автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Повышение эффективности быстродействующего гидравлического привода возвратно-поступательного движения

кандидата технических наук
Мирный, Виктор Игнатьевич
город
Ростов-на-Дону
год
2008
специальность ВАК РФ
05.02.02
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Повышение эффективности быстродействующего гидравлического привода возвратно-поступательного движения»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности быстродействующего гидравлического привода возвратно-поступательного движения"

На правах рукописи

Мирный Виктор Игнатьевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО

ДВИЖЕНИЯ

Специальность 05.02.02 - «Машиноведение, системы приводов и детали машин»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ои34 4ги^о

Росгов-на-Дону - 2008

003447093

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Рыбак Александр Тимофеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Шишкарев Михаил Павлович; кандидат технических наук, доцент Чернавский Владимир Александрович

Ведущая организация. ЗАО «Завод по выпуску КПО», г. Азов

Защита состоится 14 октября 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д212 058 Об при Донском государственном техническом университете' 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ауд. 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного технического университета

Автореферат разослан сентября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, доцент

Ю И. Булыгин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследований Гидравлические приводы (ГП) давно и весьма успешно используются в технологическом оборудовании для осуществления главного рабочего и вспомогательных движений. Особо значительный эффект дает их применение в технологическом оборудовании и мобильной технике, предназначенных для обработки крупногабаритных деталей, требующих создания усилия в сотни и даже тысячи тонн при значительных перемещениях инструмента.

Однако применение гидравлического привода ограничено в случаях, когда необходимо обеспечить большие скорости возвратно-поступательного движения инструмента, испытывающего значительное противодействие со стороны обрабатываемой заготовки Указанное ограничение объясняется тем, что возвратно-поступательные гидравлические приводы быстродействующего оборудования работают в постоянно изменяющихся динамических режимах, которые на современном этапе развития гидравлических приводов недостаточно изучены

Таким образом, задача разработки конструкции, методики моделирования и исследования, выбора рациональных параметров быстродействующего гидравлического привода технологического оборудования является актуальной.

Целью работы является повышение эффективности быстродействующих гидравлических приводов возвратно-поступательного движения путем разработки методики их расчета и проектирования с учетом нелинейности характеристик, сжимаемости рабочей жидкости и деформации трубопроводов

Задачи исследований. Для достижения поставленной в работе цели было необходимо решить следующие задачи1

1 Разработать гидромеханическую систему быстродействующего привода технологического оборудования с возвратно-поступательным перемещением исполнительного органа, позволяющую обеспечить его высокие быстродействие и экономическую эффективность

2 Разработать математическую модель быстродействующего гидравлического привода и исследовать влияние его конструктивных и технологических параметров на эксплуатационные свойства.

3 Экспериментально определить упругие и динамические свойства элементов исследуемого гидравлического привода.

4.Исследовать технологические и эксплуатационные возможности быстродействующего гидравлического привода технологического оборудования с возвратно-поступательным движением рабочих органов на примере перфорационного пресс-молота

Объект исследования Гидромеханическая система быстродействующего технологического оборудования с возвратно-поступательным

движением исполнительного органа на примере перфорационного пресс-молота циклического действия.

Методика исследований Выполненные в работе исследования основываются на использовании положений и методов теоретической и аналитической механики, гидродинамики, теории упругости, а также численных методов решения дифференциальных уравнений, методов экспериментальной механики. Научная новизна работы заключается в том, что автором

1 Разработана математическая модель двухаккумуляторного гидравлического привода с возвратно-поступательным перемещением исполнительного органа, с учетом нелинейности характеристик, деформации трубопроводов, неравномерности подачи рабочей жидкости и ее сжимаемости, позволяющая выявить основные конструктивные и технологические параметры, оказывающие первостепенное влияние на эффективность функционирования

2 Установлено, что быстродействие двухаккумуляторного гидравлического привода с возвратно-поступательным перемещением рабочего органа и его КПД, при пробивке стальных заготовок, практически не зависят от прочности обрабатываемой стали (временного сопротивления), и определяются толщиной заготовки, показателем относительного сужения ее материала и свойствами гидравлического привода

3 Разработана методика и произведено экспериментальное определение приведенной объемной жесткости рукавов высокого давления и гидравлического цилиндров

Основные результаты и положения, выносимые на защиту диссертации

1.Математическая модель гидравлического привода возвратно-поступательного движения, учитывающая нелинейности его характеристик, деформацию трубопроводов, неравномерность подачи рабочей жидкости и ее сжимаемость.

2 Результаты теоретических исследований гидравлического привода возвратно-поступательного движения, произведенных на основе компьютерного моделирования.

3 Схемотехнические решения гидравлического привода возвратно-поступательного движения, обеспечивающие существенное повышение его производительности без дополнительных затрат энергии

4.Методика определения коэффициента полезного действия гидравлического привода возвратно-поступательного движения за цикл работы с учетом влияния прочности стальной заготовки оказывающей воздействие на движение выходное звено гидросистемы. Практическая ценность и реализация результатов работы

1.Предложена оригинальная конструкция двухаккумуляторного гидравлического привода, позволяющая сохранить преимущества насосноаккумуляторного привода по быстродействию, при доведении

его рентабельности до уровня безаккумуляторного, за счет утилизации и вторичного использования энергии расходуемой аккумулятором при холостом и обратном движениях перемещаемых масс

2 Разработана методика моделирования и выбора рациональных параметров двухаккумуляторного гидравлического привода (на примере перфорационного пресс-молота), с учетом нелинейности характеристик, деформации трубопроводов, неравномерности подачи рабочей жидкости и ее сжимаемости.

З.Выявлено количественное и качественное влияние различных конструктивных и технологических параметров гидромеханической системы высокого быстродействия с двухаккумуляторным гидравлическим приводом на основные показатели работы перфорационного пресс-молота

4 Предложена методика определения коэффициента полезного действия гидравлического привода пресс-молота, при пробивке листового материала, которая позволяет осуществлять корректное сравнение экономической эффективности операций пробивки заготовок различной толщины изготовленных из различных материалов

5 С использованием результатов полученных при проведении исследований разработаны оригинальная гидравлическая схема пресс-молота повышенного быстродействия и методика расчета гидравлических пресс-молотов с двухаккумуляторным источником питания, принятые к использованию на предприятии ЗАО «Завод по выпуску КПО»

¿.Методы, положенные в основу настоящей работы и разработанные в результате принципы моделирования и исследований могут быть использованы при исследовании как гидромеханических систем кузнечно-штамповочного оборудования с иными технологическими функциями, так и иного гидрофицированного технологического оборудования и мобильной техники с быстродействующими приводами возвратно-поступательного движения

Апробация работы. Основные положения исследований докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции «Металлургия Машиностроение Станкоинструмент.» в рамках промышленного конгресса юга России Ростов-на-Дону, ВЦ «ВертолЭкспо», 2006 год, международных научно-технических конференциях: «Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении» 28 - 29 июня 2006 г, г Одесса. - Киев. ATM Украина, 2006 год; V международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» Пенза, 2007, «Эффективные технологические процессы в металлургии, машиностроении и станкоинструментальной промышленности», Ростов-

