik
jarayonlarning matematik modelini ishlab chiqish) va uchinchi (energiya
samaradorligini oshirish metodologiyasi) tadqiqot bosqichlari.
15
Barqaror rivojlanish matematik modellarni real ishlash jarayonlariga sifat
jihatidan
moslashtirishni
va
tuproq
qazish
mashinalarining
samarali
harakatlantiruvchi (ED) optimal parametrlarini asoslashning ilmiy asoslangan
metodologiyasini ishlab chiqishni nazarda tutadi. Matematik modellarni real
ishlash jarayonlariga moslashtirish va RaIning optimal parametrlarini aniqlash,
ularga turli darajada ta'sir etuvchi omillar haqida ob'ektiv ma'lumotlarga ega
bo'lish uchun nazorat qilinishi kerak. Shu sababli, amaliy tavsiyalar to'plamini
ishlab chiqish, ularni amalga oshirish va olingan natijalarni tahlil qilish imkonini
beruvchi yaxlit axborot majmuasi tizimning muhim elementidir. Olingan
ma'lumotlarni tahlil qilish natijalariga ko'ra, tizim (tizim chiqishi) sifatida butun
gidravlik haydovchining energiya iste'moli va chidamlilik darajasini baholash
mumkin [183, 186].
Axborot massivining asosiy elementi matematik modellar nuqtai nazaridan
yer
ko'chirish
mashinalarining qazish siklining
energiya intensivligini
o'zgartirish jarayonini talqin qilish bo'ladi. Bir qator mualliflarning fikriga ko'ra
[191 - 196, 198], jarayonlarni talqin qilish matematik modellarning haqiqiy
ishlash jarayonlariga moslashuvi va gidravlik haydovchining energiya
samaradorligi nuqtai nazaridan o'rganilishi kerak.
Gidravlik
haydovchining
dinamik
jarayonlarining
jarayonlari
va
qonuniyatlarini o'rganish uchun matematik apparatni monitoring qilish va
baholashning yaxshi tashkil etilgan tizimi barcha bosqichlarda tadqiqotchining
alohida
ishtirokini
talab
qiladigan
vazifalarni
yanada
samarali
shakllantiradi.Olingan ma'lumotlarga asoslanib, samarali boshqaruv qarorlarini
qabul qilish, boshqariladigan quyi tizimning ishlashi uchun shartlarni (oldingi
shartlarni)
(teskari
o'zgartiradigan
aloqa)
tadbirlar
tadqiqotning
ro'yxatini
matematik
shakllantirish
modeliga
mumkin
qarab
bo'ladi.
Yuqoridagilarni hisobga olsak, tavsiflangan tizim birlik, tarkibiy tashkiliylik,
maqsadga muvofiqlik kabi ko'rsatkichlarga ega. E'tibor bering, tadqiqotning
mantiqiy-strukturaviy
sxemasini
yaratishda
kompleks
foydalanish haqidagi nazariy taxmin muhim va asosli.
16
yondashuvdan
Ustuvor tadqiqot jarayonini (energiya samaradorligi) matematik tavsiflash
modelini amalga oshirish matematik apparat elementlarining yaxlit o'zgarishi
bilan mos keladi.
Tizimli aloqalarni hisobga olgan holda muammolar majmuasini hal qilish
jarayonning samaradorligini hisobga olishga tizimli yondashuv bilan mumkin.
Shunday qilib, ekskavator asosiy quyi tizimlardan (elektr stantsiyasi, gidravlik
haydovchi, ishchi uskunalar, ishchi organ va atrof-muhit) tashkil topgan
murakkab ierarxik tizim (1.2-rasm) sifatida taqdim etiladi.
Integratsiyalashgan yondashuv ilmiy tadqiqotning ustuvor kontseptual
tamoyillaridan biri sifatida asosiy quyi tizimlar va uning tarkibiy qismlarini,
o'zaro ta'sirini, maqsadlari va funktsiyalarini aniqlash va moslashtirish,
jarayonlarni o'rganish orqali boshqaruv tizimining mantiqiy va strukturaviy blok
diagrammasini ishlab chiqish imkonini berdi. er qazish mashinalarining qazish
siklining
energiya
intensivligini
o'zgartirish
va
ularning
energiya
samaradorligini oshirish.
1.3 Bir kovshli ekskavatorlarning energiya samaradorligini oshirish
bo'yicha ilmiy muammoning echimlarini tahlil qilish
Tuproq ishlari eng qimmat, ammo ayni paytda istiqbolli qurilish ishlari
turlaridan biridir. Ularning ishtirokini baholashda 10% dan ortiqni egallaydi
[27]. Yo'l qurilish ishlarini bajarishda, asosan, chelak hajmi 0,15 ... 4,0 m3
17
bo'lgan tuproqli mashinalar jalb qilinadi. Maksimal foydalanish 4 va 5guruhlarning ekskavatorlariga to'g'ri keladi (kovsh hajmi 0,65 va 1 m3).
Bozor iqtisodiyoti sharoitida bir kovsh ekskavatorlarning haqiqiy parkini
almashtirish va modernizatsiya qilish rejalashtirilgan og'ir yo'l qurilish
texnikasining funktsional analoglari narxlarining oshishi bilan solishtirganda
amortizatsiya fondlarini shakllantirishning asossiz yuqori sur'ati tufayli
muammoli bo'lib qoladi. ish jarayonidan nafaqaga chiqish. Hozirgi sharoitda
qurilish industriyasining jadal rivojlanish sur'atlarini ta'minlash va unga hamroh
bo'lgan ekspluatatsiya xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirish uchun mavjud
er osti texnikalari parkining quvvatlaridan foydalanish samaradorligi va
to'liqligini oshirish mumkin. ish jarayonining ishlashini yaxshilash orqali. Yo'lqurilish mashinalarining agregatlari va mexanizmlarining ishonchliligini
oshirish energiya sarfini kamaytirish va ish jarayonining dinamik xususiyatlarini
yaxshilash orqali mumkin [73, 134, 145 - 148, 152, 153]. Vazifaning dolzarbligi
yuqori reologik va mustahkamlik xususiyatlariga ega bo'lgan tuproq muhitini
rivojlantirish uchun ish sharoitlarining yomonlashishi bilan ortadi.
Muayyan muammoni hal qilishning mumkin bo'lgan usullaridan biri bu
tuproq massalarining mustahkamlik xususiyatlarining pasayishiga asoslangan,
uning
yumshatilishiga
qarab,
keyinchalik
qazish
sharti
bilan
faol
almashtiriladigan ishchi uskunalardan foydalanishdir [19, 21, 35, 42, 45, 47,
136, 218].
Har xil o'lchamdagi bir qator ekskavatorlarda ba'zi tuproq qazish ishlarini
avtomatlashtiradigan mexanizmlar mavjud. Ko'pgina belkurakli ekskavatorlar
turli xil tez o'zgaruvchan ishchi uskunalarga ega ko'p qirrali mashinalardir. Katta
o'lchamli va toshlarni maydalash va olib tashlash, sopol konstruktsiyalarning
yonbag'irlari yuzasini va qazish ishlari tubini tugatish, muzlatilgan va qazish
qiyin bo'lgan tuproqni yumshatish jarayonlarini mexanizatsiyalash ishchi
uskunalarni almashtirish bilan ta'minlanadi [35].
18
Texnik materiallarni tahlil qilish natijalari shuni tasdiqlaydiki, energiya
tejovchi ishchi organlarni (EEW) rivojlantirishning jadallashuvi ularni
loyihalashtirishni murakkablashtirish yo'nalishi bo'yicha ortib bormoqda:
ishlaydigan asbob-uskunalarni manipulyatsiya qilish, faollashtiruvchi harakatlar
ishchi organlari va boshqalar. Shubha yo'q. dizayn vazifalarining murakkablik
darajasi faqat oshadi.
Texnologik imkoniyatlarni oshirish, zamonaviy yo'l qurilish mashinalari,
xususan, bir kovshli ekskavatorlardan foydalanishning energiya samaradorligini
oshirishning
dolzarb
masalalaridan
biri
samarali
harakat
qiladigan
almashtiriladigan ish uskunalari turlarini kengaytirishdir. Ekskavatorlar va ular
uchun almashtiriladigan ishchi uskunalarni modellashtirish, ishlab chiqish va
ishlab chiqarishni Britaniyaning JCB kompaniyasi, dunyoga mashhur Hitachi
konserni, Komatsu CIS MChJ, injiniring kompaniyasi amalga oshiradi.
Jahon ishlab chiqaruvchilari tomonidan ishlab chiqilgan uskunalardan
foydalanish
samaradorligi
muammolari
ishlab
chiqilgan
tuproqning
xususiyatlarini va asosiy mashinaning gidravlik haydovchisining texnik
xususiyatlarini hisobga olgan holda hal qilinadi [47, 49].
Shu bilan birga, tuproq muhiti bilan aloqa qiladigan ishchi organni
loyihalashda sezilarli darajada nosozliklar qayd etilgan. Eng xarakterli
tishlarning dizayn geometriyasining buzilishi va tuproq massasini yo'q qilishga
to'sqinlik qiladigan muhim reaktiv kuchlardir. Ko'pgina tadqiqotchilar bir
ovozdan shunday xulosaga keldilarki, tuproqlarning rivojlanishida qarshilik
kuchlari nafaqat tuproqning reologik xususiyatlariga, balki ishchi organning
konstruktiv va kinematik xususiyatlariga ham bog'liq. O‘tkazilgan tadqiqotlar
natijasida N.S. Galdin, R.A. Kabashev, V.N. Kuznetsova, M.S. Kulgildinov,
A.S. Rebrov [42 - 45, 82 - 84, 96, 97, 99, 162] chelakdagi tishlarning
burchaklari, chelakning dizayn geometriyasi va ishchi organning energiya
samaradorligi optimal qiymatlardan uzoq ekanligini aniqladi. Ushbu omillar ish
19
jarayonining qoniqarsiz dinamikasini yaratadi, bu yuklash davrida chelakni
to'ldirish koeffitsientining qiymatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.
Yer ko'chirish mashinalarining ishchi organi tishlarining konstruktiv
geometriyasini optimallashtirish masalalarini hal qilishda tadqiqotchi V.N.
Kuznetsova kuchlarning fazoviy taqsimlanishini hisobga olgan holda ripper
ishchi organining tuproq bilan dinamik o'zaro ta'sirining matematik modelini
ishlab chiqdi. Shuningdek, V.N. Kuznetsova ripperning optimal samarali
parametrlarini aniqlaydigan uslubiy asosni taklif qildi.
Qozoq olimi R.A.ning asarlarida.Kabashev er ko'chirish mashinalarining
ishchi organlarining eskirishini bashorat qilish sohasidagi tadqiqotlar natijalarini
aks ettiradi. U atrof-muhit va tuproq toifasiga bog'liq holda zamonaviy
eskirishning matematik modellarini taklif qildi. R.A. Kabashev ekskavator
tishlari eskirganda qo'shimcha kesish kuchlari ularning ishchi tanasining
tanqidiy kuchlanish holatini yaratadi va mashinaning ishonchliligini sezilarli
darajada kamaytiradi, degan gipotezani asosladi. Shuningdek, u chelakning
eskirgan tishlariga ta'sir qiluvchi kuchlarning proyeksiyasini o'zgartirishni
hisobga olgan holda ekskavatorning ishchi organining (MKRO) chidamliligini
hisoblash usulini ishlab chiqdi.
A.S. Rebrov [162] o'z ishida chelak sig'imiga qarab tishlarning asosiy
parametrlarini o'rnatgan. Chelakning old devorini qazish jarayonidan chiqarib
tashlash uchun A.S. Rebrov [162] tish nuqtasining dastlabki shakli va radiusi
uchun optimal qiymatlarni taklif qildi. Ushbu qoida hozirda Rossiyada ishlab
chiqarilgan deyarli barcha ekskavatorlar uchun dolzarbdir.
Asosan, barcha olimlar bir ovozdan, tuproq qazish qarshilik kuchining ustun
qiymati ripperlarning kesish ishchi organlarining old qismlariga va ekskavator
chelaklarining tishlariga ta'sir qiladi.
Tuproqni rivojlantirish usullarining xilma-xilligidan faol usul bilan yuqori
samaradorlik kuzatiladi [25, 44]. Faol ishlaydigan asbob-uskunalardan
20
foydalanish
ishlab
chiqishda
mashinalarning
samaradorligini
oshiradi
muzlatilgan tuproq. Faol ishchi organlarning ish, konstruktiv va energiya
parametrlarini oqilona tanlash mashinalarning unumdorligini tashkil qiladi [43 45].
Bunday mashinalardan foydalanish, uning quvvati tufayli ishlab chiqilgan
mashinaning xususiyatlariga nisbatan ishchi organning kesish tomonidagi
kuchni sezilarli darajada oshirish imkonini beradi. Ijobiy fakt sifatida shuni
ta'kidlash mumkinki, faol va reaktiv kuchlarning asosiy mashinaga ta'siri
kamayadi, bu uning ishlashining chidamliligi va ishonchliligini ta'minlaydi.
Strukturaviy ravishda zaiflashtirilgan massivning rivojlanishi sezilarli
darajada kamroq energiya sarfini talab qiladi, bu esa uskunaning ishonchliligini
oshiradi va muayyan operatsion xarajatlarni kamaytiradi. Ushbu qoidaning
ahamiyati, ayniqsa, dizayndagi kamchiliklarga yo'l qo'yilgan kuchli qazish
uskunalarini ishlab chiqishda yuqori. Turli toifadagi tuproqlarni o'zlashtirish
usullarining samaradorligini oshirish bo'yicha amaliy tajriba va mavjud ilmiytexnikaviy salohiyat shuni ko'rsatadiki, energiya tejovchi ishchi organlardan faol
foydalanish tuproq qazish texnikasidan foydalanish samaradorligini oshirishga
imkon beradi. qurilish ishlab chiqarish jarayonlarida ishonchli ishlashini kapital
ta'mirlash muddatlarini oshirish. Biroq, ekskavator bilan qazishning texnologik
jarayonining turli bosqichlarida energiyani (gidravlik haydovchi va elektr
stantsiyasi) samarali qayta taqsimlash muammosi hal etilmagan. Amaliyot shuni
ko'rsatadiki, ekskavatorning ishchi organi qanchalik mukammal bo'lmasin,
gidravlik haydovchi va elektr stantsiyasining sarflangan energiyasining asosiy
ulushi butun texnologik jarayon davomida doimiy bo'lib qoladi "amalga
oshirish-ajratish va qazish". Ko'pgina nufuzli manbalar [41 - 45, 96 - 100]
guvohlik berishicha, bu operatsiyada eng energiya talab qiladigan jarayon
"tuproqqa RO ning kiritilishi" dir. Bu shuni anglatadiki, ROda vayron qiluvchi
kuchlarni
shakllantirish
uchun
energiyaning
asosiy
kontsentratsiyasi
operatsiyaning faqat 1/3 qismida maksimal qiymatlarga ega bo'lishi kerak.
21
Bugungi kunga kelib, gidravlik aktuatordagi bosimni tartibga solish, asosan,
ortiqcha ishchi suyuqlikni drenaj liniyasiga tushirish uchun ishlaydigan valf
mexanizmlari tomonidan amalga oshiriladi. Ushbu usul yordamida gidravlik
haydovchidagi bosimning doimiyligi gidravlik nasos tomonidan dvigatelning
krank mili nominal tezligida ne = 1900 - 2100 rpm butun ish tsikli davomida
ta'minlanadi.Natijada
tuproqni
qazish
texnologik
jarayonida
elektr
stansiyasining energiya salohiyatidan samarasiz foydalanish va taqsimlash sodir
bo‘lmoqda.
Yo‘l-qurilish sohasini rivojlantirishning eng muhim yo‘nalishi uning texnik
jihozlanishi darajasini oshirish, fan yutuqlari va jahon tajribasini jadal joriy
etishdan iborat. Cheklangan xomashyo resurslarining zamonaviy dunyo
muammolari va yoqilg'i-energetika zaxiralarini tejash zarurati resurs va energiya
tejovchi uskunalar va texnologiyalarni ishlab chiqish va yaratish vazifalarini
birinchi o'ringa qo'ymoqda.
Yo'l qurilish mashinalarining elektr stantsiyalarining asosiy tadqiqotlari yo'l
qurilish mashinalarining turli xil ish sharoitlarida sodir bo'ladigan dinamik
jarayonlarni o'rganishga qaratilgan. Ko'p va xilma-xil dinamik omillar ta'sirida
tashqi ta'sirlarning ehtimollik xususiyati yo'l qurilish mashinalari faoliyatining
muhim xususiyati hisoblanadi. Binobarin, tasodifiy tashqi yuk ta'sirida yo'lqurilish
mashinalarining
xarakteristikalari
statik
yuk
ostida
olingan
bog'liqliklardan chetga chiqadi. Energiya mezoniga ko'ra elektr stantsiyalarining
optimal ish rejimlari hozirgi vaqtda ma'lum miqdordagi dizayn parametrlarining
ekspluatatsiya xususiyatlariga ta'siri bilan shakllanadi. Dizel dvigatelning raf va
pinion regulyatorining parametrlari alohida ta'sir ko'rsatadi. Yo'l-qurilish
mashinalarini ishlatishda ularning dinamik xususiyatlariga haqiqiy tashqi
ta'sirlarni baholash kerak bo'ladi.Bizning zamonamizning jahon amaliyoti shuni
ko'rsatadiki, yo'l-qurilish mashinalarining dinamik tizimlarining matematik
modellarini qurishda dizel elektr stantsiyasining krank mili tezligini boshqarish
moslamasining parametrlari to'g'ri o'rganilmagan, bu esa hisob-kitoblarning
22
aniqligini sezilarli darajada pasaytiradi. Bu shuni anglatadiki, yo'l-qurilish
mashinalarining energiya va dinamik ishlashini yaxshilash yo'llarini ishlab
chiqish dizel dvigatel regulyatorining parametrlarini va tashqi ta'sirlarning
ehtimollik xususiyatini hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak, bu
o'rganilayotgan
muammoning
dolzarbligini
tasdiqlaydi.
.
Yo'l-qurilish
mashinalarining samaradorligini oshirish bilan bog'liq tadqiqotchilarning asosiy
ishlari krank milining aylanish tezligi va momentini barqarorlashtirishga
qaratilgan. YQM elektr stansiyalarining ishlash samaradorligini oshirish
doirasida hal qilinadigan vazifalar, qoida tariqasida, YQM quyi tizimlarining
energiya, dinamik va statik xususiyatlarini aks ettiruvchi qonuniyatlarni
o'rganishga qaratilgan. Ushbu yo'nalishdagi yutuqlar natijasida biz quyidagilarni
ishlab chiqish va qo'llashni qayd etishimiz mumkin:
- YQM elektr stantsiyasining ishlaydigan quyi tizimlarining ta'sirini hisobga
olgan holda YQM ning dinamik yuklanishini baholash usullari;
- yo'l mashinasining dinamik va energiya ko'rsatkichlarining dvigatel va
transmissiya xususiyatlariga bog'liqligi;
- ishlab chiqaruvchilar va loyihalash tashkilotlarining YQMga dinamik
yuklarni kamaytiradigan ish sharoitlarini yaratish bo'yicha tavsiyalari.
