Preview

Машиностроение и компьютерные технологии

Расширенный поиск

Оценка влияния динамических характеристик на работу машинного агрегата с гидроприводом

https://doi.org/10.24108/0418.0001354

Полный текст:

Аннотация

В гражданском строительстве в России в настоящее время производится рытье траншей для прокладки коммуникаций. Для осуществления таких работ необходимо применять высокоточные строительные машины, поскольку неточное производство работ может привести к обрыву уже существующих коммуникаций, что отразится на жителях близлежащих домов и потребует дополнительных работ по восстановлению.

Наиболее универсальным средством механизации труда при производстве строительных работ являются одноковшовые экскаваторы с гидроприводом, которыми выполняется до 38% работ. Поэтому повышение технических характеристик, влияющее на точность производимых работ, является важной задачей.

Высокие требования производства работ продиктованы существующими строительными нормами и правилами, допускаются недоборы грунта не более 0,05 м. Для реализации таких требований необходимо точно оценивать положение рабочего механизма и профиль разрабатываемой траншеи. Анализ процесса копания при ручном управлении показывает, что оператор осуществляет операции несвоевременно, однако эта проблема может быть решена введением автоматизированной системы управления. Наибольшее влияние на точность производимых работ оказывают динамические явления в рабочем механизме.

Для оценки точности положения режущей кромки ковша создана математическая модель рабочего механизма, и на основании циклограммы рабочего процесса производится учет избыточных перемещений штоков гидроцилиндров под действием нагрузки. К концу циклограммы разница между заданным и получаемым положениями составляет 0,0892 м вдоль вертикальной координаты.

Динамическая погрешность системы гидропривода рабочего механизма рассматривается как сумма погрешности от избыточного перемещения штоков гидроцилиндров и погрешности от запаздывания гидропривода, причем последняя рассчитывается для среднего времени запаздывания с учетом данных, представленных в литературе. Суммарная погрешность положения режущей кромки ковша рабочего механизма составляет 0,1176 м, что превышает значение 0,05 м более чем в 2 раза.

Соответствие всех звеньев техническим требованиям не гарантирует соблюдения требуемой точности перемещения режущей кромки ковша, а значит недобор грунта в основании траншеи может превысить регламентируемое значение 0,05 м.

Об авторе

А. Д. Терентьева
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Терентьева Арина Дмитриевна

Ассистент каф. РК-2

SPIN-код 9778-0442



Список литературы

1. Зеленин А.Н., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение, 1975. 422 с.

2. Павлов В.П. Методология автоматизированного проектирования рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов: дис. ... докт. техн. наук. Красноярск, 2011. 349 с.

3. Шеховцова Д.А. Методика определения погрешности информационно-измерительных устройств для системы управления глубиной копания одноковшовым экскаватором // Вестник Сибирской гос. автомобильно-дорожной акад. (СибАДИ). 2014. № 3(37). С. 34-39.

4. Щербаков В.С., Сухарев Р.Ю. Совершенствование системы управления рабочим органом цепного траншейного экскаватора. Омск: СибАДИ, 2011. 152 с. Режим доступа: http://bek.sibadi.org/fulltext/epd303.pdf (дата обращения 21.12.2017).

5. Подчасов Е.О., Терентьева А.Д. Анализ возможности применения одноковшового экскаватора при прокладке коммуникаций // Фундаментальные и прикладные задачи механики: Междунар. науч. конф., посвященная 170-летию со дня рождения великого русского ученого Н.Е. Жуковского (Москва, 24-27 октября 2017 г.): Тезисы докл. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. С. 141-142.

6. Мещеряков В.А. Адаптивное управление рабочими процессами землеройно-транспортных машин: дис. … докт. техн. наук. Омск, 2007. 304 с.

7. Meshcheryakov V.A., Denisov I.V. Operation algorithm of adaptive network-based fuzzy control system for a jib crane // Automation and Remote Control. 2013. Vol. 74. No. 8. Pp. 1393-1398. DOI: 10.1134/S0005117913080158

8. Терентьева А.Д. Анализ точности перемещения рабочего органа одноковшового экскаватора // Теория механизмов и машин. 2016. Т. 14. № 4(32). С. 217-228. DOI: 10.5862/TMM.32.6

9. Danko G.L. Loading excavator analysis for trajectory control improvement // IFAC Proc. Volumes. 2013. Vol. 46. No. 16. Pp. 134-141. DOI: 10.3182/20130825-4-US-2038.00108

10. Huiyi Hu, Feng Ding. An iterative least squares estimation algorithm for controlled moving average systems based on matrix decomposition // Applied Mathematics Letters. 2012. Vol. 25. No. 12. Pp. 2332-2338. DOI: 10.1016/j.aml.2012.06.027

11. Подчасов Е.О., Терентьева А.Д. Анализ точности работ, производимых рабочим механизмом одноковшового экскаватора // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 8(68). DOI: 10.18698/2308-6033-2017-8-1654

12. Huafeng Ding, Lei Han, Wenjian Yang, Chuan Wu. Kinematics and dynamics analyses of a new type face-shovel hydraulic excavator // Proc. of the Institution of Mechanical Engineers. Pt. C: J. of Mechanical Engineering Science. 2017. Vol. 231. No. 5. Pp. 909-924. DOI: 10.1177/0954406215625675

13. Vahdatikhaki F., Hammad A., Siddiqui H. Optimization-based excavator pose estimation using real-time location systems // Automation in Construction. 2015. Vol. 56. Pp. 76-92. DOI: 10.1016/j.autcon.2015.03.006


Для цитирования:


Терентьева А.Д. Оценка влияния динамических характеристик на работу машинного агрегата с гидроприводом. Машиностроение и компьютерные технологии. 2018;(4):1-12. https://doi.org/10.24108/0418.0001354

For citation:


Terenteva A.D. Impact Assessment of Dynamic Characteristics on the Hydraulic Driven Machinery Operation. Mechanical Engineering and Computer Science. 2018;(4):1-12. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/0418.0001354

Просмотров: 147


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-9278 (Online)