на-Дону, ВЦ «ВертолЭкспо», 2007; VIII международной научно-технической конференции «Динамика технологических систем», Ростов-на-Дону, 2007; ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ДГТУ в 2005 2007 годах Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК РФ Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 100 наименований, имеет 77 рисунков, 19 таблиц и изложена на 148 страницах машинописного текста. В приложениях приведены сведения о внедрении, блок - схемы расчетов гидромеханической системы пресса и его элементов, а также протоколы экспериментальных исследований динамики элементов гидроприводов

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, направленной на решение важной научно-технической и социально-экономической задачи - разработку методики расчета гидравлического привода возвратно-поступательного движения с учетом нелинейности характеристик, сжимаемости рабочей жидкости и деформации трубопроводов. Приводятся основные результаты ее решения с указанием степени новизны и практической ценности. В первом разделе на основе анализа современной технической литературы сделан вывод о том, что с точки зрения повышения быстродействия, наиболее перспективным является насосно-аккумуляторный гидропривод возвратно-поступательного движения, используемый в гидрофицированном прессе «МОДЕЛЬ ППГ 160 00.001» Однако существующая схема гидравлических приводов прессов не позволяет повысить их быстродействие до требуемого уровня 400 и более рабочих ходов в минуту ввиду того, что с ростом быстродействия у них резко падает КПД, что делает их использование не рентабельными. В связи с этим при разработке новой схемы быстродействующего гидравлического привода следует особое внимание уделить повышению его экономичности.

Здесь же произведен краткий анализ научных работ посвященных рассматриваемой теме Особо отмечаются работы, посвященные исследованиям ГМС, таких ученых как Трифонов О.Н., Башта Т.М, Руднев С С, Попов Д.Н., Навроцкий К Л , Сырицын Т.А., Богуславский И В, Водяник Г.М, Шошиашвили М.Э, Чупраков Ю.И., Васильченко ВА, Абрамов Е.И , Иванов В И., Степаков А.И., Орлов Ю.М., Шейпак А.А, Кондаков Л А, Свешников В.К., Усов A.A., Прокофьев В Н., Гамынин Н.С., Розанов Б.В, Ермаков В.В, Богданович В П и другие

В результате анализа известной технической литературы сделан вывод о том, что вопрос связанный с исследованиями

быстродействующих гидрофицированных приводов технологического оборудования изучен недостаточно, на основании чего сформулированы цель и задачи исследований

Во втором разделе произведены исследования быстродействующего гидравлического привода возвратно-поступательного действия на примере привода перфорационного пресса «МОДЕЛЬ ППГ 160 00.001».

С целью теоретической проверки технических возможностей гидравлического привода пресса составлена математическая модель его гидромеханической системы с учетом силового воздействия на движущийся инструмент со стороны обрабатываемой заготовки

На рис. 1а приведена типовая циклограмма изменения усилия на пуансоне в процессе пробивки стальной заготовки полученная экспериментально.

Для простоты описания усилия в программе расчета, типовая циклограмма была приведена к виду рис. 16 В этом случае максимальное усилие вырубки определится исходя из характера его изменения, представленного на рис. 16 по формуле ^шах = 0,7ап/,Л'. Глубину проникновения И„ инструмента в заготовку до момента образования скалывающих трещин определим с учетом коэффициента проникновения у, = н^Б , полученного профессором Романовским В П. экспериментально в зависимости от толщины заготовки, ее материала и от скорости движения пуансона.

Рис 1 Изменение усилия вырубки на протяжении рабочего хода инструмента по толщине заготовки- а) типовая циклограмма, б) циклограмма принятая при моделировании

Решение математической модели ГМС пресса осуществлялось путем прямого численного интегрирования по специально разработанной программе. В результате численного эксперимента установлено следующее.

Повышение быстродействия гидравлического привода исследуемого пресса возможно Для этого необходимо повысить производительность

гидронасоса, используемого в качестве источника энергии, при одновременном повышении порога срабатывания предохранительного клапана системы Однако оказалось, что даже при незначительном увеличении производительности пресса в этом случае весьма существенно уменьшается коэффициент полезного действия его гидравлического привода

В соответствии с результатами исследований сделан вывод о том, что повышение быстродействия гидравлического привода пресса без его существенных изменений экономически нецелесообразно Для повышения быстродействия в исследуемую гидромеханическую систему были внесены принципиальные изменения, направленные на повышение коэффициента полезного действия за счет сокращения в процессе работы непроизводительных затрат энергии В третьем разделе предлагается оригинальная конструкция ГМС пресс-молота использующего два независимых аккумуляторных источника питания Теоретические исследования показали, что его быстродействие можно довести до 400 500 ударов в минуту без снижения усилия на исполнительном органе Принципиальная гидравлическая схема пресс-молота изображена на рис 2.

Для совершения рабочего хода от микропроцессора подается управляющий сигнал на включение электромагнитов, УАЗ гидрораспределителя РЗ, YA2 гидрораспределителя Р2 и YA1 гидрораспределителя Р1. При этом гидрораспределитель Р2 закрывает проход рабочей жидкости от выхода обратного клапана ОК4 к входам гидроаккумулятора АК2, предохранительного клапана КП2 и штоковых полостей гидроцилиндров ГЦ Гидрораспределитель Р1 соединяет выход гидроаккумулятора АК1 с поршневыми полостями гидроцилиндров ГЦ, вызывая перемещение их штоков вниз

Рабочая жидкость подаваемая в гидросистему насосом Н через обратные клапаны OKI и ОК2 поступает на вход гидрораспределителя Р1, где смешивается с рабочей жидкостью поступающей туда от гидроаккумулятора АК1 и, объединенный поток через гидрораспределитель Р1 и обратный клапан ОК5 направляется в поршневые полости гидроцилиндров ГЦ, осуществляя быстрый подвод пуансона П к обрабатываемой заготовке

При движении пуансона вниз упор У1 сходит с толкателя гидрораспределителя Р4, переводя его в открытое состояние. Рабочая жидкость, вытесняемая из штоковых полостей гидроцилиндров ГЦ через открытый гидрораспределитель Р5 поступает на вход гидроаккумулятора АК2, осуществляя его дозарядку При ударе инструмента о заготовку скорость его движения несколько замедляется, но т к давление зарядки гидроаккумулятора АК1 достаточно высоко, то она остается значительной за счет

объединенного потока рабочей жидкости от насоса Н, гидроаккумулятора АК1 и инерции подвижных масс

комбинированными гидромеханическими ограничителями хода гидроцилиндров

После выхода инструмента из пробиваемой заготовки, упор У2 прикрывает гидрораспределитель Р5, осуществляя торможение пуансон П, который достигнув нижнего упора полностью останавливается. В этот момент подается команда на снятие питания с электромагнита УА1 гидрораспределителя Р1, что приводит к соединению поршневых полостей гидроцилиндров ГЦ со сливной магистралью, одновременно рабочая жидкость под действием давления заряженного гидроаккумулятора АК2 через обратный клапан ОКб подается в штоковые полости гидроцилиндров ГЦ, заставляя их вместе с пуансоном П перемещаться вверх Рабочая жидкость, вытесняемая из поршневых полостей гидроцилиндров ГЦ через открытый

гидрораспределитель Р4 и гидрораспределитель Р1 поступает в гидробак Б. При выходе инструмента из пробитой заготовки упор У1 прикрывает гидрораспределитель Р4 осуществляя торможение пуансона, который достигнув верхнего упора полностью останавливается Отметим, что по мере движения пуансона вверх, упор У2 сходит с толкателя гидрораспределителя Р5, переводя его в открытое состояние. При выходе инструмента из обрабатываемой заготовки и его остановки, подается команда на перестановку обрабатываемой заготовки - цикл работы пресса завершился После перестановки заготовки в новое рабочее положение, подается питание на электромагнит УА1 гидрораспределителя Р1 - рабочий цикл повторяется.