Bob bo’yicha xulosa
1. Tuproq qazuvchi mashinalarning samaradorligini oshirish masalasini
tizimli yondashuv nuqtai nazaridan hal qilish erning haqiqiy ish sharoitida har
bir operatsiya uchun ta'sir qiluvchi kuchlar muvozanatini va quvvatni
taqsimlashni o'rganishga asoslangan bo'lishi kerak. -harakatlanuvchi mashinalar
va ulardan foydalanish tajribasini umumlashtirish. Ushbu muammoni amaliy hal
qilish gibrid haydovchi boshqaruv tizimlarini ishlab chiqish va joriy etishda
mumkin. Eksperimental tadqiqotlarning ilmiy darajasini oshirish, natijalarni
qayta ishlash va tahlil qilish usullarini birlashtirish va operatsion xarajatlarni
23
kamaytirish uchun tajribani rejalashtirish va o'rganilayotgan jarayonlarni
modellashtirish nazariyasining matematik usullarini qo'llash kerak.
2. Tadqiqotning
ishlab
chiqilgan
konseptual
model-sxemasi
izchil
qo‘llaniladigan asosiy tadqiqot usullari, g‘oyalar va farazlarni isbotlash
majmuasi; eksperiment natijalarini o'zaro ta'sir qilish va sharhlash jarayonlariga
ta'sir etuvchi omillarni aniqlagan holda dissertatsiya tadqiqotining bosqichlari,
tendentsiyalari,
bosqichlari,
amalga
oshirish
shartlari
va
rivojlanish
traektoriyasini belgilaydi.
3. Mahalliy mashinasozlikda Rossiyaning yo'l-qurilish sanoatiga bo'lgan
talabni belgilovchi asosiy nuqtalar qurilish hajmlarining o'sishi va Sibir va
Arktikada yangi hududlarning o'zlashtirilishi, Rossiya og'ir mashinasozlikning
rivojlanishidagi yuqori intellektual va texnik salohiyatidir. og'ir iqlim va
geografik
sharoitlarda
tuproqlarni
o'zlashtirishda
energiya
tejamkor
texnologiyalarning ilmiy nazariya va amaliyotini ishlab chiqish. Buning uchun
qazish ishlarining energiya intensivligini kamaytiradigan va mashinalarning
chidamliligini oshiradigan konstruktiv va texnologik echimlardan foydalanish
kerak.Shlangi qo'zg'alish energiyasini qayta tiklash tizimlaridan foydalanish bir
chelakli ekskavatorning ishlaydigan uskunalari va elektr stantsiyasiga dinamik
yuklarni sezilarli darajada kamaytiradi, bu ularning raqobatbardoshligini va
import o'rnini bosishini oshiradi.
4. Dissertatsiya muammolariga kelsak, nazariyaning qoidalari, elementlari
bayon etilgan va tuproqni ekskavator bilan qazishning energiya samaradorligini
oshirish g'oyasi ishlab chiqilgan bo'lib, u bir chelakni o'rganishdan iborat.
ekskavatorni yagona tizim sifatida, shu jumladan elektr stantsiyasi, gidravlik
haydovchi va ishchi uskunalar, bu texnologik operatsiyalarni bajarishda
ekskavatorni boshqarishning asosiy bog'liqliklarini aniqlash imkonini beradi.
Ekskavator va uning tizimlarining samaradorligini oshirish bo'yicha jahon
amaliyotining tahliliy tadqiqotlari natijalari asosida samaradorlikni oshirish
yo'llarining tasnifi sxemasi ishlab chiqilgan. Taklif etilayotgan tasnif aniq
24
tuzilgan va maqsad va vazifalarga erishish uchun dissertatsiya tadqiqotining
traektoriyasini belgilash imkonini beradi. Elektr stantsiyasi, gidravlik haydovchi
va ishchi uskunalar o'rtasidagi tizimli aloqalarni hisobga olgan holda energiyani
konvertatsiya qilish va quvvatni qayta taqsimlash ekskavatorning ishlashini
oshiradi va ish jarayonining energiya zichligini kamaytiradi, degan nazariy
taxmin ilgari surilgan. .
Ishlarning tahlili shuni ko'rsatdiki, energiya tiklanishini o'rganishda asosiy
e'tibor mexanizmning o'zini uning yer ko'chirish mashinasining boshqa
elementlari bilan sababiy va tizimli aloqalarini hisobga olmasdan o'rganishga
qaratilgan.Bu muhim kamchilikdir, chunki u jarayonni to'liq talqin qilish va er
ko'chirish mashinasining energiyani qayta tiklash samaradorligini baholashga
imkon bermaydi. Qazish jarayonining energiya samaradorligini nafaqat
energiyani qayta tiklash, balki uni eng ko'p energiya talab qiladigan qazish
rejimlarida qo'zg'atuvchi aktuatorlar o'rtasida qayta taqsimlash orqali oshirish
mumkin. Bundan tashqari, ekskavator mexanizmlarini rekuperatsiya qilish va
energiyani
aylantirish
jarayonlari
to'liq
o'rganilmagan,
bu
gibrid
qo'zg'alishlarning samarali ishlashining sifat va miqdoriy mezonlarida ichki va
tashqi qarama-qarshiliklarni keltirib chiqaradi.
2-BOB. BIR KOVSHLI EKSKOVATORLARNING ISH JARAYONI
SAMARADORLIGIGA TA`SIR ETUVCHI KONSTRUKTIV VA REJIM
PARAMETRLARINI TADQIQ QILISH
2.1. Ekskavatorning geometrik va kinematik parametrlarini tuproqni
qazish uchun sarflangan energiyani hisobga olgan holda o'rganish
Ekskavatorning
ishchi
uskunasining
mexanizmlari
uchun
asosiy
funktsiyalar berilgan koordinata tekisligida kerakli harakatlarni bajarishdir.
Demak, tadqiqotning maqsadlaridan biri nuqta va zvenolarning koordinatalarini,
ularning traektoriyalarini, tezlik va tezlanishlarini hisobga olgan holda
25
mexanizm harakatlarini adekvat tavsiflashdir. Shuni esda tutish kerakki,
mexanizmning tuzilishi, uning bo'g'inlarining o'lchamlari va umumlashtirilgan
koordinatalari bilan belgilanadigan dastlabki bog'lanishlar dinamikasiga bog'liq
bo'lmagan kinematik xususiyatlar mavjud. Shu sababli, mexanizm zvenosining
burchak va chiziqli siljishining vaqtga yoki umumlashtirilgan koordinataga
bog'liqligini tavsiflovchi mexanizmning pozitsiya funktsiyasini ko'rib chiqish
kerak. Keyinchalik, umumiy koordinatalarga nisbatan pozitsiya funktsiyasining
hosilalarini o'rganish kerak. Pozitsiya funktsiyasining birinchi va ikkinchi
hosilalari kinematik uzatish funktsiyasini tavsiflaydi.
Ekskavatorning ishlash mexanizmi bir darajadagi erkinlik bilan uch
bo'g'inli guruh shaklida taqdim etilgan. Ish mexanizmining dinamikasini
o'rganish uchun bog'lanishlarning o'rinlarini belgilovchi x1, x2, ..., xm chiqish
koordinatalarining berilgan q1, q2, ..., qn ( q1, q2, ..., qn) kirish koordinatalariga
bog'liqligini aniqlaymiz. geometrik tahlil). Keyin mexanizm nuqtalarining tezlik
rejimlarini, shuningdek, uning bog'lanishining dinamik tarkibiy qismlarini
o'rnatishda biz mexanizmlarning kinematik tahlilini qo'llaymiz, uning mohiyati
kinematik tahlilning to'g'ridan-to'g'ri va teskari masalasini hal qilishdir.
Kinematik
analizning
to'g'ridan-to'g'ri
masalasini
yechib,
qk(t)
kirish
koordinatalarining berilgan qonunlari va ularning 𝑞 k(t), 𝑞 k(t) hosilalari uchun
pozitsiya funksiyalarining birinchi va ikkinchi marta hosilalarini aniqlaymiz.
Kinematik tahlilning teskari masalasini hal qilish chiqish koordinatalarining
ma'lum qiymatlariga va ularning hosilalariga nisbatan kirish koordinatalarining
birinchi va ikkinchi marta hosilalarini aniqlashga yordam beradi.
Tahlil davomida olingan mexanizmning kinematik xususiyatlari nafaqat
uning sifatini baholashga, balki keyingi dinamik muammolarni hal qilishga
yordam beradi. Bizning holatda, bir harakatlanuvchi mexanizmda, buyerda:
26
Geometrik belgilarga qarab Psˊ
, Psˊˊ 𝑞 hosilalari mexanizm, o'z
navbatida, tezliklar va tezlanishlarning analoglari. Geometrik va kinematik tahlil
uchun biz bog'lanishlarning pozitsiyalarini tavsiflovchi guruh koordinatalarini
kiritamiz (2.1-rasm).
2.1-rasm - Geometrik va kinematik parametrlarni aniqlashning
umumlashtirilgan sxemasi
27
Keltirilgan
guruhlar
uchun
tenglamalar
tizimini
tuzib
olamiz:
Bu yerda:
Biz (2.3) tenglamaning ikkala qismini kvadratga oshiramiz va qo'shamiz,
keyin quyidagi ifodani olamiz:
28
Nisbiy burchakning hisoblangan qiymatiga ko'ra, chiziqli tenglamalar
tizimini qo'llash orqali biz quyidagi ifodani olamiz:
So’ng 𝑠𝑖𝑛𝛿1 𝑣𝑎 𝑐𝑜𝑠𝛿1 𝑙𝑎𝑟𝑛𝑖 𝑎𝑛𝑖𝑞𝑙𝑎𝑏 𝑜𝑙𝑎𝑚𝑖𝑧
Xuddi shunday ketma-ketlikda biz keyingi burchaklarni aniqlaymiz.
Ekskavatorning kinematik parametrlarini aniqlab, vaqt bo'yicha guruh
tenglamalarini (2.3) farqlaymiz:
bu erda s1 pistonning zarbasini tavsiflaydi. (2.7) tenglamalar tizimidan 𝛿1 va
𝛼1˙ ni aniqlaymiz.
Olingan formulalardan kelib chiqadiki, pozitsiya funksiyasi 𝛼1(𝑠1)
monotondir; gidravlik silindrli novda bomga perpendikulyar bo'lganda
joylashish funksiyasi 𝛿1(𝑠1) ekstremumga ega. Agar A, L va M ilmoqlar bir xil
to'g'ri chiziqda yotsa (sin(𝛿1 - 𝛼1) = 0) bo'g'inlarning strukturaviy guruhi
(silindr-rod-bom) maxsus holatga tushadi.
29
(2.7) tenglamalar tizimini vaqt bo'yicha farqlab, chiziqli tenglamalar
tizimini olamiz.
Bu formulardan 𝛿1 va 𝛼1 quyidagicha ifodalab olamiz:
Vaqtga nisbatan (2.4) differensial tenglamalar, (2.6) ifodalarni hisobga
olgan holda, chiziqli tenglamalar tizimini olamiz.
Ushbu
tenglamalar
sistemasidan
30
quyidagi
ifodani
olamiz:
Vaqt (2.6) bo'yicha tenglamalarni farqlash, biz 𝛿3¨ ni aniqlaymiz. Keyingi
kinematik parametrlar 𝛿5˙ , 𝛿5 va 𝛼2¨ . va 𝛼¨4.
Shunday qilib, kirish koordinatalari tomonidan berilgan ekskavator
bo'g'inlarining harakat qonuni matematik tarzda tavsiflanadi, bu esa chiqish
koordinatalarining ma'lum qiymatlaridan kirish koordinatalarining birinchi va
ikkinchi marta hosilalarini aniqlashga imkon beradi. ishchi uskunaning
kinematik xususiyatlarini hisobga olish.
Yo'l mashinalari tomonidan bajariladigan jarayonlarning energiya
samaradorligini
o'rganishda
mexanizmlar
dinamikasining
eng
muhim
vazifalaridan biri mexanizmlarda ta'sir qiluvchi kuchlarni va ularning
xususiyatlarini matematik tavsiflashdir. Aslida, ikkita dinamik muammoni hal
qilish kerak:
-
ishlab
chiqilgan
harakat
qonuniga
ko'ra,
uning
bo'g'inlariga
qo'llaniladigan kuchlarni va shunga mos ravishda ishchi uskunaning kinematik
juftliklarida kuchlarning reaktsiyalarini o'rnating;
- mexanizmga qo'llaniladigan ma'lum kuchlarga ko'ra, ishlaydigan asbobuskunalar harakatining adekvat qonunini aniqlang.
Ishchi jihozlar harakatining matematik modelini qurishda va ekskavator
mexanizmlari energiya samaradorligi nuqtai nazaridan, biz kinetik energiyani
o'zgartirishning murakkab jarayonini hisobga olamiz, bu harakat qiluvchi
kuchlar va momentlarga bog'liq.
Matematik modelni ishlab chiqish uchun mexanizmlarga ta'sir qiluvchi
kuchlar va momentlarni guruhlarga ajratamiz:
- mexanizmlar dinamikasini o'rnatadigan va tsiklda ijobiy ishlarni
bajaradigan kuchlar va momentlar;
- tsikl davomida salbiy ishlarni bajarishga sarflangan qarshilik kuchlari va
momentlari;
31
- harakatlanuvchi ishchi uskunaning og'irligi;
- kinematik juftlikda harakat qiluvchi kuchlar va Nyutonning 3-qonuniga
ko'ra, har doim o'zaro teskari bo'ladi.Keyinchalik ob'ektiv o'rganish uchun biz
ishchi uskunani shartli ravishda ikkita mexanizmga ajratamiz: 1) bir darajadagi
erkinlikka ega bo'lgan "bom-tutqich-Kovsh", N; 2) aylanuvchi patnis ham bir
daraja erkinlik bilan, N.
Bir daraja erkinlikka ega mexanizmlarning har biri dinamik model bilan
ifodalanadi. Bizning modelimiz qiymati vaqt bo'yicha doimiy bo'lmagan J∑
inersiyaning
kamaytirilgan
momentini
va
unga
qo'llaniladigan
to'liq
kamaytirilgan M∑ momentini hisobga oladi. Avvalgi tadqiqotchilar o‘z ishlarida
[197] modelning harakat qonunini mexanizmning boshlang‘ich bo‘g‘inining
siljish qonuni bilan bog‘laydilar.
Mexanizmga qo'llaniladigan yukni umumiy qisqartirilgan moment M∑
ko'rinishida ifodalab, ishning yig'indisi quyidagiga tengdir.
Asosiy tenglamadagi (2.10) va (2.11) iboralarni burchak tezlanishini
hisobga olgan holda to'ldirib, energiya shaklida harakatning
aniqroq
tenglamasini olamiz:
bu erda o'rganilayotgan zvenoning burchak tezligi ω kerakli qiymatdir.
(2.12) tenglamada integratsiyaning yuqori chegarasi φ o'zgaruvchan.
32
U holda (2.12) tenglamani φ koordinatasiga nisbatan differensiallash
kerak:
Umumiy holatda, o'zgaruvchi nafaqat burchak tezligi ω, balki J∑ hamdir,
ya'ni biz tenglamaning chap tomonida joylashgan hosilani topamiz. Shunung
uchun
Bu yerdan keltirilgan yig’indi momenti quyidagicha aniqlanadi:
Taqdim etilgan ifoda harakatning differentsial tenglamasi bo'ladi, chunki
kerakli o'zgaruvchan qiymat, boshlang'ich bog'lanishning burchak tezligi ō,
hosila belgisi ostida. (2.12) tenglamadan H erkinlik darajasiga ega bo'lgan bomqo'l-Kovsh mexanizmi uchun foydalanish, umumiy qisqartirilgan moment M∑,
shuningdek hosila
miqdorlar algebraik va ularning belgilari bilan
almashtiriladi.
J∑ = const ga ega bo'lgan platformaning aylanish mexanizmini o'rganganimizda
(chunki mexanizmning tishli uzatma bilan aloqalari mavjud), uning harakat
tenglamasi soddalashtiriladi va shaklni oladi.
Harakat tenglamasidan differensial shaklda (2.12) foydalanamiz, dastlabki
zvenoning burchak tezlanishi 𝜀 ni aniqlaymiz. Biz (2.12) tenglamadan
foydalanamiz, e ga nisbatan yechiladi 𝜀 =
33
𝑑𝜔
𝑑𝑡
Biz M∑ va
𝑑𝐽∑
𝑑𝜑
qiymatlarni va ularning belgilari bilan tenglamaga almashtiramiz.
Burchak tezligi ō burchak tezlanishi e belgisiga qarama-qarshi belgi bilan
chiqsa, bu mexanizm zanjirining sekinlashishini tavsiflaydi.
Ekskavatorning ishchi uskunasining harakatlanish jarayoni uchta rejim
shaklida ifodalanishi mumkin: tezlashtirish, barqaror harakat va sekinlashuv
(tormozlash). Tezlashtirish va sekinlashuv tezlik rejimining o'zgarishi natijasida
yuzaga keladigan vaqtinchalik rejimga ishora qiladi. Bunday jarayon o'tish deb
ataladi.
Stabil holatda qo'zg'alish elementining tezligi (val, silindrli novda) vaqtivaqti bilan o'zgaradi yoki vaqt birligida doimiy bo'ladi. Beqaror harakat rejimi
mexanizm tezlikni
ko'tarib,
barqaror
holatga
kelganda
yoki
yuritma
o'chirilganda hosil bo'ladi va harakat kinetik energiya zaxirasi (masalan,
ekskavator platformasini aylantirish) tufayli davom etadi.
Tezlashuv va sekinlashuv katta tezlashuv bilan sodir bo'ladi. Bu
mexanizmda kuchli dinamik yuklarni keltirib chiqaradi, bu uning katta ortiqcha
kuchlanishiga va sinishiga olib keladi. Tezlanish va sekinlashuv vaqtida
ekskavator platformasining aylanuvchi patnisining burchak tezligi kritik
(rezonans) zonadan o'tadi. Shunday qilib, vaqtinchalik jarayonlarni o'rganish
jarayonlarning energiya samaradorligi bo'yicha muhandislik echimlarini ishlab
chiqishning muhim vazifasidir. Muammoni hal qilish asosan ishchi uskunaning
burchak tezligi va burchak tezlanishining o'zgarish qonunini aniqlashga to'g'ri
keladi.
Ushbu muammoni hal qilish uchun biz energiya shaklida tuzilgan
tenglamadan foydalanamiz (qarang (2.9 - 2.10)):
34
Burchak tezlikni aniqlanayotganda inertsiya momenti va harakatlanish
momenti summalari inobatga olinadi.
Taqdim etilgan tenglamaga (2.15) ko'ra, dastlabki shartlarni hisobga olgan
holda, biz ishchi uskunaning burchak tezligini aniqlaymiz va bog'liqlikni
quramiz.
Agar ωbosh=0 bo’lsa,
Agar ωbosh≠0 bo’lsa,
Ekskavatorning ishchi uskunasining burchak tezlanishini aniqlab, biz
harakatning differentsial tenglamasini qo'llaymiz va uni 𝜀 1 ga nisbatan
yechamiz:
Tenglikdan kelib chiqadiki, 𝜀 1 qiymatini aniqlash uchun 𝜀 1 aniqlanadigan
bog'lanish holatidagi Mpr va ʼn1 ni bilish, shuningdek, 𝐽pr = 𝐽pr(𝜑) bog'liqligini
bilish kerak, bu orqali biz aniqlaymiz. 𝑑 𝐽pr.
Biz hosilani grafik farqlash orqali aniqlaymiz:
35
Bu yerda, 𝜇𝐽 va 𝜇𝜑 – o’qlar bo’yicha masshtab, 𝐽pr va φ (2.2 rasm), 𝜓 −
𝑢𝑟𝑖𝑛𝑚𝑎 𝑏𝑢𝑟𝑐ℎ𝑎𝑔𝑖
2.2-rasm – Grafikli differentsiallash
Dinamikaning
umumiy
tenglamasidan
yoki
D'Alember-Lagrange
tenglamasidan ma'lumki, har qanday moddiy nuqtalar tizimi uchun harakatning
istalgan nuqtasida va har qanday vaqt oralig'ida barcha faol va inertial kuchlar
tomonidan bajarilgan umumiy ish nolga teng.
bu yerda 𝑃𝑘 va P𝑘 k-moddiy nuqtaning faol kuchi va inersiya kuchi; 𝛿𝑟𝑘 moddiy nuqtaning mumkin bo'lgan siljishi.
