Пятница, 09.12.2016, 14:35
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Техника. Технические науки

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ТРАНСПОРТНОГО АГРЕГАТА С МАНИПУЛЯТОРОМ

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ТРАНСПОРТНОГО АГРЕГАТА С МАНИПУЛЯТОРОМ

В.М.Герасун, И.А.Несмиянов, С.Д.Фомин

Волгоградский государственный аграрный университет

В работе представлены результаты анализа устойчивости погрузочно-транспортного агрегата модульного принципа построения, определены критические углы поворота стрелы манипулятора, даны рекомендации по увеличению устойчивости агрегата при различных способах сочленения энергетического и технологического модулей.

Ключевые слова: устойчивость, погрузочно-транспортный агрегат, манипулятор, технологический модуль.

Эффективность сельскохозяйственного производства зависит от уровня механизации транспортных и погрузочно-разгрузочных работ при выполнении различных технологических процессов [6]. От способа производства этих работ зависит длительность простоя транспортных средств под операциями погрузки и выгрузки, степень использования грузоподъёмности подвижного состава, сохранность груза, а также капитальные затраты и эксплуатационные расходы и содержание погрузочно-транспортных агрегатов [2].

Динамика развития в нашей стране и за рубежом тракторов и самоходных шасси показывает, что они остаются основой мобильной энергетики, а из анализа их годовой загрузки видно, что до 30…55 % времени колёсные тракторы используются на транспортных работах. Приоритетным направлением считается разработка транспортных средств, оборудованных погрузочно-разгрузочными устройствами, причём наиболее распространённой схемой является: «трактор + погрузочный агрегат + прицеп». Поэтому работы, связанные с совершенствованием компоновочных решений транспортных агрегатов и повышение их технического уровня представляют научный и практический интерес[1, 8, 5].

Волгоградским государственным аграрным университетом совместно с Всероссийским институтом механизации сельского хозяйства (ВИМ) и ПО «Сельхозпогрузчик» г. Орёл был разработан и изготовлен манипулятор для погрузочно-транспортного агрегата на базе колёсного трактора Т-150К (рис. 1).

Конструкция этого агрегата представляет сложную техническую систему, состоящую из отдельных шарнирно-сочленённых блоков, имеющих свободный контакт с опорной поверхностью. Поэтому исследования по оценке устойчивости агрегата при проведении погрузочно-разгрузочных работ являются основными, оценивающими технический уровень машины [3, 4, 7].

Введем следующую терминологию: часть трактора с двигателем назовем «энергетический модуль», другую часть, соединенную шарнирно, – «технологический модуль». Расчетная схема этого агрегата представляется статистически неопределенной системой на шести упруго-податливых опорах: четыре колеса энергетического и технологического модулей с коэффициентом податливости К а также две выносные опоры манипулятора с коэффициентом податливости ^3 (рис. 2).

Для получения реальных графиков зависимостей параметров системы друг от друга при воздействии силовых факторов считаем, что: масса энергетического и технологических модулей GT=7900 кг; масса манипулятора вместе с максимальным полезным весом GК=2600 кг; грузовой момент, создаваемый поднимаемым грузом и массой поворотных частей манипулятора, Мг=9550 кг•м.

Действие этого момента находится в вертикальной плоскости стрелы манипулятора. Силу, передаваемую на технологический модуль от массы полуприцепа и перевозимого на нем груза, обозначим - Gп.

Для определения реакций опор агрегата используем принцип суперпозиции, позволяющей рассматривать систему при воздействии силовых факторов отдельно друг от друга - сосредоточенных сил, изгибающего и крутящего моментов.




В предельном положении стрелы манипулятора на одной из выносных опор реакция будет равна нулю, что характеризуется знаком «-»в предыдущей формуле. Решая тригонометрическое уравнение, получим формулу для критического угла поворота стрелы по горизонту:

 

Определение реакций от сосредоточенных сил

 

Погрузочно-транспортный агрегат представлен как абсолютно жесткий брус 1-2-3 (рис. 2 а), расположенный на податливых опорах. После приложения внешних сил брус займет положение 1'-2'-3'. Для данной геометрии погрузочно-транспортного агрегата получим зависимость между перемещением опор:



Рассмотрим случай, когда шарнирное соединение между энергетическим и технологическим модулями зафиксировано [3]. Определим критический угол поворота стрелы манипулятора по горизонту. В этом случае зависимость для определения перемещений опор будет аналогичной выше рассмотренной, а изменится лишь условие равновесия системы:



 

Библиографический список

1. Герасун, В.М. Рычажные механизмы в телескопических стрелах погрузочных манипуляторов [Текст]/ В.М. Герасун, И.А. Несмиянов, П.В. Турыгин // Тракторы и сельхозмашины. - 2011. - № 8. - С. 32-35.

2. Герасун, В.М. Совершенствование стендовых испытаний погрузочных манипуляторов [Текст]/ В.М. Герасун, А.Л. Конюшков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2006. - № 7. - С. 41-43.

3. Герасун, В.М. Грузовая устойчивость погрузочного агрегата [Текст]/ В.М. Герасун, А.Л. Конюшков// Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2008. - № 8. - С. 28-30.

4. Герасун, В.М Системы управления манипуляторами [Текст] /В.М. Герасун, И.А. Несмиянов // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2010. - № 2. - С. 24-28.

5. Манипуляторы для мобильных роботов. Концепции и принципы проектирования

[Текст] / В.М. Герасун, В.И. Пындак, В.В. Дяшкин-Титов, В.Е. Павловский // Препринт ИПМ

им. М.В. Келдыша. - 2012. - №44.

6. Несмиянов, И.А. Пути повышения эффективности сельскохозяйственных погрузочных машин [Текст] / И.А. Несмиянов // Естествознание на рубеже столетий: материалы международной конференции. – М.: , 2001. – Т. 3.

7. Несмиянов, И.А. Особенности структурного анализа и синтеза пространственных погрузочных манипуляторов [Текст]/И.А. Несмиянов, В.В. Дяшкин-Титов// Материалы Международной научно-практической конференции. – Волгоград : Волгоградская ГСХА, 2011.

8. Синтез манипулятора для мобильного робота на гусеничном шасси [Текст]/ В.М. Ге-расун, А.Ф. Рогачёв, И.А. Несмиянов, В.Е. Павловский // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2011. – № 5. – С. 51-54.

Категория: Техника. Технические науки | Добавил: x5443x (24.01.2016)
Просмотров: 211 | Теги: агрегат, манипулятор | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016