Следует отметить, что в предлагаемом гидравлическом приводе возвратно-поступательного движения пресс-молота, гидроаккумулятор АК2 работает с постоянным объемом рабочей жидкости, а дозарядка гидроаккумулятора АК1 осуществляется, как во время перестановки заготовки, так и при обратном движении пуансона, что значительно уменьшает потери рабочей жидкости и позволяет повысить быстродействие привода, при использовании гидронасоса с меньшим рабочим объемом - меньшей мощностью.

С целью исследования влияния различных конструктивных и технологических параметров ГП на качество функционирования пресс-молота, была разработана математическая модель его ГМС

При описании рабочего цикла пресс-молота давления в различных точках расчетной схемы (рис 2) определялись в соответствии с методикой, согласно которой

<*р = Спр(<2лх-дшх№,

где ф - приращение давления жидкости в рассматриваемом объеме за время Л, 0« и <?вых - суммарные расходы входящей в рассматриваемый объем и выходящей из него рабочей жидкости соответственно, О, - приведенная объемная жесткость рассматриваемого участка гидросистемы.

Расходы рабочей жидкости определялись следующим способом.

бм -Аых)^п(/?вх -ршх),

0— П /^вх ~ Рвых

ф — НОМ . I

^Рф ном

где (?„, <?ф и <?фном _ соответственно расход рабочей жидкости через местные гидравлические сопротивления, действительный и номинальный расходы через фильтр; рвх и РцШ - соответственно давления на входе и выходе сопротивления; \iwf~ соответственно его

коэффициент расхода и площадь живого сечения; р - плотность рабочей жидкости; Аденом - перепад давления на фильтре при номинальном расходе рабочей жидкости через него.

Расход рабочей жидкости через предохранительные и обратные клапаны определялся из условия, если дх < рвш + Анкр, то = О,

если Ах > Аых * Аткр, то ди = а„ ном а.,

ЧРкл ном

где Ослном- номинальный расход соответствующего клапана, Дд^ ном -перепад давления на соответствующего клапане при номинальном расходе рабочей жидкости через него, р0ткр - давление открытия для обратных и давление настройки для предохранительных клапанов

Давления в рабочих полостях гидроцилиндров определялись из уравнений

А, =С„

О

Í2ll п ,

2 Л

Ч

И Ршт = С

шт

я (dn-dl„)

» У» ■

\

где д, и Дщ- — соответственно давления в поршневых и штоковых полостях гидроцилиндров ГЦ, С„ и Qit - соответственно приведенная объемная жесткость поршневых и штоковых полостей гидроцилиндров; v- скорость движения штоков гидроцилиндров совместно с ползуном и пуансоном, <?нп и - соответственно расходы рабочей жидкости через насадки на входах поршневых и штоковых полостей гидроцилиндров, которые определяются в соответствии с уравнением (4); d„ и dm - соответственно диаметры поршней и штоков гидроцилиндров ГЦ.

Давление газа в гидропневмоаккумуляторе при адиабатическом процессе изменения его состояния определялось по формулам

„ =_£о

Рж (т/ т/ \к ' ж Уа1<'

- ж)

где Q,к - расход рабочей жидкости на входе аккумулятора, считается положительным при его заполнении; р0 - давление зарядки свободного от рабочей жидкости аккумулятора, V0- полный объем аккумулятора, 1/ж- объем жидкости в аккумуляторе, к- показатель адиабаты газа Действительная подача гидронасоса определялась с учетом его объемных потерь и свойств электродвигателя по уравнениям:

Qn=^4o, Ло=1-(1-ЛоноМ)

^ Ри ном

где qH - рабочий объем гидронасоса, ш - угловая скорость вращения вала гидронасоса, с ■'; т|0 - текущее значение объемного кпд

гидронасоса; ti0,10m - номинальное значение объемного к.пд. гидронасоса принимается равным объемному кпд гидронасоса при номинальном давлении; рнном - номинальное давление гидронасоса, рп = р, - текущее значение давления на выходе гидронасоса При этом.

1 (\ж «/ \ »у 2MKpSKpS 1 q р

/э+А. 5Кр+5'2 2тс Т1гм

где /э и /„ - моменты инерции роторов электродвигателя и насоса соответственно, м3 и М„ - крутящий момент создаваемый электродвигателем и момент сопротивления вала гидронасоса, соответственно; Мц) - критический крутящий момент электродвигателя; SKр - критическое скольжение электродвигателя; S - скольжение электродвигателя, г|гм- гидромеханический кпд насоса Движение ползуна пресс-молота описано уравнением

n(dп2 -dl„)

1

v = — т

ш!г

2-±.pn+RB+mg-2-rn рШТ -Rn- FTp-F

4 4

где т - масса всех подвижных частей механизма, равномерно приведенная к штокам гидроцилиндров; х - перемещение ползуна (за х = 0 принимается момент несилового контакта поршня с днищем цилиндра), Лв и Л„ реакция упоров действующих на поршни гидроцилиндров со стороны их крышек в верхнем и нижнем положениях соответственно, g - ускорение свободного падения, /•' - сила сопротивления перемещению ползуна со стороны обрабатываемой заготовки; - сила трения в уплотнениях гидроцилиндров

\Т - Т? - бнРн А>н = =-/

Пн

где Ыи и Ен - мощность и энергия, потребляемые насосом соответственно; г|н- полный гидромеханический кпд насоса.

Численный эксперимент показал, что новая конструкция ГМС пресс-молота позволяет решать задачу значительного повышения его быстродействия без существенного повышения экономических затрат. Наибольшее влияние на быстродействие гидропривода пресс-молота оказывают величины рабочего объема гидронасоса qn и толщина 8 заготовки, а на его КПД в процессе вырубки-пробивки листовой заготовки оказывают первостепенное влияние максимальное усилие преодолеваемое пуансоном ^п1ах и толщина заготовки При этом с уменьшением толщины обрабатываемой заготовки его быстродействие растет, но при одновременном снижении КПД

Весьма важное значение в обеспечении качественной работы быстродействующего гидропривода перфорационного пресс-молота имеют параметры настройки его технологического цикла

(первоначальное положение заготовки, координаты установки гидравлического и механического упоров, момент включения реверса пуансона). Установлено, что за счет рационального подбора конструктивных и технологических параметров пресс-молота, оснащенного гидромеханическими упорами его быстродействие повышается в 4,4 раза, а при использования простых механических упоров для ограничения хода ползуна в 3,5 раза по сравнению с прототипом

В четвертом разделе приведена методика и результаты экспериментального определения приведенной объемной жесткости рукавов высокого давления (РВД) и экспериментальной проверки формул приведенной объемной жесткости полостей гидроцилиндров

Экспериментальное определение приведенной объемной жесткости РВД осуществлялось по специально разработанной методике на стенде, принципиальная гидравлическая схема которого приведена на рис. 3 Обработка опытных данных, полученных в результате проведения опытов, осуществлена с использованием пакета программ XI.