Ikkinchi turdagi Lagranj tenglamasidan foydalanib, ekskavatorning ishchi
uskunasining mumkin bo'lgan harakati bilan inersiya kuchlarining ishi tizimning
kinetik energiyasi bilan ham ifodalanishi mumkin. Mexanizmlar harakat
qonunlarining oldingi tadqiqotchilari A.N. Evgrafov, M.Z. Kolovskiy, G.A.
Timofeev buni isbotladi
36
Bu yerda T(q1, …, qw, 𝑞˙1, …, 𝑞˙w) - umumiy koordinatalar va ularning
hosilalari funksiyasi sifatida berilgan tizimning kinetik energiyasi.
Umumlashtirilgan harakatlantiruvchi kuchlar Q larni ba'zi o'zgarishlardan
keyin shaklga keltirish mumkin
Bu erda 𝑄𝑐𝑠 - harakatlantiruvchi kuchlardan tashqari barcha faol
kuchlarga mos keladigan umumlashtirilgan qarshilik kuchlari.
Bir darajadagi erkinlikka ega mexanizmlar uchun (bizning holimizda,
ekskavatorning ishchi uskunasi) biz T mexanizmining energiyasini golonomik
statsionar cheklovlarga ega n ta moddiy nuqtalar tizimining energiyasi sifatida
aniqlaymiz.
Aylanadigan stol qattiq tizim sifatida qaraladi. Demak, barcha
nuqtalarning koordinatalari aylanuvchi patnisning kirish koordinatasi q
funksiyasi sifatida taqdim etiladi:
Shuning uchun, ba'zi bir dastlabki hisob-kitoblardan so'ng, (2.21) ifoda
shaklni oladi:
𝑑𝑥𝑘 2
Bu yerda 𝑎(𝑞) = ∑𝑛𝑘=1 𝑚𝑘 [(
𝑑𝑞
𝑑𝑦𝑘 2
𝑑𝑧𝑘 2
) + ( 𝑑𝑞 ) + ( 𝑑𝑞 ) ] – inertsion koeffitsent
37
Keyinchalik, q - platformaning aylanishining burchak koordinatasi deb
faraz qilamiz, keyin (2.22) ifoda shaklni oladi.
Shunday qilib, ekskavator aylanuvchi stollari uchun energiya formulasi:
Bu yerdan:
Nazariy tadqiqotlar natijalariga ko'ra, ekskavatorning ishchi uskunasining
dinamik modelida vaqtinchalik jarayonlarni izohlash eng qiyin degan xulosaga
keldi. Ekskavator aylanuvchi patnisining tezlashishi va sekinlashishi vaqtida
burchak tezligi ō va tezlanish e ni o'rganish dinamik yuklar va jarayonning
energiya samaradorligi o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlashga yordam beradi.
Bundan tashqari, jarayonning energiya intensivligiga umumiy qisqartirilganlar
ta'sir qiladi: inertsiya momenti va harakatlanish momenti. Burchak tezligi va
tezlanish chegaralarining kritik qiymatlari qiymati barqaror bo'lmagan ish
rejimlarining chegara jarayonlarini yumshatish uchun bir qator chora-tadbirlarni
ishlab chiqishga imkon beradi.
2.2. Ekskovator qo’li va kovshining yer qazish ishlarida muttanosib va
nomuttanosib ishlashini matematik modellashtirish
Ekskavator kabi er ko'chirish mashinasining texnologik salohiyati elektr
stantsiyasining
Kovshning
kuchiga,
sig'imi
va
ishchi
organning
konstruktiv
uning
harakatlanish
xususiyatlariga,
samaradorligiga
bog'liq.
Ekskavatorning ish unumdorligi ish unumdorligi, gidravlik yuritmaning
38
samaradorligi,
qazilgan
tuproq
hajmining
birligiga sarflangan
quvvat,
tejamkorlik, minimal aylanish vaqti va gidravlik yuritmaning texnik holati bilan
belgilanadi. Gidravlik aktuatorlarda mexanik energiya gidravlik energiyaga
aylanadi, bu shaklda u harakatga keltiriladi, boshqariladi yoki tartibga solinadi
va keyin yana mexanik energiyaga aylanadi.
Ekskavatorning ishlashi vaqtida gidravlik yuritma qazish paytida yuzaga
keladigan barcha qarshilikni engish uchun etarli quvvatni ta'minlashi kerak.
Bunday holda, qazish kuchining eng katta qismi tuproqni kesish uchun
sarflanadi. Masalan, buldozer uchun qazish kuchining taxminan 60 - 85% kesish
kuchi, ekskavatorlar uchun bu ulush 74% ni tashkil qiladi. Shunday qilib, er
ko'chirish mashinalarining umumiy ish qarshiligi tarkibida tuproqning kesishga
chidamliligi ustunlik qiladi [99, 100, 102]. Bu shuni anglatadiki, tuproq ishlarini
bajarishda qarshilik kuchlarini engish uchun sarflangan ishchi suyuqlik
oqimining kinetik energiyasini qayta ishlatish yoki aylantirish muhimdir.
Shuning uchun tadqiqotning maqsadi ekskavatorning ekspluatatsion va
texnologik parametrlarini optimallashtirishdan iborat bo'lib, bu jarayonlarning
energiya intensivligini kamaytirishga ta'sir qiladi.
Shlangi yuritmaning samaradorligining asosiy ko'rsatkichlaridan biri
uning
samaradorligi
hisoblanadi.
Shlangi
mashinalar samaradorligining
mahsuloti yoki gidravlik yuritmaning (gidravlik dvigatel) foydali quvvatining
gidravlik yuritmaning (nasosning) sarflangan quvvatiga nisbati butun gidravlik
yuritmaning samaradorligini tavsiflaydi. Tizimning asosiy elementlarini hisobga
olgan holda gidravlik yuritmaning energiya tuzilishini ko'rib chiqing (2.2-rasm).
39
2.2. rasm - Volumetrik gidravlik yuritmaning energiya tuzilishi
Volumetrik
gidravlik
yuritmaning
energiya
tuzilishi
quyidagi
parametrlarni hisobga olgan holda tavsiflanadi: G.N. va G.D. – gidravlik nasos
va gidravlik dvigatel; Md va nd – gidravlik nasos milining aylanish momenti va
chastotasi; Qg.n va Pg.n - gidravlik nasosning chiqishidagi oqim va bosim; Qg.d
va Pg.d - gidravlik dvigatelning chiqishidagi oqim tezligi va bosim; Mg.m va n
g.m - gidravlik vosita milining aylanish momenti va chastotasi; Rg.ts va Vg.ts gidroksipindr tayoqchaning siljish kuchi va tezligi; Nz.n va Np.n - mos ravishda
gidravlik nasosning sarflangan va foydali quvvati; Nz.g va Np.g - mos ravishda
gidravlik dvigatelning sarflangan va foydali quvvati; Nc.p va Np.p - mos
ravishda gidravlik yuritmaning sarflangan va foydali quvvati; erev va em –
gidravlika mashinalarining hajm va mexanik samaradorligi; eg.p va eg.d gidravlik nasos va gidravlik dvigatellarning umumiy samaradorligi; eg.p gidravlik qo'zg'alish samaradorligi.
Tuproqni qazish jarayonining matematik modelini qurish (kirish, ko'tarish
va tushirish) ishchi uskunani joylashtirishning turli nuqtalarida eng ko'p
energiya talab qiladigan operatsiyani o'rnatishga yordam beradi. Ishning
energiya zichligi, shuningdek, Kovshdagi asbob-uskunalar va tuproqning o'z
massalarining qarshilik kuchlarini engish uchun sarflangan ishlarga bog'liq
bo'ladi. Shuning uchun ishning energiya intensivligini ishchi uskunaning tuproq
bilan o'z massalaridan qarshilik kuchlarini engib o'tish uchun sarflangan ish va
gidravlik silindrlarning quvvat xususiyatlarining ushbu ishga muvofiqligi nuqtai
nazaridan ko'rib chiqish kerak. Shu bilan birga, bosimli gidravlik chiziqdagi
gidravlik yo'qotishlar minimal deb hisoblanadi. Shuning uchun Rg.n = Rg.d
(2.2-rasm).Ma'lumki, Kovsh ekskavatorning ishchi organi bo'lib, uning ishi
kinematik bo'g'inlar (qo'l, bom) tomonidan amalga oshiriladi. Bu shuni
anglatadiki, Kovsh bilan qazishning energiya samaradorligi, boshqa narsalar
qatori, yuritma gidravlik tsilindrlarda ta'sir qiluvchi kuchlarga bog'liq bo'ladi.
40
Yetakchi ishlab chiqaruvchilar ikki turdagi ekskavatorli Kovshlarni ishlab
chiqaradilar: tishli va tishsiz yarim ochiq kesuvchi qirrali. Qazishning
texnologik jarayonining o'ziga xos xususiyatlariga qarab, ishlatiladigan Kovshlar
tegishli texnik parametrlar bilan tanlanadi. GOST 29290-92 bo'yicha - “Yer
ko'chirish mashinalari. Yuk ko'taruvchilar uchun Kovshlar va ekskavatorlar
uchun Kovshlar. Imkoniyatni hisoblash "Kovshning geometrik parametrlaridan
(Vk, R, R1, l, r1) uning sig'imi bog'liq. Shuningdek, geometrik parametrlar
texnologik ish rejimlarini tanlashni belgilaydi (tuproqni kesish tezligi,
tuproqning kesishga qarshilik koeffitsientlari, dvigatel va gidravlik yuritmaning
sarflangan quvvati va boshqalar). Texnik va texnologik parametrlarning
umumiyligi foydali ish va qarshilik kuchlarini engish uchun sarflangan
energiyani tavsiflaydi. Foydali ishlarni bajarish uchun gidravlik yuritma
tomonidan sarflanadigan energiyaning optimal nisbati ishchi organning
parametrlariga bog'liq bo'ladi va texnologik jarayonning samaradorligini
tavsiflaydi. Ekskavatorlar uchun tuproqning kesish kuchi qazish kuchining 74%
ga etadi. Shunday qilib, er ko'chirish mashinalarining umumiy ish qarshiligi
tarkibida tuproqning kesishga chidamliligi ustunlik qiladi.Tuproqni kesish
jarayoni quyidagicha: birinchi daqiqada Kovshning kesish qirrasi kiritiladi,
so'ngra siqilish markazi deb ataladigan narsa hosil bo'ladi (2.3-rasm). Kesish
kuchining yanada oshishi bilan tuproqning katta qismi parchalanadi. Buyumni
ajratish vaqtida kesuvchi qirrasi yukdan keskin ozod qilinadi. Bunday jarayon
natijasida yuklanishning murakkab xarakteri shakllanadi.
41
2.3-rasm - Kovshni kiritish paytida kuchlar ta'sirining sxemasi
Kovshni kiritish paytida katta energiya xarajatlari ∑ P𝒊 qarshilik
kuchlarining yig'indisini yengish bilan bog'liq. Rdk (tashqi va ichki tomonlarda)
va yon devorlari Rsk tubining ishqalanish kuchi muhim ahamiyatga ega.
Bundan tashqari, tuproq xususiyatlarining o'ziga xosligi tuproqning kesish
qarshiligi koeffitsientiga va siqilgan massaning parchalanish qarshiligiga ta'sir
qiladi.
Loyli va namlangan tuproqlarni ishlab chiqishda, vaziyat tuproqning
yopishqoqligi bilan og'irlashadi. Kovsh tishini kiritish jarayonida uning pastki
qismi "press" rolini o'ynaydi, u tuproq qatlamlarini siljitib, namlikning ma'lum
foizini "xanjar" ostidan siqib chiqaradi. Ko'chirilgan namlik tuproqni ishchi
organga mahkam bosib, tuproq zarralarini Kovshning butun aloqa maydoniga
yopishishini ta'minlaydi, bu esa tuproqning qarshiligini oshiradi. Tuproq
ishlovchilar har doim ma'lum darajada to'mtoq bo'lgan pichoqlar bilan ishlaydi.
Tuproqlarning abraziv ta'siridan ularning shakli va hajmi o'zgaradi. Bunday
holda, chekka aşınma maydoni 17 mm yoki undan ortiq darajaga etadi. Kenar
qalinligining aşınması ahamiyatsiz va odatda e'tiborga olinmaydi.
42
Kesuvchi qirraning aşınma maydonining oshishi bilan qarshilikning
keskin o'sishi kuzatilganligi sababli, ekskavator chetining aşınmasının
chegaraviy qiymati 11-14 mm ga teng bo'ladi. Ekskavatorlarning kesish qirrasi
bo'ylab tishlari bajarilgan ishlarning xususiyatiga qarab, turli xil chuqurlik va
yo'nalishdagi tirnalgan va yirtilib ketish shaklida sirt aşınmasına ega. Qazish
paytida ekskavator tishlarining chidamliligi 237 dan 715 soatgacha.Ishchi
organdan foydalanishning bunday qisqa muddati eskirgan pichoqlar bilan
ishlashda kesish kuchining sezilarli darajada oshishi bilan izohlanadi.
Bu shuni anglatadiki, Kovshning to'liq ishlashi uchun foydali kuchlar va
qarshilik kuchlari muvozanati shartlariga rioya qilish kerak. Buning uchun
ekskavator gidravlik yuritma Kovsh gidravlik silindr Rgts tomonidan ishlab
chiqilgan quvvatni yaratish va tuproq qatlamining siljishini ta'minlash uchun
etarli Ngp quvvatiga ega bo'lishi kerak, ya'ni. ∑ R𝒊 ≤ Rgts. Kovsh erga
kiritilganda ta'sir qiluvchi kuchlarni tekshiramiz (2.4-rasm).
Tuproqqa ko'tarilayotganda, eskirish yostig'i bo'lgan tish old yuzining
qarshiligiga qo'shimcha ravishda, Kovsh tubining tashqi va ichki qismlarining
qarshiligini engib chiqadi. Tuproqning ishqalanish kuchining ta'sir qilish
maydoni AD segmentida ko'rsatilgan (2.3-rasm) [107]. Ishqalanish kuchini
quyidagicha yozamiz:
43
2.4 rasm - Kovshning kesuvchi chetidan tuproqdagi ta'sir qiluvchi kuchlanishlar
sxemasi
bu erda 𝑓d - tuproqning metallga ishqalanish kuchi ta'sirida yuzaga
keladigan Kovsh devorining yuzasiga nisbatan harakatga qarshilik koeffitsienti,
𝑓d = (0,6 ... 0,85)𝑓; RA - Kovsh tubidagi tuproq kuchlarining reaktsiyasi, N; k tuproqning yopishqoqlik koeffitsienti.
bu erda m - Kovshning orqa devorining tuproqqa ishqalanish burchagi; hc,
hzg - hosil bo'lgan chiplarning balandligi va kirish chuqurligi (chuqurlash), mos
ravishda, m.
Tuzatish omillarini, Kovshning pastki qismiga ta'sir qiluvchi tuproq
kuchlari reaktsiyasi qiymatlarining pastki ishqalanish burchagiga bog'liqligining
polinomini hisobga olgan holda reaktsiya kuchlarining qiymatlarini taxmin
qilish tuproqqa nisbatan shaklni oladi
44
Korrelyatsiya koeffitsienti R2 = 0,8377. m∈ (43… 60)0 uchun tenglama
to‘g‘ri.
Tuproqda oldinga siljish paytida, eskirish yostig'i bo'lgan pichoq, oldingi
yuzining qarshiligiga qo'shimcha ravishda, ustun kesish yo'liga ma'lum bir
salbiy burchak ostida hosil bo'lgan aşınma yostig'ining qarshiligini engib
chiqadi.
2.5-rasm - Eskirgan kovsh tishiga ta'sir qiluvchi kuchlar sxemasi
Aşınma yostig'ining qarshiliklari siqish va tuproqni olib tashlash uchun
normal va kesish qarshiliklaridan iborat (2.4-rasmga qarang). Tishning eskirgan
qismining maydonini dizayn yuzasining og'ish burchagi sifatida ѱ1 hisobga
olgan holda (2.5-rasmga qarang), biz tishning kesuvchi tomonidagi ishqalanish
kuchini aniqlaymiz 𝐹𝐷 bog’liqlikni aniqlaymiz:
bu erda ѱ1 - kovsh tishining traektoriyasiga nisbatan eskirish maydoniga
moyillik burchagi.
C nuqtasida tuproq qatlamlarini yo'q qilishga qarshilik kuchining qiymati
bog'liqlik bilan aniqlanadi
ζ1 - traektoriyaga nisbatan tuproq qatlamining siljish qarshiligi koeffitsienti; Rc
- "C" nuqtada qatlam siljishi paytida tuproq kuchlarining tuproqqa reaktsiyasi
45
Tuproq qatlamlari orasidagi zarrachalarning yopishishini tavsiflovchi
kuch Fcc, kovshni kiritish paytida tuproqning umumiy qarshiligini to'ldiradi
(2.4-rasmga qarang) va bog'liqlik bilan aniqlanadi:
bu erda A - kovshning ichki devorining kengligi, m; th - tuproq
qatlamlarining yopishish koeffitsienti; z - eskirish maydonining burchagi.
Shuni ta'kidlash kerakki, ishqalanish kuchlari Ftr, qatlamlarning yopishish
kuchi
Fcc,
normal
bosim
kuchlari
kovsh
elementlarining
geometrik
parametrlariga va tuproqning fizik-mexanik xususiyatlariga ajralmas darajada
bog'liqdir.
Tuproqning siqilish darajasi kattaligiga qarab o'zgaradi kovshning
chuqurlashishi, ya'ni ishqalanish kuchi 𝐹 ÷ �1 ga o'zgaradi. Yana bilan harakat
traektoriyasining, kovshning ichki devori AD to'ldirish hajmidan hosil bo'lgan
massivdan, shuningdek, eskirgan tish maydoni Fiz.pl qarshiligidan va
tuproqning yopishish kuchidan Rav kuchlarining reaktsiyasini boshdan
kechiradi. nuqtada C. kovsh old devor uzunligi bilan joriy sifatida, burilish
burchagi texnologik kovsh b, ishqalanish burchagi m va massiv yopishib
qarshilik burchagi z o'zgaradi. Hozirgi vaqtda ACD uchburchagining uchlaridagi
qarshilik kuchlari kovshning chiqib ketish chetidan yukni keskin olib tashlash
momentiga qadar ortadi, ya'ni. kovsh to'la va hosil bo'lgan tuproq massasi
ajratilguncha. Demak,
Tuproqning qarshilik kuchlarining tarkibiy qismlaridan birining qiymati,
kovshning erga ishqalanish burchagi va kesish burchagi bo'yicha, kuchning
ikkinchi komponentini, shuningdek, qo'shimcha qarshilik kuchini aniqlash
mumkin. , kovsh devorining aloqa maydonidagi o'rtacha bosim ζkpl va unga
o'rtacha kesish stressi ēpl. Aloqa sohasidagi o'rtacha bosim shaklga ega.
46
Bu erda ζkpl - cho'tka devorining aloqa joyidagi o'rtacha bosim N / m2;
Spk - kovshning orqa va old devorlarining maydoni, m2.
Bunday holda, bosim diagrammasi platformaning nuqtalarida eng katta
ordinataga ega bo'lgan qavariq egri chiziqli uchburchak shakliga ega, kesish
chetidan eng uzoqda.