РВД

ВН2

/У / / ///////

Рис 3 Схема стенда для определения приведенной объемной жесткости РВД

Приведенная объемная жесткость каждого РВД, при каждом уровне давления определялась по формуле

где С„р - приведенная объемная жесткость РВД, при давлении р, V -средний объем жидкости, вытесняемой из РВД за один цикл его нагружения, при каждом уровне давления.

После обработки результатов экспериментов получены зависимости приведенной объёмной жёсткости РВД различного условного диаметра от рабочего давления. На рис. 4 приведён пример полученных характеристик.

012345678 9 10 11 12 1314 1516 17181S20 21 2223 24 25 26 27 28 29 3031 3233

Рис. 4 Графики зависимости приведенной объёмной жёсткости различных РВД от рабочего давления: 1 - РВД с диаметром условного прохода о! = 16 мм, длиной ¿и = 1,94 м; 2 - РВД диаметром условного прохода ck = 32 мм, длиной ¿21 = 0,88 м; 3 и 4 - выше указанных РВД, при одновременной работе, полученная экспериментально и рассчитанная аналитически по экспериментальным данным (кривые 1 и 2) соответственно

По результатам исследований стало очевидным, что для описания жёсткости ых характеристик РВД различной длины нет необходимости экспериментально определять приведенную объёмную жёсткость каждого из них. Достаточно знать приведенную объёмную жёсткость единицы длины каждого типа оболочки, что позволит рассчитывать приведенную объёмную жёсткость рукава любой длины, используя предлагаемые в работе методику.

С целью экспериментального подтверждения формул используемых для определения приведенной объёмной жёсткости рабочих полостей гидроцилиндров, произведены экспериментальные исследования гидроцилиндра с диаметром поршня da - 80 мм, диаметром штока dm = 40 мм, длиной хода поршня !,„ = 0,9 м и толщиной стенки гильзы 10 мм.

Испытания производились на стенде, схема которого приведена на рис. 5, а на рис. 6, представлен его внешний вид. Обработка опытных

данных, полученных в результате проведения экспериментов осуществлялась с использованием пакета программ XI.

ГЦ

МН1

угч

ВН1

С Я

~а~[ЬС

ВН2 -$0

г

УК1

ГУ кт ~_

ТТФТФФРГТ

ЛИНЕИК

МН2

Рис 5 Принципиальная схема стенда для определения приведенной объемной жесткости рабочих полостей поршневого гидроцилиндра

При каждом начальном положении штока ГЦ, начиная с нулевого, производятся следующие расчеты Определяется изменение объемов штоковой Д 1/шт/ и поршневой Д 1/ш полостей гидроцилиндра

Ау ДК„,=^.Д/„2

Для данного положения штока гидроцилиндра определяются приведенные объемные жесткости его полостей

С — г1 — Рп

А V А V

г-1 г шт, сл г „,

рассчитывается приведенный модуль упругости рабочей жидкости

^пр п *--п ^ '-"•'шт/ ^Пр П ^ШГ ^ '-'шт'

где Д/шТ - полное перемещение штока гидроцилиндра

Рис. 6 Экспериментальный стенд для определения приведенной объёмной жёсткости рабочих полостей гидроцилиндров: а) - общий вид; б) - запорные вентили; в) - зона измерения давления и перемещения

Результаты экспериментальных исследований гидроцилиндров представлены на рис. 7, из которого видно, что характер изменения приведенной объёмной жёсткости рабочих полостей поршневого гидроцилиндра определённой экспериментально (кривые 1 и 3) и рассчитываемой по формулам, предлагаемым автором (кривые 2 и 4), идентичен. Погрешность между расчётными и экспериментальными значениями приведенной объёмной жёсткости не более (10-15)%, что

говорит о том, что предлагаемые формулы адекватно описывают динамические процессы, протекающие в рабочих полостях гидроцилиндров.

Перемещение поршня; см

Рис. 7 Графики изменения приведенной объёмной жёсткости полостей поршневого гидроцилиндра при перемещении его штока: 1 - поршневая полость экспериментальная; 2 - поршневая полость теоретическая; 3 - штоковая полость экспериментальная; 4- штоковая полость теоретическая

По результатам экспериментальных исследований делается вывод, что используемые формулы адекватно описывают изменение во время переходных процессов давления в различных точках гидравлической системы, что делает возможным их использование при моделировании динамики силового гидропривода ГМС перфорационного пресс-молота. Кроме того, экспериментальные зависимости приведенной объёмной жёсткости РВД от рабочего давления, делают возможным учёт их упругих свойств при моделировании динамических процессов протекающих в ГМС.

В пятом разделе по разработанной автором математической модели ГМС пресс-молота, с учётом полученных экспериментально упругих свойств РВД, произведён расчёт процессов пробивки стальных заготовок различных толщины и материала с целью определения технико-экономических показателей работы гидропривода пресс-молота.

Расчет КПД рабочего цикла производился по предлагаемой автором формуле Т]ц = —

" цз

где г|ц _ КПД цикла работы пресс-молота при выполнении операции вырубка-пробивка; Лцп - полезная работа цикла операции вырубка-пробивка совершенная пресс-молотом за один рабочий цикл (один рабочий ход инструмента); Wa, - энергия полученная гидромеханической системой пресс-молота от внешнего источника за время полного цикла его работы в установившемся режиме

Полезная работа цикла определялась с учетом притупления кромок инструмента по методике предложенной Ю А Аверкиевым

Ai п = со„ L-S стфS, где <о„ = 1,1 1,3 - коэффициент, учитывающий притупление рабочих кромок инструмента, L и S - соответственно длина отделяемого контура и толщина заготовки, оср - сопротивление срезу. Затраченная энергия

Ь,

где Гц - время рабочего цикла

Подбор рациональных конструктивных и регулировочных параметров пресс-молота, оснащенного гидронасосом с рабочим объемом 272 см3, позволяет обеспечить его быстродействие при пробивании пластины из стали 50 толщиной 8 мм с длиной отделяемого контура равной 0,51 м (также соответствует усилию 1600 кН) 485,0 ударов в минуту при КПД процесса 41,5 %

Очевидно, что на показатели качества работы ГМС пресс-молота оказывает заметное влияние координата начальной установки обрабатываемой заготовки, нижнее, соответствующее работе гидроцилиндров при полном выдвижении их штоков, и верхнее, соответствующее работе гидроцилиндров при выдвижении штоков из гильз гидроцилиндров на минимально необходимую для обеспечения процесса пробивки величину.