Ushbu ifodadan biz ishqalanish kuchining kattaligiga ta'sir qiluvchi RA
kuchlarining aloqa yuzasiga reaktsiyasini ifodalashimiz mumkin 𝐹𝜎
Azg'ni
chuqurlashtirish
jarayonida
ekskavator
kovsh
tomonidan
bajariladigan ish, biz deb belgilaymiz
bu yerda ∑ 𝐹𝑖 - chuqurlashish momentigacha bo'lgan kovshning butun
harakatiga ta'sir qiluvchi kuchlar yig'indisi, kN.
Keyin ish operatsiyasining energiya intensivligi sifatida ifodalanadi
bu erda th - tuproq qatlamlarining yopishish koeffitsienti; tg - chuqurlashish
vaqti.
Bu shuni anglatadiki, kovshning o'lchamlari va chiqib ketish tomonining
aşınma miqdori qanchalik katta bo'lsa, kontakt yuzasining maydoni qanchalik
katta bo'lsa va ishqalanish kuchi shunchalik katta bo'ladi. Shuning uchun,
qarshilik kuchlarini engib o'tish uchun kovsh gidravlik silindrida etarli kuch
yaratish uchun gidravlik yuritma katta quvvat Ngp ga ega bo'lishi kerak.
47
Chuqurlash jarayonining energiya intensivligi ishqalanish kuchlarining ortishi
bilan ortadi, bu ham ekskavator kovshining o'lchamlariga bog'liq.
Ekskavator samaradorligining muhim ko'rsatkichi kovsh sig'imi birligiga
gidravlik yuritmaning o'ziga xos kuchi hisoblanadi.
Aynan shu ko'rsatkich gidravlik silindrlar va ishlaydigan asbob-uskunalarning
ishlashi paytida elektr stantsiyasi va gidravlik yuritma tomonidan sarflangan
energiyani
tavsiflaydi.
Ishlaydigan
asbob-uskunalar
tsiklda
ko'p
sonli
kombinatsiyalangan operatsiyalarni bajaradi va og'ir yuk sharoitida gidravlik
yuritmaning ishlashiga ta'sir qiladi. Gidravlik ekskavator uchun ekskavatorning
ishchi uskunasi qo'zg'alish va uning ijro etuvchi mexanizmlarining quvvatini,
quvvatini va energiya tejamkor xususiyatlarini loyihalash va aniqlovchi sifatida
ko'rib chiqilishi kerak.
Muayyan quvvatning etarliligi tuproqning zichlik koeffitsienti (ishchi muhit),
qarshilik kuchlari, samaradorlikning pasayishi, gidravlik yo'qotishlar va qazish
siklining energiya sarfi ta'siri bilan asoslanadi. "Ishchi tanasi-muhit" tizimi
gidravlik yuritmaning energiya zichligi va energiya samaradorligiga sezilarli
ta'sir ko'rsatadi. O'z navbatida, ishchi uskuna ekskavatorning texnologik
xususiyatlarini aniqlaydigan bir-biriga bog'langan tizim sifatida joylashtirilgan.
Kovshning asosiy ko'rsatkichlaridan biri uning quvvati bo'lib, ishning to'liq
aylanishini va ekskavatorning samaradorligini ta'minlaydi. Shu bilan birga,
ishchi organning geometrik parametrlarining energiya samaradorligi va
gidravlik yuritmaning ishlab chiqarish qobiliyatiga ta'siri darajasini asoslashda
hali ham bo'shliqlar mavjud.
48
Shlangi yuritma N gp nominal quvvati va kovsh qk quvvati ortishi bilan uning
chiziqli o'lchamlari ushbu parametrlarning 1/3 qismining kuchiga mutanosib
ravishda ortadi. Ma'lumotlarning ob'ektivligi uchun ekskavatorlarning ishchi
organlarining
geometrik
va
texnologik
parametrlarining
korrelyatsiya
bog'liqliklarini (m) (kVt) dan olish kerak (2.6-rasm).
2.6-rasm - Ekskavator kovshining kengligining uning sig'imiga bog'liqligi, m3
Taxminan natijalar - mutanosiblik koeffitsientlari qiymatlari k va erkin a
shartlari - 2.1-jadvalda keltirilgan.
2.1-jadval
k ning proportsionallik koeffitsientlari qiymatlari va ozod a xadlar
а, м
Kovsh geometriyasi
k
Kovsh kengligi, Vk
0,93
-1,211
Kovshning chetida tasvirlangan radius, R
0,436
0,197
Tishning chetida tasvirlangan radius, R1
0,459
0,264
Old devor uzunligi, l
0,969
-1,303
Tananing egrilik radiuslari, r1
0,248
-0,025
Analitik
tadqiqotlarni
o'tkazgandan
so'ng,
kovshning
geometrik
parametrlari (Vk, R, R1, l, r1) va N gp gidravlik qo'zg'alishning texnologik
49
parametri o'rtasidagi bog'liqlikni asoslash mumkin edi. Olingan iboralar
"gidravlik yuritma - ishchi organ" konstruktiv texnologik tizimining o'zaro
ta'sirining matematik modelini aniqroq tavsiflaydi.
Qarshilik eng ko'p paydo bo'lishi avvalroq aniqlangan
energiya talab qiladigan operatsiyalar ekskavatorning dastasi va kovshiga
tushadi. O‘zining ilmiy izlanishlarida K.A. Artemiev, Yu.A. Vetrov, A.I.
Demidenko, N.G. Dombrovskiy, A.M. Zavyalov, V.N. Kuznetsova, A.M.
Lukin, A.K. Muravskiy, I.A. Nedorezov, Yu.E. Ponomarenko, V.N. Tarasov va
boshqalar qarshilik qiymatlarining kattaligi nafaqat tuproqning reologik
xususiyatlariga, balki kovshning geometriyasiga ham bog'liqligini isbotladilar
[72, 96, 97, 118, 193]. Tegishli qarshiliklar gidravlik yuritmaning samarali
ishlashi tufayli bartaraf etiladi, bu samarali quvvat yoki umumiy samaradorlik
bilan baholanadi. Tuproqning reologiyasi va elektr stansiyasi va gidravlik
yuritmaning
quvvat
xususiyatlarini
hisobga
olgan
holda
va
olingan
bog'liqliklarni qo'llash orqali kovsh sig'imining gidravlik yuritmaning nominal
quvvatiga nisbatini optimallashtirish mumkin bo'ldi. Bu yuritmaning samarali
quvvatidan yaxshiroq foydalanish va samarali ishlash bilan energiya
xarajatlarini kamaytiradi. Shunday qilib, ekskavator kovshining geometrik
parametrlari va gidravlik yuritmaning texnologik xususiyatlari o'rtasidagi
analitik bog'liqliklar ko'proq imkoniyatlarni beradi.
ish jihozlarini to'g'ri loyihalash."Ishchi organ - muhit" tizimini o'rganishda
bu bog'liqliklar RaI dinamik jarayonlarining matematik modelini to'ldiradi.
Bundan tashqari, tavsiya etilgan bog'liqliklar ishlab chiqilgan tuproq birligiga
energiya xarajatlarini aniqlash muammosini qisman hal qiladi. Hisoblash va
loyihalash xatolarini minimallashtirish uchun taxminiy koeffitsientlar o'rnatiladi.
Belgilangan bog'liqliklardan ko'rinib turibdiki, ekskavatorning ishchi tanasining
geometrik xususiyatlari gidravlik yuritmaning yuklanish darajasiga va uning
texnologik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
50
Kovsh tomonidan bajariladigan ish, shuningdek, ishlaydigan uskunaning
gidravlik tsilindrlarida ishlab chiqarilgan quvvatga bog'liq bo'ladi. Bu shuni
anglatadiki, ish jarayonining matematik modelini qurishda ishchi uskunaning
turli pozitsiyalarida ishlaydigan kuchlar va momentlar yig'indisini hisobga olish
kerak. "Ishchi organ - atrof-muhit" konstruktiv-texnologik tizimining modeli
tuproqni kesish qarshiligini engish uchun zarur bo'lgan kuchning eng samarali
miqdorini ta'minlaydi. Qarshilik kuchlari va tuproqni kesish kuchlarining
tengsizligi
holatini
saqlash
Rc
˂
Rp
ishchi
uskunaning
geometrik
xususiyatlariga, kuchlanish kontsentratsiyasining joyiga, egilish momentlarining
kattaligiga (kovsh, qo'l va bom elementlari), dinamik yuklarga, va hokazo kovsh
geometriya gidravlik tsilindrni ishchi uskunalar energiya tejamkor operatsiya
xususiyatlari, shuningdek, gidravlik yuritma va uning elementlari texnik va
texnologik parametrlari uchun shartlar va chegaralarini belgilaydi.Shlangi
qo'zg'alishning energiya samaradorligi bo'yicha tizimli va texnologik choratadbirlarni oqilona ishlab chiqish uchun tuproqning qazishga chidamliligini
bartaraf etish uchun tutqich tomonidan sarflangan ishni tekshirish kerak (2.8rasm). Ushbu bosqichda kovsh tomonidan bajariladigan umumiy ishlarga ta'sir
qiluvchi omillarni hisobga olish kerak: tuproqning qazishga solishtirma
qarshiligi, k1; Standart hisob-kitoblarda qo'llaniladigan energiya intensivligi
koeffitsienti energiyadan samarali foydalanish haqida to'liq tasavvurni bermaydi.
Kesishning barcha bosqichlarida energiya intensivligining o'zgarishi qonuni
gidravlik yuritma samaradorligining maksimal kuchga etot = 0,00002 Rk2 0,0073 R + 1,1075 bo'lgan kovsh qazish qarshiligi bilan rivojlangan bog'liqligini
eng munosib tarzda tavsiflaydi. Qarshilik kuchining kattaligiga kovsh sig'imi, q,
qazish chuqurligi, Hp, kovsh aylantirilganda tishning kesish qirrasi tomonidan
tasvirlangan radius, R1 [62] sezilarli darajada ta'sir qiladi. Aynan shu ko'rsatkich
matematik modelni qurishda kovshni ilgari topilgan analitik bog'liqlikka ko'ra
n0 ga aylantirganda segmentning har bir oralig'ida sarflangan kuchni hisobga
olishga imkon beradi.
51
2.3. Ishlab chiqilgan tuproq bilan o'zaro ta'sir qilishda bir kovshli
ekskavatorning samaradorligini tahlil qilish
Gidravlik yuritmaning samaradorligini oshirish bo'yicha chora-tadbirlarni ishlab
chiqish uchun baholash mezonini aniq shakllantirish va ekskavator va uning
tizimlarining asosiy parametrlari o'rtasidagi bog'liqlikni tekshirish kerak.
Gidravlik yuritmaning samaradorligi Pe unumdorligi, solishtirma g va soatlik
yoqilg'i sarfi GT va gidravlik yuritmaning foydali quvvati Ngp qazilgan
tuproqning har kub metriga sarflanganligi bilan tavsiflanadi [59]. Komatsu RS
300 ekskavatorining asosiy parametrlariga quyidagilar kiradi: dvigatel quvvati
Ne (to'liq, foydali), nasosning nominal oqimi Qn, nominal gidravlik bosim
Pn.gp, yuk ko'tarish quvvati Qe, kovsh sig'imi Vk, Rt transmissiyadagi
maksimal tortish kuchlari va ish og'irligi. me
Loyihalashning ustuvor vazifasi bu parametrlarning texnologik xarakteristikalar
bilan mos kelishini asoslashdan iborat. Komatsu PC 300 ekskavatorlarining PC
35 MR - 3 dan PC 8000 - 6 gacha bo'lgan modellari uchun ma'lum
parametrlarning qiymatlari olingan. Yuk ko'tarish quvvati Qe ning gidravlik
qo'zg'alish kuchiga korrelyatsiya bog'liqligi Ngp (y =u003d 373,5x + 28,19; R2
= 0,9314) va dvigatel quvvati Ne (y = - 0,0944x2+ 71.006x - 5032.1; R2 =
0,8216 (2.12-rasm).
52
2.12 rasm - Yuk ko'tarish quvvatining quvvat xususiyatlariga bog'liqligi
Ekskavatorning ishlashini aks ettiruvchi operatsion ko'rsatkichlardan biri
unumdorlik bo'lib, u tekshirilishi kerak bo'lgan ko'plab omillarga bog'liq. 2.12rasmda Pe unumdorligining kovsh sig'imi, gidravlik qo'zg'alish kuchi Ngp va
dvigatel quvvati Ne ga o'rnatilgan bog'liqliklari ko'rsatilgan.
Taxminan bog'liqliklarni tahlil qilib, gidravlik yuritma quvvatining Ngp =
25 kVt ga oshishi bilan ekskavatorning unumdorligi Pe = 280 m3 / soat ga
oshishi aniqlandi. Shu bilan birga, Ngp = 25 kVt belgilangan gidravlik
qo'zg'alish kuchiga erishish uchun dvigatel quvvati ham Ne = 176 kVt ga
oshiriladi. Elektr stantsiyasi va gidravlik yuritma quvvatlarining kombinatsiyasi
energiya xarajatlariga mos keladigan Pe = 280 m3 / soat mashinaning barqaror
unumdorligini ta'minlaydi. Bundan tashqari, elektr stantsiyasining quvvatini Ne
= 176 kVt dan 210 kVtgacha va gidravlik yuritmani Ngp = 19 kVt dan 30
kVtgacha oshirish orqali ishlashda o'zgarishlar kuzatilmaydi (2.13-rasmga
qarang).
53
2.13-rasm - Bir kovshli ekskavatorning quvvat ko'rsatkichlariga
mahsuldorlikning bog'liqligi
Taxminan bog'liqliklarni tahlil qilib, gidravlik yuritma quvvatining Ngp = 21
kVt ga oshishi bilan ekskavatorning unumdorligi Pe = 280 m3 / soat ga oshishi
aniqlandi. Shu bilan birga, Ngp = 21 kVt ko'rsatilgan gidravlik qo'zg'alish
kuchiga erishish uchun dvigatel quvvati ham Ne = 176 kVt ga oshiriladi. Elektr
stantsiyasi va gidravlik yuritma quvvatlarining kombinatsiyasi energiya
xarajatlariga mos keladigan Pe = 280 m3 / soat mashinaning barqaror
unumdorligini ta'minlaydi. Bundan tashqari, elektr stantsiyasining quvvatini Ne
= 176 kVt dan 210 kVtgacha va gidravlik yuritmani Ngp = 21 kVt dan 30
kVtgacha oshirish, ishlashda o'zgarishlar kuzatilmaydi (2.13-rasmga qarang).
Bog'liqlarning bu xususiyati uskunaning o'z massalarini harakatlantirishga,
qarshilik kuchlarini engib o'tishga sarflangan gidravlik qo'zg'alish kuchining
qiymatini tavsiflaydi. Barqaror holatdagi aniq quvvat (Ngp = 21 kVt, Ne = 176
kVt) va samarali unumdorlik Pe = 280 m3 / soat shartli qiymatlar va ma'lum bir
vaqt oralig'ida qo'llanilishi mumkin deb taxmin qilish kerak, masalan, sikl
boshiga. Berilgan vaqt oralig'ida, lekin uning turli segmentlarida Pe = 280 m3 /
soat unumdorlikni saqlash quvvatlarni o'zgartirish orqali ta'minlanadi. Foydali
quvvat qiymatlari diapazoni, masalan, Ngp = 21 - 30 kVt, qazish jarayoni
natijasida hosil bo'ladi. Ushbu foydali quvvat chegaralari yuzning geometriyasi
o'zgarganda dinamik yukning notekis taqsimlanishi va ishchi uskuna va
ekskavator kovshining fazoviy joylashuvi tufayli yuzaga keladi. Ngp uchun 30
kVt dan ortiq va Ne uchun 210 kVt dan ortiq quvvatni yanada oshirish
maqsadga muvofiq emas, chunkiunumdorlikning keskin pasayishi va operatsion
xarajatlarning o'sishi mavjud. Shunday qilib, Ngp = 21 - 32 kVt va Dvigatel
quvvati Ne = 174 - 190 kVt bo'lgan gidravlik yuritma quvvatidan samarali
foydalanish maydoni aniqlandi. Hosildorlik murakkab ko'rsatkich bo'lib, uning
qiymati Komatsu PC 300 ekskavatorining texnologik xususiyatlarini aks
ettiradi.Yuk ko'tarish qobiliyati, tuproq toifasi va chelak o'lchami hosildorlikni
54
belgilaydi. Komatsu RS 300 Pe ekskavatorining ishlashining nominal kovsh
sig'imi VR ga bog'liqligi ifoda bilan yaqinlashadi va 2.14, a-rasmda ham
ko'rsatilgan. Hosildorlikning sezilarli o'sishi Pe = 300 - 310 m3 / soat kovsh
quvvati VR = 2,2 - 2,5 m3, gidravlik yuritma quvvati Ngp = 19 kVt va dvigatel
quvvati Ne = 190 kVt bilan ko'rinadi. Bog'liqlik natijalarini umumlashtirganda
shuni ta'kidlash mumkinki, Komatsu PC 300 ekskavatorining samarali ishlashini
ta'minlaydigan parametrlarning optimal nisbatlari topildi. Bog'liqliklarni
o'rganish asosida Komatsu PC 300 ekskavatorining oqilona ishlash rejimlarini
tanlashda ishlab chiqarilgan tuproq hajmining birligiga energiya xarajatlariga
mos keladigan unumdorlik ta'minlanadi.
Komatsu PC 300 ekskavatorining samaradorligini baholash mezonlaridan biri
chelak bilan qazish kuchidir [97, 228]. Shlangi yuritmaning yuk xarakteristikasi
unga qo'llaniladigan yukdan chiqish aloqasi tezligining o'zgarishini aks
ettiradi.Shlangi yuritmaning chiqish bo'g'inining yukini baholashda gaz kelebeği
bo'ylab
bosimning
pasayishini
aniqlash
kerak.
Drayvning
quvvat
xarakteristikasini yaratish uchun R qiymatlarini ko'rib chiqing va DRDR ni
aniqlang. DRDR qiymatlari uchun biz novda harakati dinamikasini aniqlaymiz.
R ning qiymati noldan R max ning maksimal qiymatiga o'zgartirilishi kerak,
bunda novda harakatining tezligi nolga teng. Hisob-kitoblarga ko'ra, yP = f (R)
grafigi qurilgan (2.14-rasm).
Kovsh, qo'l va bomning gidravlik tsilindrlari novdasining to'liq urish vaqtini
aniqlaylik. Bom gidravlik tsilindrlarining quvvatini hisoblash quyidagi
tengliklarni echishdan iborat. Tsilindrning yonidan ish maydonini aniqlang
55
56
Bob bo’yicha xulosa
Tadqiqot natijalari tuproq ishlarining energiya intensivligi nafaqat tuproqning
reologik xususiyatlariga, balki ishlarni bajarish uchun ishlatiladigan gidravlik
haydovchining konstruktiv xususiyatlariga ham bog'liq degan xulosaga keldi.
Haydash
mexanizmlarining
qarshilik
kuchlari
bilan
umumiy energiya
yo'qotilishining dominant qiymati chelakli gidravlik tsilindrlarga, kesish
jarayonida tutqichlarga va burilish va tormozlash paytida ekskavatorning
aylanuvchi patnisiga tushadi. Shuning uchun gidravlik qo'zg'alishning energiya
samaradorligi qazish jarayonining kompleks ko'rsatkichi sifatida nafaqat
gidravlik haydovchining dastlabki parametrlariga, balki ularning texnologik
davrlardagi o'zgarishiga ham bog'liq.
Amaliy tajriba shuni ko'rsatadiki, energiya talab qiladigan operatsiyalarni
bajarishda energiyaning atigi 65 foizi foydali ishlarga sarflanadi, qolgan qismi
esa yo'qotishdir. Shu sababli, texnologik jarayonda energiya yo'qotishlarini
qayta ishlatish, uni boshqa shaklga aylantirish va shu bilan energiyaning
shafqatsiz doirasini yaratish maqsadga muvofiqdir. Shuning uchun qarshilik
kuchlari tufayli energiya yo'qotishlaridan foydalanish muhim muhandislik
muammosidir. Mashinalarning maksimal yo'qotishlari va qarshiliklari bo'lgan
joylarda energiya tejovchi haydovchi yordamida energiyani eng ko'p yuklangan
texnologik operatsiyalarga qayta taqsimlashga qaratilgan yangi ilmiy asoslangan
usullar va texnik echimlarni ishlab chiqish alohida ahamiyatga ega. Ushbu
muammoni hal qilish tuproq qazishda energiya sarfini kamaytiradi, yo'l
mashinalarining unumdorligini va samaradorligini oshiradi.
Ekskavator platformasining aylanishi qazish jarayonining energiya
intensivligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.Uning harakati platformaning inertsiya
kuchlari momentlari va paqir bilan ishlaydigan asbob-uskunalardan kelib
chiqadigan katta dinamik yuklar bilan birga keladi. Bundan tashqari,
platformaning turli davrlarida (tezlanish, barqaror harakat va tormozlanish)
dinamik yuklar kattaligi bilan farqlanadi. Shu munosabat bilan, dinamik
yuklarning ekskavator aylanuvchi patnis haydovchisining samaradorligiga
57
ta'sirini o'rganish uchun bir chelakli ekskavatorni aylantirish jarayonini
matematik tarzda tavsiflash kerak.
3-BOB. BIR KOVSHLI EKSKAVATOR ISHLATISHNING ENERGIYA
INTENSIV JARAYONLARINI SIMULYATSION MODELLASH
3.1 Kovshning konstruktiv elementlarini yuklanish holatini o'rganish
Eng ko'p energiya talab qiladigan operatsiyalarni bajarish jarayonida
(kovshni tuproq muhitiga kiritish va chiplarni ajratish) o'zgaruvchan yuklar
ekskavatorning ishchi tanasiga ta'sir qiladi, bu esa kovshning elementlarida
kuchlanishni keltirib chiqaradi. Shu bilan birga, ishchi uskuna elementlarining
energiya zichligi oshadi. Ekskavatorning ishchi uskunasi harakatlanayotganda,
bo'g'inlarning holatiga qarab, kuchlarning ta'sir yo'nalishining qo'llari,
momentlari va shunga mos ravishda ularning kattaligi o'zgaradi. Kovshning
yengib bo'lmaydigan to'siq bilan uchrashishi ishchi uskuna elementlarining turli
xil pozitsiyalari bilan yuzaga keladi va qo'shimcha qarshilik kuchlarining paydo
bo'lishiga olib keladi.
Ekskavatorning ishonchliligi va ishlashi, shuningdek, ish jarayonining
energiya intensivligi ruxsat etilgan yuklarning haqiqiyligiga va xavfsizlik
omilini hisobga olgan holda ishchi uskunaning elementlari o'rtasida qayta
taqsimlanishiga bog'liq.Ishlaydigan asbob-uskunalarning energiya kuchlanish
holatini yuqori ishonchlilik darajasi bilan tekshirish mumkin bo'lgan dizayn
pozitsiyalariga yuklarning mos kombinatsiyasi quyidagi omillarni hisobga olgan
holda shakllantirilishi kerak:
-
ishchi
asbob-uskuna
elementlarining
kosmosda
joylashishi,
qo'llaniladigan tashqi kuchlarning kattaligi, yo'nalishi va turi ishchi uskuna
elementlarida kuchlanishni hosil qiladi;
- kovshning chiqib ketish burchagining kirib borish burchagi, tuproqqa
ta'sir qilish turini tavsiflaydi va tuproqni kesishga qarshilik koeffitsientining
ahamiyatiga ta'sir qiladi;
58
- uskunaning bir elementining turli bo'limlarida maksimal kuchlanishlar
bir vaqtning o'zida sodir bo'lmaydi;
- kovshning dizayn xususiyatlari aloqa yuzasi maydoniga, ishqalanish
kuchiga va tuproqning ishchi organ bilan yopishish koeffitsientiga ta'sir qiladi.
Ishlaydigan
asbob-uskuna
elementlarini
quvvat
uchun
hisoblash
kovshning engib bo'lmaydigan to'siq bilan o'zaro ta'siri paytida yuklarning eng
noqulay kombinatsiyasida amalga oshiriladi.
Loyihalash bosqichidagi ko'plab qiyinchiliklar qazish jarayonining
ehtimollik xususiyatlari va deterministik hisoblangan bog'liqliklar bilan
birgalikda engib o'tish mumkin bo'ladi va qabul qilingan qarorlar yuqori
darajadagi haqiqiylikka ega bo'ladi.
Chekli elementlar usuli chovgum konstruktsiyasining kuchlanishdeformatsiya holatini batafsil o'rganish va baholash imkonini beradi [19]. 3.1jadvalda virtualni o'rganishning asosiy bosqichlari keltirilgan ekskavatorning
ishchi uskunalari modellari.
3.1-jadval.
Ishchi uskunaning hisoblangan yukini va mahkamlash elementlarini
taqsimlash
Mahkamlanish
nomi
O'rnatish ma'lumotlari
Mahkamlanish surati
Obyekt:
1 qirralar
Turi: Ruxsat etilgan
Mahkamlangan-3
geometriya
Natija kuchlari
Komponentlar
Reaksiya kuchlari(N)
X
Y
Z
Natija
-261333
-432980
5068.06
505759
59
Reaksiya kuchlarining
0
momenti (N.m)
0
0
0
Obyekt: 1 qirralar
Turi: Ruxsat etilgan geometriya
Mahkamlangan -4
Natija kuchlari
Komponentlar
X
Y
Reaksiya kuchlari(N) 551964
Reaksiya kuchlarining
Z
Natija
272177 -5131.07 615443
0
0
0
0
momenti (N.m)
To'rtinchi
o'lchovli
guruh
ekskavatorining
ishchi
uskunasini
modellashtirish SolidWorks muhitida amalga oshirildi. Yuk simulyatsiyasi
Ensamblaje1 dasturida amalga oshirildi.
3.1-jadvalda jihozning har bir elementi joylashish burchagiga qarab
maksimal yuklanishi ko'rsatilgan: bomning pastki holati, tutqich burilib, kovsh
turganda, qazish kuchi qazish maydonida to'plangan. tırtıl yo'lining rulman
maydoni. Bu holatda, hech narsa kovshning chiqib ketish tomonidagi qazish
kuchini cheklamaydi.
Tutqich-bom ulanishining ilgak maydoni dizayn holatiga mos keladigan
eng yuklangan qismga ega. Bundan tashqari, tutqichning poydevorga yaqinroq
qismi va kovshni mahkamlash kuchli stressni boshdan kechiradi.
60
Ekskavatorlarni
ishlatish
tajribasidan
ma'lumki,
nam
tuproqlarni
o'zlashtirishda tuproqning muzlashi va ishchi organlarga yopishishi tufayli
mashinalarning unumdorligi sezilarli darajada kamayadi.
Ho'l tuproqning ishchi tanasiga yopishishi natijasida kesish paytida
tortishish kuchayishi, kovshlarning to'liq tushirilmaganligi tufayli foydali
quvvatning pasayishi va ishchi organlarni tozalash zarurati tufayli ishlamay
qolish vaqtining ko'payishi, ekskavator kamayadi. Ishqalanish kuchlarining
ortishi energiya yo'qotishlarining ko'payishiga olib keladi, bu bajarilgan ish
sifatini pasaytiradi.
Tuproqni qazish va tekislashda ishqalanish kuchi umumiy qarshilikning
30...70% ni tashkil qiladi, unumdorligi esa 1,2...2 martadan ortiq kamayadi
[28].Ushbu ishda APM SolidWorks - Ensamblaje1 kompyuter yordamida
loyihalash tizimidan foydalangan holda strukturaning energiya zichligini
baholash uchun eng stressli joylarni aniqlash uchun EO-4225A ekskavator
kovshining kuchlanish-deformatsiya holati hisoblab chiqilgan.
3.1-rasmda KOMPAS-3D tizimida ishlab chiqilgan EO-4225A ekskavator
kovshining simulyatsiya modeli ko'rsatilgan. APM SolidWorks - Ensamblaje
chekli elementlar tahlili uchun 3D model model tayyorlash protsessoriga import
qilingan. Yuklash sxemasi kovshning erga kirib borishi vaqtidagi holati bilan
belgilanadi. Mashinaning texnik xususiyatlariga ko'ra, tishlar orqali kovshka
ta'sir qiluvchi kuch 100 kN [25,32] deb qabul qilindi.
61
3.1-rasm. Kovishning 3D ko’rinishi
Oldindan o'n tugunli elementlarning tetraedral tarmog'i tanlangan.
Tugunlar soni - 60512, chekli elementlar - 210507.
APM SolidWorks - Ensamblaje ilovasidan foydalanib, muloqot oynasida
muhim shartlar va yuklarga bo'lgan talab, shuningdek, o'rnatilgan chekli
elementlar to'r generatorlari ko'rsatilgan (3.2-rasm).
3.2-rasm - Ensamblaje qattiq modellashtirishda tetraedral to'r orqali kovshning
chekli elementlarini shakllantirish
APM SolidWorks - Ensamblaje modulidagi ushbu asboblar to'plami qattiq
ob'ektni simulyatsiya qilish va dizayn modelini statika, tabiiy chastotalar,
barqarorlik va alohida kovsh elementlarining kuchlanishi nuqtai nazaridan har
tomonlama tahlil qilish imkonini berdi.
Qog'oz kovshga turli xil pozitsiyalarda ta'sir qiluvchi yuklarni ko'rib
chiqadi. Maksimal yukni qo'llash davri uning kovshning kesish qirrasi va har bir
tish uzunligi bo'ylab bir xil taqsimlanishi bilan tekshiriladi.
3D modelining kontaktlarning o'zaro ta'siri mexanikasi muammosini
amalga oshirish doirasida APM Ensamblaje chekli elementlarni tahlil qilish
tizimlaridan foydalangan holda, jarayonda eng ko'p yuklarga, qarshilik
kuchlariga va stresslarga duchor bo'lgan kovsh qismlari olindi. qazish ishlari.
62
Belgilangan yuklarni qo'llash bilan modellashtirish natijalariga ko'ra
(tuproqqa kovshni kiritishning energiya talab qiluvchi jarayonini taqlid qilish)
kritik qiymatlarda ishlaydigan strukturadagi stress kontsentratsiyasi joylarini aks
ettiruvchi kovsh modeli olingan. Eng ko'p yuk va ichki stresslarga duchor
bo'lgan joylar ranglar palitrasi bilan ta'kidlangan. Spektral tahlil kovsh
elementlarining yuklanish darajalarini taqsimladi (3.3-rasm).
3.3-rasm - Kovsh tagida, yon devorlarda va mahkamlash to'xtash joylarida
samarali kuchlanishli kovsh modeli
Moviy rang, stresslar deyarli yo'q bo'lganda va 5-12 MPa gacha o'zgarib
turadigan metallning normal "tinch" holati haqida xabar beradi. Metallning
bunday holati oquvchanlik holatini to'liq qondiradi va muhim xavfsizlik
chegarasiga ega. Bo'limlar amalda tushiriladi. Yashil rang chovgumning normal
ish sharoitlarini tavsiflaydi, bunda ichki stresslar 25-45 MPa gacha bo'lgan
qiymatlarga etadi. Bu stresslar kuchlar va momentlar ta'sirida sodir bo'ladigan
63
tabiiy jarayonlardir, ular xavfli emas, chunki metallning mexanik xususiyatlariga
mos keladi.
Sariq
rang
strukturaning
kuchlanish
holatining
(50-90
MPa)
kuchayishining boshlanishi haqida xabar beradi, bunda ishchi organ elastik
modul E va oqish kuchining kritik qiymatlari chegarasida ishlay boshlaydi. z-1]
metallning. Qizil rang kovshning tanlangan qismlarida 180 MPa gacha bo'lgan
ruxsat etilgan stresslarning ortiqcha ekanligini ko'rsatadi. Ushbu yuklarning
harakati metallning charchashiga olib keladi, bu strukturaning yoriqlari va
sinishi ko'rinishida namoyon bo'ladi.
Ekskavatorning 60 dan 180 MPa gacha bo'lgan ish kuchlanishlarida
ishlashi nafaqat mashinaning strukturaviy buzilishining boshlanishiga, balki
operatsion ko'rsatkichlarning kritik qiymatlarida uzoq vaqt ishlashga olib keladi.
Bu shuni anglatadiki, energiya yuklangan rejimlar rivojlangan tuproqning 1 m3
uchun asossiz yuqori o'ziga xos xarajatlarni talab qiladi. Kovsh va ishlaydigan
asbob-uskunalarni joylashtirish sxemasining o'zgarishi qisqa vaqt oralig'ida
o'zgaruvchan ta'sir ko'rsatadigan kuchlanish qiymatlarining o'zgarishiga olib
keladi.Shu bilan birga, ishlaydigan asbob-uskunalar va ekskavator kovshining
joylashishining istalgan burchagida, tuproqqa kirganda, egilish va deformatsiya
stresslarining qiymatlari o'zgaradi (rang shkalasi "sariq-qizil") va kontsentratsiya
joylari saqlanib qoladi. doimiy.
Olingan natijalarni tahlil qilish shartli spektral kartogrammani tuzish
imkonini beradi. 3.4-rasmda har bir tish uchun 34 kN yuk bilan kovshdagi
stresslar qayd etilgan. Kovshning yuklanishi erga kirish momentiga to'g'ri
keladi. Asosan, 5-12 MPa kuchlanishlar cho'chqada (belgilanmagan joylarda)
hosil bo'ladi. Kovsh erga kiritilganda, kesish qarshiligining asosiy kuchlari
64
tishlarning chiqib ketish qirralarini birinchi bo'lib sezadi. Chuqurlik oshgani
sayin aloqa yuzasi maydoni, yirtiladigan chipning qalinligi oshadi va tuproqning
qazishga qarshiligi oshadi. Bu hodisa ichki egilish kuchlanishlarining
kuchayishiga, metallning siljishi va deformatsiyasiga olib keladi. Kovshdagi
stress kontsentratsiyasi va ularning qiymatlari quyidagi bo'limlar bo'yicha
taqsimlanadi: 1 raqami bilan belgilangan joylarda - 30-40 MPa, 2 joylarda - 6090 MPa, 3 joylarda - 180 MPa gacha.
3.4-rasm - Har bir tish uchun 42 kN berilgan yukda kovshdagi kuchlanish
taqsimoti
Salbiy ta'sir, boshqa tabiatdagi kuchaygan stresslar to'xtash joylarini orqa
devorga va yon devorlarning birlashtiruvchi bo'g'inlariga va kovshning pastki
qismiga mahkamlash asosida mavjud. Bu joylar stressni to'playdigan joylardir.
Aynan o'sha erda kuchlanishning kritik qiymatlari ta'sir qiladi, ular po'choqni
erga kiritish jarayonida va chiplar yirtilganda metallni sindirishga moyildirlar.
3.5-rasm - Kovshdagi harakatlar xaritasi
3.4-rasmda biriktirma nuqtalariga nisbatan siljishlar ko'rsatilgan: 1 - 1,01,54 mm; 2 - 0,9-1 mm; 3 - 0,7-0,8 mm; 4 - 0,15-0,2 mm; 5 - 0-0,2 mm.
Tishlarni biriktirish joylarida, rivojlangan tuproqdan kontsentrlangan yukni
65
qo'llash natijasida yuzaga keladigan biriktirmadan kelib chiqadigan yuk ostida
eng katta harakat qayd etiladi.
Deformatsiya zonasini tahlil qilish: 1 - kuchlanish 0,000080-0,000095; 2 –
siqilish 0,000030-0,0000750; belgilanmagan joylarda - 0,000005-0,000012
gacha cho'zilgan.
Kovshning yuklangan elementlarini modellashtirish natijalari mos keladi
ishchi uskunaning ma'lum bir holatida ta'sir qiluvchi maksimal kuchlarni nazariy
hisoblash. Aniqlanishicha, chelakning eng energiya talab qiluvchi elementlari
tishlar, chelakning kesuvchi qirrasi, pastki qismining old qismi va chelakning
orqa devorining markaziy qismidir. Ushbu elementlarning eng yuqori
kuchlanishlari chelakning tuproqqa kirishining dastlabki bosqichi bilan
izohlanadi. Aynan shu daqiqalarda tuproqning kesishga chidamliligining
maksimal kuchlari, shuningdek, tuproq chiplari paydo bo'lishiga to'sqinlik
qiluvchi kuchlar (tuproqning birlashishi, tuproq qatlamini yo'q qilish
koeffitsienti va boshqalar) ta'sir qiladi [104]. Tadqiqot natijalariga ko'ra,
dizaynni o'zgartirish imkoniyatlarining traektoriyasi kontakt yuzalarida stress
kontsentratsiyasini kamaytiradigan tarzda paydo bo'ladi.
3.2 Kinematik juftlikni yuklash rejimlarini simulyatsiya qilish "Burilish
doirasining haydash mexanizmi toji"
Texnologik jarayonlarni modellashtirish tizimlarini rivojlantirishning
hozirgi bosqichi ularning funktsional to'yinganligining ortishi bilan tavsiflanadi.
Ekskavatorning gidravlik qo'zg'alish jarayonlarini modellashtirish murakkab
tizim vazifasidir, chunki bu tizim ierarxik va vaqt o'tishi bilan dinamik ravishda
o'zgarib turadigan keng xususiyatlarga ega [132-134].
Tadqiqotning dolzarbligi kuchli elektr stantsiyasi va gidravlik haydovchi
bilan jihozlangan mahalliy ekskavatorlarning yangi modellarining energiya
tejamkor ishlashi uchun bir qator muammolarni hal qilish zarurati bilan
belgilanadi. Burilish mexanizmining ko'plab nosozliklari, ta'mirlash ishlari va
66
uskunaning ishlamay qolishidan kelib chiqadigan yuqori iqtisodiy xarajatlar
nosozliklar sabablarini tahlil qilish, loyihalash usullarini takomillashtirish va
burilish
mexanizmlarini
hisoblash
bo'yicha
mavjud
ilmiy
tadqiqotlar
chegaralarini kengaytirishni talab qiladi. , shuningdek, gidravlik haydovchining
ish rejimlarini asoslash. Platformani burilish mexanizmining chidamliligini
oshirish jarayonlarning energiya samaradorligi bo'yicha ilmiy qoidalar to'plami
bilan uzviy bog'liqdir. Qarshilik kuchlarini taqsimlash, dinamik tsiklik beqaror
yuklarni boshqarish va moslashtirish bo'yicha ilmiy ishlanmalar masalasi
ayniqsa dolzarbdir. Taqdim etilgan ilmiy va texnologik echimlar iqtisodiy
yo'qotishlarni minimallashtirishga yordam beradi va butun ekskavatorning
energiya salohiyatini mashinaning butun umri davomida oshiradi [136,154,157].