Таблица 1

Быстродействие ГМС пресс-молота и ее КПД при пробивке деталей из стальных заготовок с различными физико-механическими свойствами

Показатель Установка 1 мм 8 мм

качества заготовки 08кп 50 08кп 50

Быстродействие Верх 581,0 618,2 561,0 570,0

и, мин"1 Низ 547,0 589,0 550,0 566,2

кпд, Верх 28,14 26,84 50,48 51,45

п,% Низ 27,31 27,37 49,41 51,28

Общие выводы по работе можно сформулировать в следующем виде-

1.Предлагаемая схема гидравлического привода с двухаккумуляторным источником питания, позволяет решить задачу повышения быстродействия оборудования с сохранением его экономической рентабельности.

2 Математическая модель функционирования технологического оборудования (на примере пресс-молота повышенного быстродействия), оснащенного гидравлическим приводом с двухаккумуляторным источником питания, позволяет рассчитать параметры его функционирования, при пробивке стального листа, с учетом взаимного влияния обрабатываемой заготовки и инструмента.

3.Используемые автором формулы адекватно (с точностью до 10 15%) описывают изменение во времени давления в различных точках гидравлической системы, что делает возможным их использование при моделировании динамики быстродействующего силового гидропривода.

4.Наибольшее влияние на быстродействие двухаккумуляторного гидропривода пресс-молота оказывают величины рабочего объема гидронасоса % и толщина Б заготовки Наибольшее влияние на величину КПД, при пробивке листовой заготовки, оказывают максимальное усилие преодолеваемое пуансоном в />пах и толщина заготовки.

5.Существенное значение в обеспечении качественной работы двухаккумуляторного гидравлического привода пресс-молота имеют параметры настройки его цикла (первоначальное положение заготовки, координаты установки гидравлического и механического упоров, момент включения гидрораспределителя управления реверсом ползуна).

бЗкспериментальные зависимости приведенной объемной жесткости РВД от рабочего давления делают возможным учет их упругих свойств при моделировании динамических процессов протекающих в ГМС технологического оборудования, при этом нет необходимости определять приведенную объемную жесткость каждого используемого РВД, а достаточно знать приведенную объемную жесткость единицы длины оболочек различного типа.

7 Предлагаемая автором формула расчета КПД, при пробивке стальной заготовки, позволяет осуществлять корректное сравнение экономической эффективности функционирования привода при пробивке заготовок с различной толщиной и из различных материалов.

8 В случае использования простых механических упоров для ограничения хода гидроцилиндров, при рациональном подборе конструктивных и технологических параметров ГМС пресс-молота его быстродействие повышается в 3,5 раза, а у пресс-молота, оснащенного

гидромеханическими упорами быстродействие повышается 4,4 раза по сравнению с прессом-прототипом

9 Быстродействие пресс-молота, с применением двухаккумуляторного силового гидропривода, и КПД процесса пробивки стальных пластин практически не зависят от прочности используемой стали (временного сопротивления), и определяются толщиной заготовки и показателем относительного сужения ее материала Публикации Основные материалы диссертационной работы опубликованы в следующих печатных трудах-

1.Мирный В И Анализ быстродействия кузнечно-штамповочного оборудования различного типа / В И Мирный // Проектирование технологического оборудования. Межвуз. Сб. науч. тр. Под ред. Проф, д-ра техн наук А.Н. Чукарина. - Ростов н/Д ГОУ ДПО «ИУИ АП», 2004 -Вып 3 -С98-105

2 Мирный В И Теоретические исследования гидромеханической системы пресс-молота циклического действия / AT Рыбак, В И Мирный // Известия института управления и инноваций авиационной промышленности (Известия ИУИ АП) - 2005 №3-4. С 75-79 (ISSN 1814- 2109)

3 Мирный В И Исследование динамики гидромеханической системы пресс-молота циклического действия / В П Жаров, А Т Рыбак, Р А Фридрих, В И Мирный // Металлургия Машиностроение Станкоинструмент.. Сб тр Междунар науч -практ Конф, Ростов-н/Д, ВЦ «ВертолЭкспо», 2006 - С 18 - 21.

4.Мирный В И. Некоторые результаты ресурсных испытаний дроссельных делителей-сумматоров потоков мембранного типа / В Г1 Жаров, AT Рыбак, P.A. Фридрих, В.И. Мирный // Металлургия Машиностроение. Станкоинструмент.- Сб. тр Междунар науч -практ Конф, Ростов-н/Д, ВЦ «ВертолЭкспо», 2006 - С 21 - 24

5.Мирный В И. Дроссельный делитель потока для гидропривода аэродромной уборочной машины. / А Г. Рыбак, В П Жаров, А В Корчагин, В.И.Мирный//Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо-и энергосбережении: Матер, междунар. науч.-техн. конф., 28 - 29 июня 2006 г, г Одесса - Киев АТМ Украины, 2006. - 137с • С 93 - 97.

6 Мирный В.И. Динамическая модель гидравлического пресс-молота / AT Рыбак, ВП Жаров, Л.Г Еременко, В И Мирный // Материалы и технологии XXI века- сборник статей V Международной научно-технической конференции / АНОО «Приволжский дом знаний». - Пенза, 2007. - С 124 - 127

7 Мирный В И Моделирование динамики гидравлического пресс-молота повышенного быстродействия / А Т Рыбак, В.П Жаров, В И Мирный Ц Кузнечно-штамповочное производство Обработка металлов давлением. - 2007 - №7 - С 32-36

8 Мирный В И Влияние физикомеханических свойств заготовки на

функционирование перфорационного пресс-молота при вырубке-пробивке / В И Мирный, А Т Рыбак // Эффективные технологические процессы в металлургии, машиностроении и стэнкоинструментальной промышленности.. Сб. тр. Междунар. науч-техн Конф., Ростов-н/Д, ВЦ «ВертолЭкспо», 2007 - С 202 - 203.

9 Мирный В И Приведенная объемная жесткость как показатель динамических свойств рукавов высокого давления / А Т Рыбак, В П Жаров, В И. Мирный, С А Затолокин // Динамика технологических систем Труды VIII Междунар науч -техн. Конф., Ростов-на-Дону, Т 1, 2007 -С 66-70

10 Мирный В.И. Некоторые вопросы повышения производительности гидравлического привода перфорационного пресса циклическиго действия / В.И Мирный // Вестник Дон. гос. техн ун-та - 2008 - Т 8, № 1 (36) - С 75-85.

В печать

Объем 1,0 уел п л Офсет. Формат 60x84/16. Бумага тип №3. Заказ №^4$П"ираж 100

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия1 344010, г Ростов-на-Дону, пл Гагарина,!

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Мирный, Виктор Игнатьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ конструкций и область применения гидравлических приводов возвратно-поступательного движения.

1.1.1. Насосный безаккумуляторный привод для пресса.

1.1.2. Насосно-аккумуляторный привод для прессов.

1.1.3. Мультипликаторный привод

1.2. Краткий обзор научных работ, посвященных исследованиям по рассматриваемой теме.