Kovsh va orqaga tushirish uchun platformani siljitish operatsiyasining
davomiyligi ish davrining taxminan 6-7 soniyasini oladi, ya'ni. maksimal
burilish intensivligida ishlashni yaxshilash mumkin.Shu bilan birga, harakatning
intensivligi ruxsat etilgan yuklar (moment) va maksimal burchak tezligi bilan
chegaralanadi, bunda kinematik juftlikning kontakt aloqasidagi kritik stresslar
kuch balansida bo'ladi va ekskavator barqaror bo'lib qoladi. Barqarorlik
shartlariga rioya qilish uchun aktuatorning parametrlari va aylanish mexanizmi
shunday tanlanadiki, platformaning eng keng tarqalgan burilish burchagi (90100) ° bilan ishlaganda, faqat maksimal tezlikka tezlashtirish va tormozlash.
platforma barqaror tezlikda sodir bo'ladi. Ekskavator platformasining burilishini
tezlashtirish jarayonida suyuqlikning to'liq oqimi tartibga solinmagan nasosning
hajmli oqimiga va maksimal burilish tezligiga mos keladigan gidravlik
dvigatelning ishlaydigan gidravlik liniyasiga kiradi. Biroq, inersiya kuchlari
momentlarining ta'siri natijasida platforma kerakli maksimal tezlikni darhol
qo'lga kirita olmaydi va asta-sekin tezlashadi. Bunday holda, nasos bilan
ta'minlangan suyuqlikning faqat bir qismi gidravlik vositaga kiradi. Ortiqcha
ishlaydigan suyuqlikni o'chirish gidravlik vosita xavfsizlik valfi tomonidan
67
ta'minlanadi. Platforma maksimal tezlikka tezlashganda, vana orqali ishlaydigan
suyuqlik oqimi nolga kamayadi.
Aylanuvchi patnisni sekinlashtirganda (tormozlashda) g'altak neytral
holatga qaytadi va tebranish dvigatelining ishlaydigan gidravlik liniyalarini
qulflaydi. Platforma tomonidan saqlanadigan kinetik energiya aylanish
mexanizmining nasos rejimida aylanishiga olib keladi. Shlangi dvigatelning
ishlaydigan gidravlik liniyalari g'altak bilan qulflanganda, suyuqlik xavfsizlik
klapan orqali gidravlik dvigatelning qarama-qarshi ish chizig'iga yoki drenajga
tushadi. Shu bilan birga, nasos rejimida ishlaydigan gidravlik vosita drenaj
gidravlik liniyasidan mos keladigan nazorat valfi orqali oziqlanadi, bu
kavitatsiyani oldini oladi.
Tadqiqot maqsadlari:
- shtrixli ichki uzatmaning geometrik hisobi asosida kompyuter modelini
ishlab chiqish;
- SOLIDWORKS dasturiy ta'minotiga moslashgan tishli uzatmalar kuchi
va resurslarini hisoblash algoritmlarini ishlab chiqish.
Belgilangan dasturiy ta'minot modulli asosda ishlab chiqilgan bo'lib, bu
loyihalash jarayonlarini avtomatlashtirish, muhandislik tahlili, ishlab chiqarishni
texnologik tayyorlash, tuzilma va funksionallikni hal qilinayotgan vazifalar va
korxonaning moliyaviy imkoniyatlariga muvofiq optimallashtirish imkonini
beradi.
SOLIDWORKS dasturiy ta'minotining afzalligi shundaki, u asosiy
modulga asoslangan bo'lib, unda 3D fazoda qismlar va yig'ilishlarni loyihalash,
ularning 3D prototiplaridan qismlar va yig'ilishlarning 2D chizmalarini yaratish
funktsiyalari
mavjud.Standartlar
talablariga
muvofiq
loyiha
hujjatlarini
rasmiylashtirish, boshqa loyihalash tizimlari bilan hujjatlarni almashish,
shuningdek, bir qator boshqa vazifalarni hal qilish mumkin.
68
Amaliy masalalarni yechish uchun mo'ljallangan, 300 dan ortiq bo'lgan
ixtisoslashtirilgan modullar kerak bo'lganda ko'rsatilgan modulga ulanishi
mumkin.Bularga loyihalarni boshqarish, kinematik tahlil, elektr kabelining
joylashuvini loyihalash, bosma sxemaning uch o'lchovli modellarini yaratish
uchun modullar kiradi. taxtalar, o'lchamli zanjirlarni hisoblash, quvvatni
hisoblash , aerogidrodinamik hisoblar va boshqalar. Tadqiqot davomida asosiy
dasturga qo'shimcha ravishda GearTrax dasturiy ta'minotining konstruksiyalarini
statik tahlil qilish uchun professional paketi faol ishlatilgan.
GearTrax to'plamini tanlash o'z ichiga olgan paket bilan oqlanadi ilg'or 3D
grafik imkoniyatlariga ega interaktiv grafik simulyator, estrodiol yukni tahlil
qilish vositasi, Gap elementlarini tahlil qilish vositasi, Tow transport inertial yuk
tahlil qilish vositasi va boshqalar.
Ma'lumki, har qanday ulanish va juftlikning hayot aylanishi tabiiy kirish,
barqaror eskirish (foydali foydalanish davri) va progressiv eskirish (ta'mirlash
vaqti) bosqichlarini o'z ichiga oladi. Aloqa yuzalarining aşınması paytida yuzaga
keladigan tortishishdagi bo'shliq miqdori dinamik kuchlar va zarba yuklarining
ortishi shaklida salbiy ta'sir ko'rsatadi. Eksperimentda bu jarayonlarni oldindan
aytish qiyin, ayniqsa qisqa o'rganish vaqti bilan.Shuning uchun biz gidravlik
dvigatel, vites qutisi va aylanuvchi patnis texnik jihatdan mustahkam va to'liq
texnik xizmat ko'rsatishdan o'tgan deb taxmin qilamiz.
GearTrax paketi bilan SOLIDWORKS dasturida ishlaganda va har bir
tugunni loyihalashda ichki tirgak uzatmasining adekvat geometrik hisobini qilish
muhim [164, 165, 189, 193]. Ulanishning kinematik juftliklarini tanlash va
SOLIDWORKS kutubxonasi ma'lumotlar bazasiga, shuningdek KOMPAS-3D
V13 ga murojaat qilish uchun klassik texnikadan foydalanib, biz dastlabki
ma'lumotlar bilan aniqlanishi kerak bo'lgan parametrlarni shakllantiramiz (3.2jadval).
69
Keyinchalik, biz kelishuv sifatiga muvofiqligini tekshirish hisobini
o'tkazamiz. Kengaytirilgan dinamik charchoq tahlilining asosiy to'plami dinamik
tizimda charchoq va charchoq shikastlanishining dinamik deterministik tahlilini,
trend tahlilini yoki spektral tahlilini aniqlash uchun zarur bo'lgan modullarni o'z
ichiga oladi. Ushbu paket Dynamic I qo'shimcha paketining modullarini va
Fatigue Pro modulini o'z ichiga oladi.
Tahlil Static II Pro paketi yordamida amalga oshirildi. Aloqa yuzalarida
paydo bo'ladigan kuchlanishlar o'rganiladigan simulyatsiya qilingan tajribaning
mohiyatini hisobga olgan holda, quyidagi ko'rsatkichlar geometrik ko'rsatkichlar
bo'yicha ulanish sifatining mezonlari bo'ladi: minimal siljish koeffitsienti Xmin;
holat X > Xmin; Rol profilining kritik nuqtasida egrilik radiusi; aralashuvning
yo'qligi sharti Rol < Rop; qirqishning yo'qligi holati Rol > 0; o'zaro bog'liqlik
omili. Hisoblash natijalariga ko'ra monitorda hisobot ko'rsatiladi (3.2-jadval).
Qabul qilingan hisobotga asoslanib, biz elektr uzatish tugunlarini
modellashtiramiz, ya'ni. ikki bosqichli sayyora vites qutisi (3.6-rasm) va
aylanuvchi patnisning bir juft tishli (3.8-rasm).
SOLIDWORKS dasturiy ta'minotidan foydalangan holda tegishli tadqiqot
ma'lumotlarini olish uchun yuklash sxemasi aniq ishlab chiqilgan bo'lib, unda
moment mil orqali tishli vitesga va ulash halqasiga qo'llaniladi. Kinematik tishli
juftliklarni yuklashni simulyatsiya qilish uchun GearTrax ilovasi bilan
SOLIDWORKS
dasturining
Static
II
Pro
submodulidan
foydalanilgan.GearTrax-dan foydalangan holda chidamlilik tahlilini amalga
oshirish orqali siz loyihani ishlab chiqish vaqtini qisqartirishingiz va dizayn
70
jarayonining boshida kelajakdagi zararni ta'mirlash xarajatlarini bartaraf
etishingiz mumkin. Mahsulotning ishlashi paytida yuzaga kelgan stress
kontsentratsiyasini va boshqa shikastlanishlarni aniqlashda GearTrax ushbu
zararlarning strukturaning mustahkamligi va mustahkamligini shakllantirishdagi
ahamiyatini aniqlashga, ya'ni ko'p hollarda yo'qotishlarni bartaraf etishga imkon
beradi. ishlash. GearTrax va Static II Pro uchun kirish ma'lumotlari tizimli
yuklanish statistikasi va dinamik tahlil natijalaridir. Dastur yuklanish
davrlarining
chegaralangan
sonini,
strukturaning
ishlash
muddatini,
vayronagarchilikni, deformatsiyani va strukturaning ishlashini yo'qotishning
boshqa parametrlarini hisoblab chiq
B Planetar uzatmalar qutisini element-element modellashtirish
A Geometrik xususiyatlar bo'yicha tuzilgan pastki yig'ilish
3.6-rasm - SOLIDWORKS dasturida platformani aylantirish
mexanizmining planetar uzatmasini modellashtirish
Yuklash sxemasini ishlab chiqishda kirish parametrlarini aniqlash uchun
asosiy xarakteristikalar o'rnatildi - tishli qo'llab-quvvatlash turi (silindrsimon
tayanch) va qo'llaniladigan tortishish kuchlarining yo'nalishlarini, tezlashtirishni
va boshqalarni aniqlaydigan mumkin bo'lgan erkinlik darajalari Ko'p qirraliligi
tufayli. , Static II Pro submodul olti daraja erkinlikni ta'minlash qobiliyatiga ega.
Bizning holatda, tizimning konstruktivligi va ish sharoitlari faqat bitta narsani 71
o'q atrofida aylanishni hisobga oladi. Viteslarda harakat qiluvchi kuchlar,
ularning mil o'qlariga nisbatan qo'llanilishi vektori vallar va podshipniklar uchun
ichki kuch omillarini aniqlashga yordam berdi.
Berilgan hisoblash sxemasi bo'yicha vitesning eng ko'p yuklangan
qismlarini hisoblash va tahlil qilishda milning aylanish yo'nalishi, qo'llash
nuqtalari va ulanishda harakat qiluvchi komponent kuchlarining (Ft, Fr va Fa)
yo'nalishi hisobga olingan. ko'rsatilgan:
1) komponent kuchlarini qo'llash nuqtasi tish uzunligining median tekisligida,
tishli o'qiga normal;
2) tishga ta'sir etuvchi Ft aylana kuchi aylana tezligi bo'ylab yo'naltirilgan,
etakchisi unga qarshi;
3) radius kuchi Fr radius bo'ylab mil o'qiga yo'naltiriladi;
4) silindrsimon tishli g’ildiraklar Fa tishlariga ta’sir etuvchi eksenel kuchni
aniqlash uchun Ft aylana komponenti tishlarning xayoliy yo’nalishini kesib
o’tmasligi uchun tangensial tekislikka 900 burchak ostida qo’llaniladi.
Dastlabki ma'lumotlar va hisoblash natijalari 3.2-jadvalda keltirilgan.
3.2-jadval
Ichki ilashishli silindrik tishli uzatmaning geometrik hisobi
Parametr
Yetakchi
Yetaklanuvchi
g’ildirak
g’ildirak
Boshlang’ich ma`lumotlar
Tishlar soni
15
Modul, mm
88
14
Tishlarning qiyalik burchagi
0∘ 00 00
Asl konturning profil burchagi
20∘ 00 00
Tish boshi balandligi omili
1
72
Radial tozalash omili
0,25
Spiral egri chiziqning egrilik koeffitsienti
0,38
radiusi
Uzuk tishli kengligi, mm
100
96
Asl konturning ofset koeffitsienti
+0,42
+0,42
Aniqlik darajasi
7-С
7-С
Kesuvchi tishlar soni
-
12
Kesuvchi ofset koeffitsienti Xo
-
-1,37287
Belgilangan parametrlar
Uzatishlar soni
5,86667
Markaziy masofa, mm
511
Ajratish diametri, mm
210
1232
Tish uchi diametri Da, mm
243,675
1221,29
Tish bo'shlig'ining diametri Df, mm
186,76
1276,11528
Pitch doira diametri Dw, mm
210
1232
19 ∘ 59 60
Bog'lanish burchagi
Boshqariladigan va o'lchov parametrlari
Doimiy akkord, mm
23,19826
15,63908
Doimiy akkordgacha bo'lgan balandlik, mm
12,61576
2,50892
Profilning egrilik radiusi Ros, mm
48,25565
202,36303
19,69939
246,24996
3
11
110,28792
455,2403
-0,08
+0,2
-0,115
+0,235
Profilning egrilik radiusi Qator, mm
55,14396
227,62015
Profilning egrilik radiusi Roa, mm
71,47766
194,47168
Qator < Roa holati
Bajarildi
Bajarildi
Pastki nuqtada faol tish profilining egrilik
radiusi, mm
Umumiy norma uzunligidagi tishlar soni
Umumiy normaning uzunligi, mm
73
Rolik diametri Dr, mm
24,287
24,287
Rolik markazi aylanasidagi profil burchagi
29°58'52"
20°08'54"
Rolik markazidan o'tgan doira diametri, mm
227,81999
1233,1656
Profilning egrilik radiusi Ro m, mm
44,77896
224,52586
Holati Rom < Roa
Bajarildi
Bajarildi
Rolik o'lchami, mm
250,85896
1208,8786
Oddiy qalinligi, mm
26,27144
17,71086
lanish sifatini geometrik ko'rsatkichlar bo'yicha tekshirish
Eng kam siljish faktori Xmin
0,12267
-
X shart > Xmin
Bajarildi
-
12,17082
267,60913
Interferentsiya holati yo'q Rol < Rop
Bajarildi
Bajarildi
Kesish sharti yo'q Rol > 0
Bajarildi
Bajarildi
Ustlari yuzasida normal qalinligi, mm
10,35902
13,82354
Rol profilining chegara nuqtasida egrilik
radiusi
Bir-birining ustiga chiqish nisbati
1,25281
Tadqiqotlar natijasida kuch va quvvat hisoblarini bajarish algoritmi ishlab
chiqildi (3.7-rasm). Algoritmning tuzilishi va ishlashi uchun asos sifatida yer
ko'chirish mashinasining aylanish platformasi reduktorining quvvat va energiya
parametrlarini hisoblashning ishlab chiqilgan usuli qabul qilindi.
74
3.7-rasm - Kuch va quvvat hisoblarini bajarish algoritmi
Geometrik xarakteristikalar, kuch va kuch hisob-kitoblari asosida yig'ish
birliklari ko'rinishidagi "haydash moslamasi - burilish aylanasi halqasi"
kinematik juftining o'zaro ta'siri modeli olingan bo'lib, u sifat va miqdoriy
jihatdan tavsiflanadi. aylanma platforma vites qutisini ulashning kinematik
juftligining aloqa yuzasi bo'ylab yukning taqsimlanishi tasviri (3.8-rasm).
75
a) ishlab chiqilgan qo'zg'alish moslamasining 3D modeli
b) "Haydash moslamasi - burilish doirasi toji" kinematik juftligining 3D modeli
3.8-rasm - Tishli juftlikni elementlar bo'yicha modellashtirish
3.8-rasmda ko'rsatilgan model SOLIDWORKS dasturini o'rnatadi
kinematik komponentlar, bir juft tishli mexanizmning alohida shartlari va
ishlash rejimlari.
76
3.9-rasm - O'rganilayotgan ob'ektning geometrik parametrlarini SOLIDWORKS
hisoblash algoritmiga moslashtirish ketma-ketligi.
Asosiy SOLIDWORKS dasturini tanlash, uning asosiy ko'p funksiyali
moduli uch o'lchovli makonda qismlar va yig'ish birliklarini loyihalash
funktsiyalarini o'z ichiga olganligi bilan oqlanadi. Standartlar talablariga
muvofiq loyiha hujjatlarini rasmiylashtirish mumkin. Yordamchi modul
GearTrax tuzilmalarni statik tahlil qilish uchun zarur bo'lgan keng ko'lamli
funktsiyalarni ta'minlaydi [103].
GearTrax paketini tanlash ilg'or 3D grafiklarga ega interaktiv grafik
simulyator, interaktiv grafik post-protsessor, estrodiol yukni tahlil qilish
vositasi, Gap bo'shliqlarini tahlil qilish vositasi va katta deformatsiyalar tahlilini
o'z ichiga olgan bir qator xususiyat va paketlarga asoslangan. yuk taqsimlash
funktsiyalariga ega vosita.
77
Paket shuningdek, avtomatik model yaratish, chekli elementlarni tahlil
qilish, po'lat kodini tekshirish, inertial va harakatlanuvchi yukni simulyatsiya
qilish, chiziqli bo'lmagan elementlarni dastlabki bo'shliqlar bilan cho'zish /
siqish, dizayn yukining kombinatsiyasi, katta chiziqli deformatsiyalarni tahlil
qilish va yaratish kabi funktsiyalarni o'z ichiga oladi. to'liq hisobotlar va chop
etish.
Keyingi vazifa keskin tezlanish va sekinlashuv paytida hosil bo'ladigan
inertsiya kuchlarining eng yuqori qiymatlarida yuk rejimlarini aniqlash edi.
Kuch va inersiya momentining bir zumda ortib borayotgan kattaligi ulanish
juftliklarida kontakt va egilish kuchlanishlarining keskin oshishiga olib keladi.
Bundan tashqari, ushbu stresslarning kontsentratsiyasi tishli tishlar va
aylana o'rtasidagi kichik aloqa joyida sodir bo'ladi.Bunday holda, asosiy yukni
tishli va halqa o'rindig'ining bir kontaktli tishi va qo'shni tishlar - qadam
diametrining
tangensi
bo'ylab
oladi.
Kuchlarning
paydo
bo'ladigan
kontsentratsiyasini va ularning strukturaning kuch balansiga ta'sirini o'rganish
uchun ma'lum vaqt oralig'ida t1 va sekinlashuv t2 ga mos keladigan ∆t vaqt
oralig'ida aloqa maydonining i-chi qismiga yuk qo'llanilishi, simulyatsiya
qilingan.
Ishlab chiqilgan algoritmga asoslangan SOLIDWORKS dasturining grafik
muhiti kuch uchun kuch hisobini ta'minlashi va sinov juftligining chidamliligini
tahlil qilishi mumkin (3.10-rasm). SOLIDWORKS interfeysidan foydalanib, biz
koordinata o'qlarini o'rnatamiz, ular bo'ylab kuchlar va momentlarning ta'siri
berilgan yuk uchun yo'naltiriladi (3.9-rasm).
Miqdoriy xususiyatlarga qo'shimcha ravishda biz sifat ko'rsatkichlarini
aniqlaymiz. Tish bo'shlig'ining tagidagi kontakt tovoniga qo'llaniladigan yukni
uning qadam diametriga o'rnatamiz (3.7-rasmga qarang). Rang spektri eng ko'p
yuklangan joylarni ko'rsatadi.
78
Burilish doirasi tojidagi kontakt va egilish kuchlanishlarining kelib
chiqishi kichik, ammo tarqalish chuqurligi va spektral diagrammaning rang
diapazoni burilish halqasi qisqa vaqt ichida sodir bo'ladigan katta o'zgaruvchan
yuklar sharoitida ishlaydi degan xulosaga kelishimizga imkon beradi. vaqt.