1.3. Выводы по разделу. Цель и задачи исследования.

2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЕГО ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.

2.1. Устройство и принцип действия силового гидравлического привода возвратно-поступательного движения.

2.2. Математическая модель гидравлического привода возвратно-поступательного движения.

2.3. Определение усилия создаваемого гидравлическим приводом возвратно-поступательного движения при пробивании стального листа.

2.4 Теоретические исследования быстродействующего гидравлического привода возвратно-поступательного движения.

2.4.1. Анализ работы быстродействующего гидропривода возвратно-поступательного движения.

2.4.2. Анализ возможных путей повышения быстродействия гидравлического привода возвратно-поступательного движения.

2.5. Выводы по разделу.

3. МОДЕРНИЗАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 48 ПОВЫШЕННОГО БЫСТРОДЕЙСТВИЯ.

3.1. Устройство и принцип действия гидравлического привода повышенного быстродействия для перфорационного пресс-молота

3.1.1. Устройство и принцип действия модернизированной конструкции гидравлического привода возвратно-поступательного движения с ограничителями хода в виде комбинированных гидромеханических упоров.

3.1.2. Устройство и принцип действия модернизированной конструкции гидравлического привода возвратно-поступательного движения с ограничителями хода в виде простых механических упоров.

3.2. Математическая модель модернизированной конструкции гидравлического привода возвратно-поступательного движения повышенного быстродействия.

3.3. Теоретические исследования влияния конструктивных и функциональных параметров быстродействующего гидравлического привода возвратно-поступательного движения на качество его работы.

3.3.1. Сравнительный анализ работы гидравлического привода возвратно-поступательного движения с механическими и гидромеханическими упорами.

3.3.2. Теоретические исследования влияния конструктивных и функциональных параметров на качество работы гидравлического привода с гидромеханическими упорами.

3.4. Расчёт характеристик гидравлического привода возвратно-поступательного движения с рациональными конструктивными параметрами.

3.5. Выводы по разделу.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ.

4.1. Экспериментальное определение приведнной объёмной жёсткости рукавов высокого давления гидравлического привода.

4.1.1. Методика определения приведенной объёмной жёсткости рукавов высокого давления гидравлического привода возвратно-поступательного движения.

4.1.2. Обработка опытных данных испытания рукавов высокого давления гидравлического привода возвратно-поступательного движения.*.

4.1.3. Результаты проведения испытаний рукавов высокого давления гидравлического привода возвратно-поступательного движения.

4.2. Экспериментальное определение приведенной объёмной жёсткости поршневого гидравлического цилиндра.

4.2.1. Методика определения приведенной объёмной жёсткости гидроцилиндра.

4.2.2. Обработка опытных данных испытания гидроцилиндра.

4.2.3. Результаты проведения испытаний гидравлического цилиндра.

4.3. Выводы по разделу.

5. РАСЧЁТ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ПРИ ПРОБИВКЕ СТАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК РАЗ ЛИЧНОЙ ОЛЩИНЫ.

5.1. Исследование параметров гидравлического привода возвратно-поступательного движения с учетом влияния толщины заготовок из различных марок сталей.

5.2. Расчёт характеристик гидравлического привода возвратно-поступательного движения при пробивке стальных заготовок различной толщины и низких скоростях движения выходного звена.

5.3. Расчёт работы гидравлического привода возвратно-поступательного движения при вырубке деталей из стальных заготовок различной толщины и высоких скоростях движения выходного звена

5.4. Выводы по разделу.

6. ОБЩИЕ ЫВОДЫ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ИТЕРАТУРЫ.

Введение 2008 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Мирный, Виктор Игнатьевич

Актуальность темы исследований. Гидравлические приводы (ГП) давно и весьма успешно используются в технологическом оборудовании для осуществления главного рабочего и вспомогательных движений. Особо значительный эффект даёт их применение в технологическом оборудовании и мобильной технике, предназначенных для обработки крупногабаритных деталей, требующих создания усилия в сотни и даже тысячи тонн при значительных перемещениях инструмента[76 ].

Однако применение гидравлического привода ограничено в случаях, когда необходимо обеспечить большие скорости возвратно-поступательного движения инструмента, испытывающего значительное противодействие со стороны обрабатываемой заготовки. Указанное ограничение объясняется тем, что возвратно-поступательные гидравлические приводы быстродействующего оборудования работает в постоянно изменяющихся динамических режимах, которые на современном этапе развития гидравлических приводов недостаточно изучены.

Таким образом, задача разработки конструкции, методики моделирования и исследования, выбора рациональных параметров быстродействующего гидравлического привода технологического оборудования является актуальной.

Целью работы является повышение эффективности быстродействующих гидравлических приводов возвратно-поступательного движения путем разработки методики их расчёта и проектирования с учетом нелинейности характеристик, сжимаемости рабочей жидкости и деформации трубопроводов.

Объект исследования. Гидромеханическая система быстродействующего технологического оборудования с возвратно-поступательным движением исполнительного органа на примере перфорационного пресс-молота циклического действия.

Методика исследований. Выполненные в работе исследования основываются на использовании положений и методов теоретической и аналитической механики, гидродинамики, теории упругости, а также численных методов решения дифференциальных уравнений, методов экспериментальной механики.

Научная новизна заключается в том, что автором:

1 .Разработана математическая модель двухаккумуляторного гидравлического привода с возвратно-поступательным перемещением исполнительного органа, с учётом нелинейности характеристик, деформации трубопроводов, неравномерности подачи рабочей жидкости и её сжимаемости, позволяющая выявить основные конструктивные и технологические параметры, оказывающие первостепенное влияние на эффективность функционирования.

2.Установлено, что быстродействие двухаккумуляторного гидравлического привода с возвратно-поступательным перемещением рабочего органа и его КПД, при пробивке стальных заготовок, практически не зависят от прочности обрабатываемой стали (временного сопротивления), и определяются толщиной заготовки, показателем относительного сужения её материала и свойствами гидравлического привода.

3.Разработана методика и произведено экспериментальное определение приведенной объёмной жёсткости рукавов высокого давления и гидравлических цилиндров.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту диссертации:

1 .Математическая модель гидравлического привода возвратно-поступательного движения, учитывающая нелинейности его характеристик, деформацию трубопроводов, неравномерность подачи рабочей жидкости и её сжимаемость.

2.Результаты теоретических исследований гидравлического привода возвратно-поступательного движения, произведённых на основе компьютерного моделирования.

3.Схемотехнические решения гидравлического привода возвратно-поступательного движения, обеспечивающие существенное повышение его производительности без дополнительных затрат энергии.

4.Методика определения коэффициента полезного действия гидравлического привода возвратно-поступательного движения за цикл работы с учетом влияния прочности стальной заготовки оказывающей воздействие на движение выходное звено гидросистемы.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. Предложена оригинальная конструкция двухаккумуляторного гидравлического привода, позволяющая сохранить преимущества насосноаккумулятор-ного привода по быстродействию, при доведении его рентабельности до уровня безаккумуляторного, за счёт утилизации и вторичного использования энергии расходуемой аккумулятором при холостом и обратном движениях перемещаемых масс.

2. Разработана методика моделирования и выбора рациональных параметров двухаккумуляторного гидравлического привода (на примере перфорационного пресс-молота), с учётом нелинейности характеристик, деформации трубопроводов, неравномерности подачи рабочей жидкости и её сжимаемости.

3. Выявлено количественное и качественное влияние различных конструктивных и технологических параметров гидромеханической системы высокого быстродействия с двухаккумуляторным гидравлическим приводом на основные показатели работы перфорационного пресс-молота.

4. Предложена методика определения коэффициента полезного действия гидравлического привода пресс-молота, при пробивке листового материала, которая позволяет осуществлять корректное сравнение экономической эффективности операций пробивки заготовок различной толщины изготовленных из различных материалов.

5. С использованием результатов полученных при проведении исследований разработаны оригинальная гидравлическая схема пресс-молота повышенного быстродействия, и методика расчёта гидравлических пресс-молотов с двухаккумуляторным источником питания, принятые к использованию на предприятии ЗАО «Завод по выпуску КПО».

6. Методы, положенные в основу настоящей работы и разработанные в результате принципы моделирования и исследований могут быть использованы при исследовании как гидромеханических систем кузнечно-штамповочного оборудования с иными технологическими функциями, так и иного гидрофици-рованного технологического оборудования и мобильной техники с быстродействующими приводами возвратно-поступательного движения.

Апробация работы. Основные положения исследований докладывались и обсуждались на: международной научно-практической конференции «Металлургия. Машиностроение. Станкоинструмент» в рамках промышленного конгресса юга России. Ростов-на-Дону, ВЦ «ВертолЭкспо», 2006 год; международных научно-технических конференциях: «Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении». 28 - 29 июня 2006 г., г. Одесса. Киев: ATM Украина, 2006 год; V международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века». Пенза, 2007; «Эффективные технологические процессы в металлургии, машиностроении и станкоинструмен-тальной промышленности», Ростов-на-Дону, ВЦ «ВертолЭкспо», 2007; VIII международной научно-технической конференции «Динамика технологических систем», Ростов-на-Дону, 2007; ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ДГТУ в 2005.2007 годах.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 100 наименований, имеет 77 рисунков, 19 таблиц и изложена на 143 страницах машинописного текста. В приложениях приведены сведения о внедрении, блок-схемы расчётов гидромеханической системы пресса и его элементов, а также протоколы экспериментальных исследований динамики элементов гидроприводов.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности быстродействующего гидравлического привода возвратно-поступательного движения"

6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

По результатам приведенных выше исследований можно сделать следующие общие выводы:

1. Предлагаемая схема гидравлического привода с двухаккумуляторным источником питания, позволяет решить задачу повышения быстродействия оборудования с сохранением его экономической рентабельности.

2. Математическая модель функционирования технологического оборудования (на примере пресс-молота повышенного быстродействия), оснащённого гидравлическим приводом с двухаккумуляторным источником питания, позволяет рассчитать параметры его функционирования, при пробивке стального листа, с учётом взаимного влияния обрабатываемой заготовки и инструмента.

3. Используемые автором формулы адекватно (с точностью до 10. 15%) описывают изменение во времени давления в различных точках гидравлической системы, что делает возможным их использование при моделировании динамики быстродействующего силового гидропривода.

4. Наибольшее влияние на быстродействие двухаккумуляторного гидропривода пресс-молота оказывают величины рабочего объёма гидронасоса и толщина 8 заготовки. Наибольшее влияние на величину КПД, при пробивке листовой заготовки, оказывают максимальное усилие преодолеваемое пуансоном в Т^щах и толщина заготовки.

5. Существенное значение в обеспечении качественной работы двухаккумуляторного гидравлического привода пресс-молота имеют параметры настройки его цикла (первоначальное положение заготовки, координаты установки гидравлического и механического упоров, момент включения гидрораспределителя управления реверсом ползуна).

6. Экспериментальные зависимости приведенной объёмной жёсткости РВД от рабочего давления делают возможным учёт их упругих свойств при моделировании динамических процессов протекающих в ГМС технологического оборудования, при этом нет необходимости определять приведенную объёмную

134 жёсткость каждого используемого РВД, а достаточно знать приведенную объёмную жёсткость единицы длины оболочек различного типа.

7. Предлагаемая автором формула расчёта КПД, при пробивке стальной заготовки, позволяет осуществлять корректное сравнение экономической эффективности функционирования привода при пробивке заготовок с различной толщиной и из различных материалов.

8. В случае использования простых механических упоров для ограничения хода гидроцилиндров, при рациональном подборе конструктивных и технологических параметров ГМС пресс-молота его быстродействие повышается в 3,5 раза, а у пресс-молота, оснащённого гидромеханическими упорами быстродействие повышается 4,4 раза по сравнению с прессом-прототипом.

9. Быстродействие пресс-молота, с применением двухаккумуляторного силового гидропривода, и КПД процесса пробивки стальных пластин практически не зависят от прочности используемой стали (временного сопротивления), и определяются толщиной заготовки и показателем относительного сужения её материала.

Библиография Мирный, Виктор Игнатьевич, диссертация по теме Машиноведение, системы приводов и детали машин

1. Абрамов Е.И. Элементы гидропривода / Е.И. Абрамов, К.А. Колесниченко, В.Т. Маслов Киев: Техника, 1977. - 154с.

2. Абрамов В.Г. Введение в язык паскаль./ В.Г. Абрамов, Н.П. Трифонов, Г.Н. Трифонова: Учеб. пособие М. : Наука, 1988. - 320 с.

3. Аверкиев Ю.А. Холодная штамповка: Формоизменяющие операции. -Издательство Ростовского университета. 1984. 288 с.

4. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки.- М.: Машиностроение, 1989. 304 с.

5. Александров A.B. Основы теории упругости и пластичности: Учеб. для строит, спец. вузов / A.B. Александров, В.Д. Потапов М. : Высш. шк., 1990.-400 с.

6. Альтшуль А.Д. Гидравлика и аэродинамика: Учеб. для вузов / А.Д. Альтшуль, Л.С. Животовский, Л.П. Иванов. -М.: Стройиздат, 1987. -414 е.: ил.

7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 1. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 728 с.

8. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления /А.Д. Альтшуль.-М.: Наука, 1975. -327 с.

9. Баранов В.Н. Электрогидравлические и гидравлические вибрационные механизмы. / В.Н. Баранов, Ю.Е. Захаров М.: Машиностроение, 1966.- 243 с.

10. Баранов В.Н. Электрогидравлические и гидравлические вибрационные механизмы. / В.Н. Баранов, Ю.Е. Захаров: изд. 2-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. - 326 с

11. И. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М.: Машиностр. -1972. 320 с.

12. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика /Т.М. Башта. // Справочное пособие. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Машиностр., 1971. - 672 с.

13. Богдан Н.В. Гидропневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Эксплуатация и надёжность гидро- и пневмосистем: Учеб. Пособие/ Н.В. Богдан, П.Н. Кишкевич, B.C. Шевченко; Под. ред. В.Н. Богдана. Мн.: Ураджай, 2001. - 396 с.