Kritik stresslarning kontsentratsiyasi mahalliy xususiyatga ega va qisqa vaqt
ichida. Rang sxemasi ζF=68,347 ÷ 123,025 MPa kuchlanishlar bilan ishlaydigan
aylanma g'ildirakning aloqa qismini tavsiflaydi. Ushbu yuk rejimi ζF ≤ [ZF]
quvvati sharoitida ruxsat etilgan chegaralar doirasida davom etadi.
3.10-rasm - Tishlarning aloqa yuzalarida yuklanish taqsimoti
Platforma aylanganda, sayyora vites qutisidan tork chiqish mili orqali
qo'zg'aysan uzatgichga uzatiladi. Shunga ko'ra, qarshilik kuchlarining harakati
va
o'z
massalarining
inertsiya
kuchlari
birinchi
navbatda
qo'zg'alish
moslamasiga ta'sir qiladi. Aylanuvchi patnisning harakati davomida tezlashuvi
va burchak tezligi tezlanish va sekinlashuv vaqtida eng yuqori qiymatlarga etadi.
t1 davrida (platforma aylanayotganda tezlanish vaqti) juft tishli o'zaro ta'sirning
boshlang'ich bosqichi sodir bo'ladi va ζF va ζH ichki kuchlanishlari keskin
ortadi. Bu davr 20 kN ma'lum bir kuchda ikkita aylanma tishli yuzaning ζF =
68,347- 123,025 MPa kuchlanishlari bilan aloqasiga to'g'ri keladi. Yukning
maksimal qiymati platforma t3 burilishning yakuniy davrida erishadi.
Tormozlash jarayonida momentga kuchlar va inersiya momenti qo'shilib, aloqa
yuzasiga bosim o'tkazadi. Bosim asta-sekin ortadi [103]. Kuch muvozanatini
79
buzishga va tish geometriyasini deformatsiya qilishga moyil bo'lgan maksimal
kuchlanish qiymatlari mavjud (3.11-rasm).
3.11-rasm - Aylanuvchi patnisning aylanishida maksimal kuchlanishlarning
kontsentratsiya zonalari
Keyinchalik,
biz
qo'zg'aysan
tishlaridagi
kuchlanishlarning
taqsimlanishini o'rganamiz. Birinchi kuch buzilishlari tishli tagidagi milga
uzatiladi. Buni spektrning qizil rangi ham tasdiqlaydi (3.12-rasm).
3.12-rasm - Berilgan yukda ichki kuchlanishlarni lokalizatsiya qilish
Keyingi stresslar tishning ishchi yuzasiga o'tkaziladi. Maksimal
kuchlanish qiymatlariga erishilganda, metallning strukturaviy buzilishi va
natijada charchoq deformatsiyasi va sinishi sodir bo'ladi. Qisqa vaqt ichida ortib
borayotgan charchoq stresslari tufayli yuzaga keladigan yukning kontaktli patch
bo'ylab notekis taqsimlanishi bilan, turg'unlik yo'lining uzunligi bo'ylab material
yuzasini yo'q qilish zonasi ortadi (3.13-rasm).
80
Tormozlash paytida qo'zg'aysan mexanizmi tomonidan bosib o'tilgan
masofa tishlarning sekin aylanishi bilan birga keladi, ya'ni. kuchlanish
kuchayishi bilan aloqa maydonining pasayishi (3.13-rasmga qarang).
3.13-rasm - Tormozlash paytidagi tishlarning aloqa yuzasida ichki
kuchlanishlarning taqsimlanishi
Aynan shu daqiqa juda muhim, chunki. kuchlar muvozanati va teginish va
egilishning ta'sir qiluvchi stresslari uchun muvozanat sharti buziladi.
Charchoqning ishlash muddatini baholash GearTrax ilovasi bilan Static II Pro
tizimli hayot tahlili dasturiy paketi yordamida amalga oshirildi, bu spektral
tahlil, o'zgarish dinamikasi tahlili va deterministik charchoq tahlilini amalga
oshirish imkonini beradi; to'lqin algoritmini qidirish, egri chiziqni o'rnatish va
interpolyatsiyani o'z ichiga olgan tsiklik kuchlanishlarni hisoblash tartiblari;
kuchlanish
konsentratsiyasi
omili
(SCF)
ni
hisoblash
va
boshqalar
o'rganilayotgan jarayonlar aylanma g'ildiragining chetidagi tishlarning sinishi
xarakterini tushuntiradi. Tanaffuslar odatda aylanuvchi patnisni tormozlash
vaqtida aylanish burchaklarining maksimal diapazoniga mos keladigan bir xil
zonada sodir bo'ladi. Kontakt va egilish kuchlanishlarini laboratoriya tadqiqotida
modellashtirish jarayonlari natijalariga ko'ra, GearTrax ilovalari to'plami bilan
SOLIDWORKS dasturida kuch va resurslarni hisoblash hisoboti yaratiladi (3.3,
3.4-jadvallar).
"Yuritma moslamasi - boshqariladigan uzatma" kinematik juftligini ulash
jarayonini
modellashtirishning
taqdim
81
etilgan
natijalari
ekskavator
platformasining aylanish aylanishining yuqori energiya sarfini ko'rsatadi.
Platformaning burilish mexanizmining klassik sxemasi bilan ulanishning
kontaktli yuzalarining o'zaro ta'sirining kuch va quvvat tahlili xavfli
uchastkaning zonalarini ko'rsatdi, ularda egilish va kontaktli kuchlanish
kontsentratsiyasi lokalizatsiya qilinadi.Kontakt patchida to'plangan stresslarning
yuqori darajasi ba'zi ∆tilarda kritik qiymatlarga etadi, ya'ni. mustahkamlik
shartlari zi > [i] buziladi, bu siklik yuklar ostida metallning charchashiga va
natijada tishning sinishiga olib keladi. Kritik kuchlanishlar platformaning
sekinlashuvi momentida yuzaga keladi, bu aylanishning ish burchagi th = (90 100) ° maksimal qiymatida sodir bo'ladi. Modellashtirish jarayonida bir juft
tortishishdagi kuchlar va kuchlanishlarning olingan qiymatlari nazariy hisobkitoblar bilan qoniqarli mos keladi va platformaning ma'lum bir holatida ∆t3
vaqt oralig'ida singan tish paydo bo'lishining mohiyati va tabiatini ochib beradi.
82
4.3-jadval
Ichki tishli reduktorning maksimal yuki ta'sirida mustahkamlikni
hisoblash
Yetakchi Yetaklanuvchi
Parametr
g’ildirak
g’ildirak
Boshlang’ich ma`lumotlar
Tishlar soni
15
88
Modul, mm
14
Uzuk tishli kengligi, mm
100
96
Asl konturning ofset koeffitsienti
+0,42
+0,42
Aniqlik darajasi
7-С
7-С
Kesuvchi tishlar soni
-
12
Kesuvchi ofset koeffitsienti Ho
-
-1,37287
Etkazish tartibi opsiyasi
3
Material darajasi
45Х
45Х
Tish faol yuzalarining qattiqligi HRC
30
30
Loyihaviy yuk, N∙m
20000
Drayv g'ildiragidagi aylanishlar soni, rpm
50
Belgilangan parametrlar
Ulanishdagi aylana tezligi, m/s
0,54978
Aloqa kuchini hisoblash
Yuk taqsimotini hisobga olgan holda koeffitsient
1,05159
Maxsus aylana kuchi, N/mm
1,63166
Dinamikni hisobga olgan holda koeffitsient
1,00082
yuk
190476,19048
Dastlabki kuch, N
2088,20758
Maxsus dizayn aylana kuchi, N / mm
1302,66026
83
Dizayn kontakt stressi, MPa
2335
2335
Ruxsat etilgan kontaktli stress, MPa
1,79249
1,84216
Egiluvchanlikni hisoblash
Yuk taqsimotini hisobga olgan holda
1,12643
koeffitsient
Maxsus aylana kuchi, N/mm
4,35109
Dinamikni hisobga olgan holda koeffitsient
1,00219
yuk
190476,19048
Dastlabki kuch, N
2239,88664
Maxsus dizayn aylana kuchi, N / mm
565,51199
477,0958
Hisoblangan egilish kuchlanishi, MPa
1058
1058
Ruxsat etilgan egilish kuchlanishi, MPa
1,6774
2,3219
3.4-jadval
Tishli tishli ichki uzatmaning chidamliligini hisoblash
Parametr
Yetakchi
Yetaklanuvc
g’ildirak
hi g’ildirak
Boshlang’ich ma`lumotlar
Tishlar soni
15
88
Modul, mm
14
20°00'00"
Asl konturning profil burchagi
Uzuk tishli kengligi, mm
100
96
Asl konturning ofset koeffitsienti
+0,42
+0,42
Kesuvchi tishlar soni
-
12
Kesuvchi ofset koeffitsienti Ho
-
-1,37287
Etkazish tartibi opsiyasi
3
45Х
Material darajasi
84
45Х
Tish faol yuzalarining qattiqligi HRC
30
30
Sun'iy yo'ldoshlar soni
1
Voltaj o'zgarishi davrlarining asosiy
aloqa
23,37485
23,37485
soni, millionlar
egilish
4
4
1288
1288
Xavfsizlik omili (kontakt), MPa
1,2
1,2
Tegishli egilish chidamliligi chegarasi
820
820
sikllarning asosiy soni, MPa
1,55
1,55
Xavfsizlik omili (egilish), MPa
1
1
Aloqa bo'yicha chidamlilik chegarasi, tsikllarning
asosiy soniga mos keladigan, MPa
Dag'allik omili
3600
Viteslarni yuklash rejimlari
Boshlang'ich
Chastotasi Raqam
Aloqa-
egilish stressi,
yuk, N∙m
haydovchi yuklanish
stress,
MPa
g'ildiragini davrlari,
MPa
ng
kontakt
millionlab
Yetakchi
g’ildirak
egilishi aylanishi,
rpm
25000
25000
50
3600
1456,3
Yetaklanu
vchi
g’ildirak
407,73
343,98
Kontakt bo'yicha manba, tsikl
4
19
Bükme muddati, tsikl
16
105
Belgilangan parametrlar
Tadqiqotning yaqinlashishi va izchilligi tangensial inersiya kuchlarining
tsiklning energiya intensivligiga salbiy ta'siri haqida ilgari surilgan nazariy
farazni tasdiqlaydi. Platformaning burilish mexanizmining chidamliligining
pasayishi qat'iy belgilangan vaqt oralig'ida yilda
tishlarning bog'lanish sohasiga jamlangan stresslarning eng yuqori hosil
bo'lish momenti.
85
Tadqiqot natijalarini tahlil qilib, quyidagi xulosalar chiqarishimiz
mumkin:
- kinematikning aloqa yuzasi bo'ylab yukning taqsimlanishi
o'z vaqtida notekis va nomuvofiq tishli juftlik;
- ustunlik qiladigan momentlar tufayli burilish aylanasining toji ko'proq
yuklangan qismdir;
- tish sirtining qattiqligi hal qiluvchi rol o'ynaydi
mexanizmning chidamliligi. Eng muhim omil - bu ish tsikllari (resurs)
sonini aniqlaydigan omil - inersiya momentining ortib borayotgan qiymati bilan
tezlashuv t1 va sekinlashuvning t3 keskin ekstremal davrlarida kuch
taqsimotining bir xillik darajasi.
Modellarning nazariy va laboratoriya tadqiqotlari natijalari shuni
tasdiqlaydiki, aylanish mexanizmining chidamliligi va energiya samaradorligini
oshirishning eng samarali usullaridan biri bu tortishishdagi kuchlarni o'z vaqtida
qayta taqsimlashdir. Belgilangan texnik natijaga muallif tomonidan ishlab
chiqilgan er ko'chirish mashinasining aylanish platformasining energiya tejovchi
drayveri erishiladi.
Mexanizmni turli vaqt oralig'ida paydo bo'ladigan inersiya momentlariga
va ekskavatorning ishlashi paytida aylanuvchi patnisning fazoviy joylashishiga
moslashtirish orqali ijobiy ta'sirga erishildi.
Energiyani tejovchi aylanuvchi patnis haydovchisining ishlashi paytida
tanqidiy kuchlanish kontsentratsiyasi zonalarini shakllantirish va yuklash
kuchlarini qayta taqsimlash jarayoni ilgari taklif qilingan usul yordamida
modellashtirilishi va o'rganilishi mumkin (3.14, 3.15-rasmlar).
86
3.14-rasm - Energiyani tejovchi aylanuvchi patnis haydovchisining ulash
elementlari modeli
Burilish aylanasi, qo'zg'aluvchan va ergashtiruvchi uzatmalar halqasining
ishchi yuzalarida yukni taqsimlash jarayoni 4.15-rasmda modellashtirilgan.
3.15 rasm- Ishlaydigan yuzalardagi yuk va stress kontsentratsiyasini samarali
qayta taqsimlash modeli energiya tejovchi qo'zg'alish elementlarining tishlari
Tishlarning ishchi yuzalarida yuk va stress kontsentratsiyasini samarali
qayta taqsimlash modelini tahlil qilib (3.15-rasmga qarang), biz kuchlar va
inersiya momentlaridan kelib chiqadigan aloqa va egilish kuchlanishlarining
87
qiymatlarini kuchlanishlarning spektral diagrammasi bilan taqqoslaymiz. Biz
ta'kidlashimiz mumkin bo'lgan birinchi narsa - bu spektral yuk taqsimotining
ijobiy dinamikasi. Burilish mexanizmining klassik modeli bilan solishtirganda
(3.9-rasmga qarang), taklif qilingan modelda (3.15-rasmga qarang) amalda qizil
joylar
mavjud
emas.
Bu
fakt
allaqachon
yukni
qayta
taqsimlash
samaradorligidan dalolat beradi, chunki kritik qiymatlardan oshib ketadigan
kontakt va egilish kuchlanish yuzalarining o'zaro ta'siri jarayonidan chiqarib
tashlangan: s i > [s i].
Yashil va sariq rangda ta'kidlangan o'rganilayotgan asosiy aloqa maydoni
(3.15-rasmga qarang) uskunani ko'chirishga sarflangan platformani aylantirish
mexanizmining foydali ishini tavsiflaydi. Tadqiqotning ushbu bosqichida
mexanizm samaradorligini oshirishning bilvosita dalillari mavjud. Ulanishda
paydo bo'ladigan kuchlanish qiymatlarini solishtirganda, "reduktor tishli burilish aylanasi" tizimida mexanizm ishlashining dastlabki soniyalarida
kuchlanish "kuchaytirgich uzatmasi -" dan kattaroq ekanligi aniqlandi. aylana
halqasi" tizimi (3.15-rasmga qarang). Bu hodisa inersiya momentlari ta'sirida
moment uzatilganda platformaning tezlashuvi momentida dinamik yuklarning
katta ortishi bilan izohlanadi. Inertsiya momentlarini moslashtirish tizimi faqat
ma'lumotni o'qiydi va uni qayta ishlaydi. Elektron tizim uchun bu jarayon
soniyaning bir qismini oladi.Tekshirish signalidan kuchaytirgich ishga tushadi
va tishli juftlarning ishlashi sinxronligini ta'minlab, yukning bir qismini o'ziga
qayta taqsimlaydi. Bunday holda, rang sxemasi ζF < 90 - 100 MPa
kuchlanishlari bilan ishlaydigan qaytib g'ildirakning aloqa maydonini tavsiflaydi
(3.15-rasmga qarang), bu standart dizayndan 18,7% past (3.9-rasmga qarang).
Ortib borayotgan yukni o'zgartirish dinamikasi harakatning burchak tezligiga
bog'liq. Inertsiya momentlari qanchalik baland bo'lsa, moslashish tizimi tezroq
va tez-tez ishlaydi. T3 tsiklining oxirida, platforma tormozlanayotganda,
diagrammada keskin kuchlanish ko'tarilishi ko'rsatilmaydi, chunki bosim valfi
orqali momentni moslashtirish tizimi butun jarayon davomida ishchi suyuqlikni
etkazib berishni tartibga soladi. Kuchlarni qayta taqsimlash va bosim ta'minotini
88
cheklash vaqtinchalik burilish rejimlarida yumshoq ish rejimini ta'minlaydi.
Demak, moslashish tizimi ∆t1, ∆t2, ∆t3 aylanishning barcha davrlarida quvvat
balansini tartibga soladi va saqlaydi. Barcha ulanish juftliklarida jami stress
komponentlari kamayadi (3.14-rasmga qarang) va ❛ζmax=114,33 MPa dan
oshmaydi. Yuzaki ulanish joylarida ζFmax=164,033 MPa kritik kuchlanish
qiymatlarining yo'qligi (3.16-rasm) zF ≤ [ZF] mustahkamlik holatidan tishli
mexanizmlarning mustahkamlik chegarasini oshiradi.
Tadqiqot natijalariga ko'ra, moslashuvchan boshqaruv tizimi bilan
ishlaydigan platformani aylantirish mexanizmining chidamliligi va energiya
iste'molining sifat va miqdoriy tavsiflari nomogramma shaklida taqdim etilgan
(4.16-rasmga qarang). Nomogramma tahlilidan ko'rinib turibdiki, asosiy
ko'rsatkichlar - Ncyk xizmat muddati va Nzats quvvati - ekskavatorni aylantirish
mexanizmining
energiya
samaradorligining
tarkibiy
qismlari.
Ularning
qiymatlari platformaning burilish burchagi th, shuningdek, ish paytida
mexanizmlarga tsiklik ravishda ta'sir qiluvchi Φ kuchlari va Mi inertsiya
momentlariga bog'liq. Ekskavatorning yuk ostida ishlash rejimlarida resurs va
quvvat ko'rsatkichlarining o'zgarishi qonuniyatlari korrelyatsiya tenglamalari
0,025th2 - 3,2077th ++119,28; R² = 0,9825; NH0 = – 17,25 ln(z) + 128,82; R² =
0,9833.
Platformaning tezlashishi va tezlashishi momentiga mos keladigan kichik
burilish burchagida
- 58 kVt quvvatning
qiymatlari keskin oshadi. Aloqa quvvati Nzat (egri 2, 4.16-rasm) tishlarning
aloqa yuzalarida z i egilish kuchlanishlarining konsentratsiyasini hosil qiladi,
ularning qiymati z i = 2300 MPa ga etadi. Ko'rsatilgan qiymatlar ishlash uchun
eng xavfli hisoblanadi, chunki ular juda qisqa vaqt ichida t1 = 0,2-0,02 s ichida
paydo bo'ladi va tishli tishlarning kichik aloqa joyida hosil bo'ladi. Kritik stress
qiymatlari metallning tarkibiy qismini sindirish orqali tishni sindirishga harakat
qiladi. Ushbu jarayonlarni 6.18 - 6.20-rasmlarda keltirilgan model ham
tasdiqlaydi, unda tanqidiy yuklangan bo'limlar rang bilan ajratilgan. t2
89
platformasining keyingi aylanishi paytida, ya'ni. barqaror harakat paytida
kuchlar va inersiya momentlarining ortishi sekinlashadi, tortishish kuchi Nset =
25 kVt ga kamayadi. Shunga mos ravishda, tishli tishlardagi egilish
kuchlanishlarining ta'siri ham z i = 455 MPa gacha kamayadi.
4.16-rasm - aylanish mexanizmining energiya tejamkor ishlashini
tavsiflovchi manba va quvvat ko'rsatkichlarining optimal qiymatlarini aniqlash
uchun nomogramma
Belgilangan qiymatlar platformaning to'liq ishlashi uchun mumkin bo'lgan
minimal qiymatdir, bunda jarayonning energiya intensivligi ahamiyatsiz va
xizmat muddati Ncycle = 8 million tsikl (1 va 4 egri chiziqlar). Platformaning
burilish burchagi th = 65 90
qilingan ish diapazoni th = 90 platformasini tormozlash jarayoniga to'g'ri keladi. Tormozlash vaqtida ulanish
MP230 ga oshadi. Agar biz o'qdagi 1 - 4 egri chiziqlardan perpendikulyarlarni
qoldirsak (4.16-rasm), u holda biz bog'langan ko'rsatkichlarning qiymatlarini
aniqlaymiz. Ko'rsatilgan qiymatlar mexanizmning ishlashi uchun juda xavfli
bo'ladi, ayniqsa yuklanishning tsiklik xususiyati bilan. Bu shuni anglatadiki,
ekskavatorning aylanuvchi patnisining eng tejamkor ishlash rejimi barqaror
harakatlanish jarayoni bo'ladi, chunki Nset = 25 kVt, ζi = 455 MPa va
mexanizmning manbai maksimal qiymatlarga erishishi mumkin: Ncycle = 8 106
tsikl. (1 va 4 egri chiziqlar, 4.16-rasm).
Eng ko'p energiya talab qiladigan ish rejimlari tezlashtirish va sekinlashuv
mexanizmlarining ishlash muddatining pasayishi Ncyc = 1,5 - 2 ga etadi. 106
tsikl (1 va 4 egri chiziqlar, 4.16-rasm). Aynan shu ish davrlarida ishchi
uskunaning og'irlik markazining faol massalarining momentlari va inersiya
kuchlari eng yuqori momentlarga etadi. Ekskavator platformasining burilish
mexanizmining klassik dizayni bilan ushbu qiymatlar diapazoni ish sharoitida
qabul qilinishi mumkin emas, chunkiNzat va ζi ning ko'rsatilgan qiymatlari th =
65 salohiyatidan
foydalanishga
imkon
bermaydi
va
texnologik
jihatdan
qo'llanilmaydi, chunki. jarayonning unumdorligi keskin kamayadi. Bundan
tashqari, standart dizayn ishlashining yana bir salbiy tomoni topildi - egilish
kuchlanishlari qiymatlarining pasayishi bilan z va Nzatning pasayishi muqarrar
ravishda ro'y beradi, bu esa vites qutisining umumiy samaradorligini pasayishiga
olib keladi. Standart platforma burilish mexanizmining energiya samaradorligini
o'rganish natijalari shuni ko'rsatadiki, burilishning quvvat sarfini uskunaning o'z
massa markazlarining ta'sirini kamaytirish orqali kamaytirish mumkin. Bu
hodisa nazariy jihatdan mumkin, ammo amalda mumkin emas, chunki. ishchi
91
uskunaning geometrik parametrlari va uning metall iste'moli GOST tomonidan
tartibga
solinadi.
Shuningdek,
tadqiqotlar
natijasida
ma'lum
bo'ldiki,
jarayonning past chidamliligi va yuqori energiya intensivligi muammosining
mohiyati bog'lanish paytida tishning teginish nuqtasi bilan cheklangan juda
kichik joylarda egilish kuchlanishlari z va kontakt zn kontsentratsiyasidadir.
Binobarin, burilish jarayonining energiya samaradorligini oshiradigan eng
samarali chora bu egilish kuchlanishlarini ζi va kontakt ζn ulanish juftligining
kattaroq aloqa maydoniga taqsimlash bo'ladi. Jarayonning samaradorligi uchun
taqsimlash momenti platformaning burilish burchagiga va eng yuqori yuklarga
mos kelishi kerak, ya'ni taqsimlangan yukni uskunaning o'z massa
markazlaridan ortib borayotgan inersiya momentlariga moslashtirish printsipi
bo'lishi kerak. yuqori burchakli tezlanish va sekinlashuvda.
4-rasm.16-rasmdagi 5 va 6 egri chiziqlar taklif qilingan adaptiv boshqaruv
tizimi bilan birgalikda platformani aylantirish mexanizmining energiya
samaradorligini tavsiflaydi. Platforma aylana boshlagan paytda, vites qutisining
qo'zg'aysan uzatmasi birinchi bo'lib yukni oladi, shuning uchun t1 ishining
birinchi bosqichida z va (egri 5) qiymatlari amalda qiymatlarga to'g'ri keladi. of
z va egri 3. Nzat (egri 6) qiymatlari ham 2-egri chiziq bilan bir xil. Bundan
tashqari, moslashuvchan tizim moment va inertsiya kuchlarining ortib
borayotgan qiymatlarini o'qiydi va boshqaruvchiga boshqaruv signalini
yuboradi, bu ishga kiritilgan bo'lib, burilish doirasining butun chetida
kuchlarning taqsimlanishini tartibga solishga yordam beradi. Kuchaytirgichni
ulash orqali burilish jarayoni tezlashuv bilan ortib boruvchi inersiya
momentlarini
ushlab,
barcha
uch
bosqichda
boshqaruv
rejimlarining
doimiyligini oladi. Tormozlash davrining boshida inertsiya momentlarining
ortishi o'qish moslamasi ularni t2 barqaror harakat va t3 tormozlash boshlanishi
o'rtasidagi chegara davrida ushlab qolganligi sababli sodir bo'lmaydi. Shuning
uchun 4.16-rasmdagi 5 va 6 egri chiziqlar boshqa xarakterga ega. Bunday holda,
foydali ish Nzat = 42 kVt platformaning aylanish burchaklarining ish
diapazoniga mos keladigan barqaror holatdagi optimal qiymatlarda ta'minlanadi.
92
Bob bo’yicha xulosa
1. O'tkazilgan tadqiqotlar asosida nazariy qoidalarning muvofiqligini
tasdiqlovchi va turli sharoitlarda va yuklash rejimlarida tadqiqot natijalarining
takrorlanishini ko'rsatadigan er ko'chirish mashinasining ish jarayonining
simulyatsiya modeli ishlab chiqildi.
2. Kuzatish ob'ektining sifat va miqdoriy xarakteristikalari va uning
chidamliligini asoslash bilan dastlabki ma'lumotlarni yig'ish va qayta
ishlashning zamonaviy usullaridan foydalangan holda kuch va quvvat
hisoblarini bajarish algoritmi ishlab chiqilgan.
3. Eng muhimi, t1 va tezlashuv davridagi "gidravlik dvigatelning haydash
moslamasi - burilish doirasining toji" juftligidagi gidravlik dvigatelning yuklash
davrlari sonining va kuchlarning notekis taqsimlanishining qiymati. platforma
inersiya momentining ortib borayotgan qiymati bilan sekinlashuv t3. Bu paydo
bo'lgan inertsiya momentlarining qiymatlariga muvofiq tortishishdagi kuchlarni
maqbul qayta taqsimlash zarurligini ko'rsatadi. Natijada, bitta chelakli
ekskavatorning
aylanadigan
platformasining
gidravlik
haydovchisi
elementlariga yukni sezilarli darajada kamaytirishga erishiladi.
Binobarin, kuchlarni qayta taqsimlash va ishchi suyuqlik bosimini etkazib
berishni cheklash aylanishning o'tish rejimlari uchun optimal ish sharoitlarini
ta'minlaydi. Ushbu muammoni gidravlik haydovchining quvvat xususiyatlarini
paydo bo'ladigan inertsiya momentlariga moslashtirish tizimini joriy etish orqali
hal qilish taklif etiladi, bu esa elektr quvvati balansini aylantirishning butun
jarayoni davomida o'z vaqtida tuzatish va saqlash imkonini beradi. ekskavator.
Bunday holda, aylanuvchi patnisni ulashning barcha juftliklarida jami
kuchlanish komponentlari ❛ζmax= 114,33 MPa dan oshmaydi.
4.Ko'p funktsiyali o'lchash taxtasi va LabVIEW dasturiy muhitidan iborat
virtual stend regenerativ ta'sirning moslashuvchan boshqaruv tizimiga ega
bo'lgan gidravlik haydovchining ish parametrlarini olish imkonini berdi. Virtual
stend ishlashining ishlab chiqilgan algoritmi o'zgaruvchan ish sharoitlarini
hisobga olgan holda gidravlik haydovchini o'rganish bo'yicha yangi ishonchli
93
natijalarni beradi.
Energiyani ko'p talab qiluvchi rejimlarni simulyatsiya modellashtirish natijalari
o'rganilayotgan mexanizmlarning aloqa yuzalarida yuk hosil bo'lishining sifat
jihatidan yangi naqshlarini o'rnatish, tadqiqot samaradorligini oshirish va
olingan natijalarning o'ziga xosligini tasdiqlovchi qo'llanilishi chegaralarini
kengaytirish imkonini berdi. quvvatni qayta taqsimlash bo'yicha tavsiya etilgan
ilmiy gipoteza.
94
XULOSA
Dissertatsiyada energiya tejovchi gibridli bir kovshli ekskavatorda tuproq
qazishning ish siklining energiya samaradorligi va uning barcha texnologik
operatsiyalari ko'rib chiqiladi.
Dinamik yuklarning gibrid gidravlik haydovchi va ishlaydigan asbobuskunalarning energiya samaradorligiga ta'siri darajasi, uskunaning kinematik
parametrlari qazish jarayonining energiya intensivligiga, konsentratsiya va
lokalizatsiyaga aloqa yuzalarining dizayn assimetriyasi va uzunligi. stresslar
aniqlanadi. Kinetik energiyaning o'zgarishi nazariyasi asosida turli rejimlarda
ishlaydigan asbob-uskunalar mexanizmlarining harakati modeli ishlab chiqilgan.
Yo'l-qurilish mashinasozlik sanoati uchun muhim bo'lgan bir kovshli
ekskavatorlarning samaradorligini oshirish muammosini hal qilish uchun ilmiy
asoslangan nazariy qoidalar mavjud bo'lib, u quvvatni elementlarga qayta
taqsimlash orqali mashinalarning energiya samaradorligi nazariyasini ishlab
chiqishdan iborat. bajariladigan operatsiyalarning energiya zichligiga mos
ravishda, shuningdek, qazish jarayonining energiya samaradorligini tavsiflovchi
optimal parametrlarni aniqlashda gidravlik haydovchi va ishchi uskuna.
Belkurakli ekskavatorlarning samaradorligini oshirishga energiyani qayta tiklash
va konversiyalash tizimlaridan foydalanish orqali erishiladi, bu esa ishlaydigan
uskunalar va kurak ekskavatorining elektr stantsiyasiga dinamik yuklarni
sezilarli darajada kamaytirishi mumkin, bu belkurak uchun mavjud boshqaruv
tizimlarini takomillashtirishni ta'minlaydi. ekskavator, qazish ishlari jarayoni
uchun vaqt va energiya xarajatlarini minimallashtiradi va unumdorligini,
raqobatbardoshligini va import o'rnini bosishni oshiradi. Nazariy va
eksperimental tadqiqotlar natijalari majmuasi yo'l va qurilish mashinalari uchun
haydovchilarning energiya samaradorligini keyingi tadqiqotlar uchun yangi
yo'nalishlarni ochadi.
Dissertatsiya ishining nazariy va eksperimental tadqiqotlarining asosiy
natijalari quyidagilardan iborat:
95
1. Asosiy tizimlar (elektr stantsiyasi, gidravlik haydovchi va ishchi
uskunalar) o'rtasidagi tarkibiy va funktsional munosabatlarni hisobga olgan
holda texnologik operatsiyalar samaradorligini o'rganish zarurligini asoslash
imkonini beradigan ilmiy kontseptsiya ishlab chiqildi. kovshli ekskavator.
Texnologik jarayonda gidravlik haydovchining foydali quvvatining 50 - 60%
dan foydalanish ekskavatorning salohiyatini oshirish uchun sezilarli zahiradan
dalolat beradi. Bir kovshli ekskavatorning samaradorligini oshirishning asosiy
kontseptual tamoyillari bir kovshli ekskavatorning elementlari o'rtasida
transformatsiya, energiyani saqlash va quvvatni qayta taqsimlash nazariyasini
ishlab chiqishga qaratilgan.
2. Murakkab dinamik tizim sifatida tuproqni ekskavator bilan qazish
jarayonining qonuniyatlari asoslab berildi, bu esa ishchi asbob-uskunalarning
energiya shaklida harakatlanish tenglamalarini ishlab chiqish imkonini berdi.
Matematik jihatdan aniqlangan va ekskavatorning ishchi uskunasining dinamik
modelida izohlash eng qiyin bo'lgan vaqtinchalik beqaror jarayonlardir.
Bir kovshli ekskavatorning tuproq bilan o'zaro ta'sirida texnologik
jarayonining matematik modeli ishlab chiqilgan bo'lib, bu jarayonning
dinamikasini ishchi asbob-uskunalar va aylanuvchi patnisning turli joylashuvi
bilan hisobga olgan holda ishlab chiqilgan. Aniqlanishicha, quvvat balansiga
rioya qilmaslik gidravlik elementlarning ishchi uskunaning energiyani ko'p talab
qiladigan joylarida ortiqcha yuklanishiga va kamroq yuklangan holatda gidravlik
haydovchining quvvat zaxirasidan samarasiz foydalanishga olib keladi.
Aniqlanishicha, EI qazish jarayonining o'ziga xos energiya zichligi tanlangan
harakat traektoriyasiga va ishchi uskuna elementlarining joylashishiga bog'liq va
EI = 986 dan 4650 kVt / m3 gacha keng diapazonda o'zgarib turadi. Eng ko'p
energiya talab qiladigan holatda, RTsrmah gidravlik silindrining tutqichidagi
maksimal reaktsiya kuchi 396 kN, RTskmah gidravlik silindrida ˗ 341 kN.
3. Bir kovshli ekskavatorning asosiy tizimlarining energiya tejamkor
parametrlarini o'rganishning ilmiy asoslangan usullari ishlab chiqilgan.
96
Aniqlanishicha, IE va IV o'lchamli guruhdagi ekskavatorlar uchun chelak IV
toifadagi tuproqqa kiritilganda (r = 1,5 ... 1,8 t / m3), gidravlikaning energiya
tejovchi quvvatining maksimal qiymati. haydovchi Ngp = 30 bo'ladi - 35 kVt,
bu Dvigatel quvvati Ne = 102 mos keladi - 105 kVt paqir gidravlik silindrli rod
Sp.gts.k = 900 - 1230 mm chiqish joyida.
Platforma aylanishining dinamik yuklarini o'rganish uchun texnika ishlab
chiqilgan bo'lib, u inersiya kuchlari momenti, burchak tezligi ō va burchak
tezlanishi e o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatishga imkon berdi, tezlashuv orasidagi
chegara vaqt oralig'ida platforma aylanishining samaradorligini asosladi. va
barqaror platforma harakati.
97
Adabiyotlar
1. Abramenkov, E.A. Ta'sirli mashinalarning fizik-matematik modellari va
pnevmatik mexanizmlarini hisoblash
Abramenkov D.E., Abramenkov E.A.,
Dedov A.S. - Novosibirsk: Sibstrin, 2014 - 2015. 6-jild - 214 p.
2. Abramenkov, E.A. Mexanizatsiyalashning samarali vositalarini yaratish
3. qurilishdagi texnologik jarayonlar Oliy o'quv yurtlari yangiliklari. Qurilish.
2015 yil. 4-son (676). 92-97-betlar.
4. Alekseeva, T.V. Gidravlik mashinalar va mobil mashinalarning gidravlik
haydovchisi Alekseeva T.V., Galdin N.S., Sherman E.B.
- Novosibirsk:
Universitet nashriyoti, 1994. - 212 p.
5. Alekseeva, T.V. Er ko'chirish mashinalarining gidravlik haydovchisi va
gidravlik avtomatizatsiyasi: tadqiqotlar va hisoblash asoslari T. V. Alekseeva. Moskva
6.
Mashinostroenie, 1966. - 148 p.
7. . Amelchenko, V. F. "Yerda harakatlanuvchi mashina - ish jarayoni"
kompleksi dinamikasi asoslari va boshqaruv tizimining sintezi: muallif.
dissertatsiya ... Tech. Fanlar: (05.05.04; 05.13.07) MISI. - M., 1985. - 36 b.
8. Artemyev, K. A. Tuproqni yer ko'chirish mashinalari bilan kesish nazariyasi:
Prok.
nafaqa K. A. Artemyev;
Sibir avtomobil va yo'l instituti.
V. V.
Kuybishev. - Omsk: OMPI, 1989. - 80 p.
9. Artemiev, K. A. Tuproq ishlovchi mashinalar yordamida tuproqni kesish
nazariyasi K. A. Artemiev. - NISI, Sibir avtomobil va yo'l instituti. V. V.
Kuybishev. - Novosibirsk: NISI, 1978. - 104 p.
10. A. s.
2186908 RF, Cl E02F3/40. Ekskavator paqir Kharats E.A.;
Zakirzakov G.G.;
Zikova V.K.;
Yarovoy S.A.;
Noskov N.N.
–
2000130322/03; e'lon qilingan 04.12.2000; nashr. 10.08.2002, Buqa. № 22. 4 p.А. с.
11. A. s.
U424950 SSSR, M. klassi.
98
E 02 F 9/22.
Tuproq ko'chirish
mashinasining ishchi tanasini kuzatish drayveri V. F. Amelchenko, V. Ya.
Slobodin, V. I. Filipov (SSSR). - No 3521832/29 - 03; dek. 12/15/82; nashr.
07.04.84, Buqa. № 13. - 4 p.
12. A.s. 1076552 SSSR, M. sinf 3 E 02 F 9/22. Er ko'chirish mashinasining
gidravlik haydovchisi
V.R.
Kubachek, miloddan avvalgi Shestakov, L.P.
Praxov, L.S. Skobelev (SSSR).
13. - 352-son 1977/29-03; dek. 23.04.82; nashr. 28.02. 1984 yil, Buqa. № 8.
- 2 p.
14. A.s.
1201427 SSSR, IPC E02F 9/22.
Shlangi mashina dvigatelini
boshqarish tizimi I.G. Dyakonova, A.V. Anisimov (SSSR). - № 3788934/2903; dek. 07/06/84; nashr. 30.12.1985, Buqa. № 48. - 4 b.
15. A.s.
2460852 SSSR, IPC E02F 9/22.
Tuproq ko'chirish mashinasi
platformasini aylantirish uchun nasos-akkumulyatorli gidravlik haydovchi A.V.
Gubin, V.S. Isoqov, A.V. Yereyskiy (SSSR). - No 2011112551/03; dek.
04.01.2011; nashr. 09/10/2012, Buqa. № 25. - 5 b.А.с. 543715 СССР, МПК
E02F 9/22
17. Ananin, V.G.
Eksperimental tadqiqotlar natijalari va bitta chelakli
ekskavatorning ishchi uskunasini modellashtirish Ananin V.G.
Tomsk davlat arxitektura va qurilish universitetining axborotnomasi. 2013 yil.
1-son (38). 205-213-betlar.
18. Ananin, V.G.
Mexanik haydovchiga ega bo'lgan bir chelakli
ekskavatorlarning ishchi uskunalari parametrlarining nazariyasi va hisobi:
texnika fanlari doktori ilmiy darajasini olish uchun dissertatsiya avtoreferati
Moskva davlat qurilish universiteti. Moskva, 2007 yil.
19. Ananin, V.G.
uskunalarini
Qurilish va yo'l mashinalarining drayverlari va ishchi
funktsional
modellashtirish
V.G.
Ananin
Qurilishni
mexanizatsiyalash. -2002 yil. 20.Balovnev, V.I. Yo'l qurilish mashinalarining
ishchi organlarining atrof-muhit bilan o'zaro ta'siri jarayonlarini modellashtirish
V.I. Balovnev. M.: Oliy maktab, 1981. 335 b.
99