14. Богдан Н.В., Жилевич М.И., Красневский Л.Г. Техническая диагностика гидросистем: Научное издание. Мн. Белавтотракторостроение, 2000. - 120 с.

15. Богдан Н.В. Гидропневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Теория, конструирование и расчёт автотракторного компрессора: Пособие / Н.В. Богдан. Мн.: БГПА, 2001. - 110 с.16. Бойцов

16. Бочаров Ю.А. Гидропривод кузнечно-прессовых машин / Ю.А. Бочаров, В.Н. Прокофьев. -М.: Высш. школа, 1969. 248 с.

17. Васильченко В.А. Рабочие жидкости для гидроприводов строительных и дорожных машин-М. 1969. - с.

18. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование для гидроприводов строительных, дорожных и коммунальных машин./ В.А. Васильченко, С.А Житкова, Л.С Акользина. М. ЦНИИТЭстроймаш. 1978. -441 с.

19. Васильченко В. А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник-М.: Машиностроение, 1983. 301 с.

20. Васильченко В.А., Беркович Ф.М. Гидравлический привод строительных и дорожных машин. М. Стройиздат. 1978

21. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных /Г.В. Веденяпин. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1973. - 200 с.

22. Вибрационные прессы. Обзор. / Искович-Лотоцкий Р.Д., Матвеев

23. И.Б.: М. НИИмаш, 1979. 48 с.

24. Гамынин Н.С. Динамика быстродействующего гидравлического привода / Н.С. Гамынин, Ю.К. Жданов, A.J1. Климашин, М.: Машиностроение^- 1979, 79с.

25. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов О.В. Байбаков, Ю.Л. Кирилловский М.: Машиностроение, 1982. -423 с.

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

27. Денисов A.A. Пневматические и гидравлические устройства автоматики / A.A. Денисов, B.C. Нагорный: учеб. пособ. для вузов. -М. Высш. шк., 1978. 214 с.

28. Динамические расчёты приводов машин. / Вейц В.Л., Кочура А.Е., Мартыненко A.M.: Л., Машиностр., 1971. 352 с.

29. Домбровский Н.С. Гидравлический привод прессов. М. Машиностр., 1975. с.

30. Домогаров А.Ю., Степаков А.И., Леладзе И.С. Справочно-нормативные материалы на рабочие жидкости и смазки. / МАДИ (ГТУ). М.,2004. - 124 с.

31. Домогаров А.Ю., Степаков А.И., Леладзе И.С. Рабочие жидкости и смазки: Учебное пособие/ МАДИ (ГТУ). М.,2005. - 102 с.

32. Егорушкин В.Е., Цеплович Б.И. Основы гидравлики и теплотехники.: Учеб. пособие для машиностр. техн. М.: Машиностр., 1981. - 268 с.

33. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика: Учебник для вузов по специальности «Гидравлические машины и средства автоматики». 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностр., 1987. - 440 с.

34. Живов Л.И. Кузнечно-штамповочное оборудование. Прессы / Л.И. Живов, А.Г.Овчинников. Харьков: ХГУ им. A.M. Горького, 1966. -455 с.

35. Живов Л.И. Кузнечно-штамповочное оборудование. Молоты.

36. Ротационные машины. Импульсные штамповочные устройства / Л.И. Живов, А.Г.Овчинников. Киев: «Вища школа», 1972. - 280 с.

37. Живов Л.И. Кузнечно-штамповочное оборудование. Прессы. 2-е изд. перераб. и доп. / Л.И. Живов, А.Г.Овчинников. - Киев: Вища школа, 1981.-376 с.

38. Залесский В.И. Оборудование кузнечно-прессовых цехов. Изд 2-е, перераб. и доп. Учебник для вузов: М. Высш. шк., 1973. 632 с.

39. Иванов Г.М. Проектирование гидравлических систем машин / Г.М. Иванов, С.А. Ермаков, Б.Л. Коробочкин, P.M. Пасынков М.: Машиностроение, 1992. - 224 с.

40. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. 3-е изд.- М.: Машиностроение, 1992.- 671 с.

41. Иринг Ю. Проектирование гидравлических и пневматических систем / Ю. Иринг. -Л.: Машиностр., 1983. 360 с.

42. Искович-Лотоцкий Р.Д., Матвеев И.Б. Вибрационные прессы. Обзор: М. НИИмаш, 1979.-48 с.

43. Кабаков М. Г. Технология производства гидропривода / М.Г. Кабаков, С.П. Стесин. -М.: Машиностроение, 1974. 192 с.

44. Ковалевский В.Ф. Справочник по гидроприводам горных машин /В.Ф. Ковалевский, Н.Т Железняков, Ю.Е. Бейлин. М.: Недра, 1973. -504 с.

45. Ковка и штамповка: Справочник: В 4 т. Т. 4 Листовая штамповка / Под ред. А.Д. Медведева. М.: Машиностроение, 1985- 1987.-544 с.

46. Кондаков Л.А. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем. М.: Машиностроение, 1982. - 216 с.

47. Кондратьев Т.Ф. Предохранительные клапаны. / Т.Ф. Кокдратьев Л. Машиностроение, 1976.-231 с.

48. Коновалов В. М. Очистка рабочей жидкости в гидроприводах станков /В.М. Коновалов. М.: Машиностроение, 1976. - 288 с.

49. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука. Главная ред. физ.-мат. лит., 1984.- 498 с.

50. Кузнечно-штамповочное оборудование. Прессы. / Живов Л.И., Овчинников А.Г. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Вища школа. -1981 -376 с.

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

52. Лепёшкин A.B., Михайлин A.A., Шейпак A.A. Гирдравлика и гидропривод: Учебник. Ч. 2. Гидравлические машины и гидропневмопривод / Под ред. A.A. Шейпака. М.: МГИУ, 2003. - 352 с.

53. Линц В.П. Кузнечно-прессовое оборудование и его наладка. / В.П. Линц, Л.Ю. Максимов М.: Высш. шк., 1975. - 280 с.

54. Линц В.П. Кузнечно-прессовое оборудование и его наладка. / В.П. Линц, Л.Ю. Максимов М.: Высш. шк., 1988. - 286 с.

55. Лиснянский P.M. Автоматика и регулирование гидравлических систем. М., Машиностроение, 1975. 165 с.

56. Лозовой В.Н. Надежность гидравлических агрегатов /В.Н. Лозовой. -М.: Машиностроение, 1974. -135 с.

57. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики: Учеб.пособие.-З-е изд., перераб. и доп. М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1989.-68 с.

58. Мирный В.И. Моделирование динамики гидравлического пресс-молота повышенного быстродействия. / А.Т. Рыбак, В.П. Жаров, В.И. Мирный // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2007. - №7. - С. 32-36.

59. Навротский К.Л. Теория и проектирование гидро- и пневмоприводов / К.Л. Навротский. М.: Машиностроение, 1991. -384 с.

60. Навроцкий K.JI., Сырицын Т.А., Степаков А.И. Шаговый гидропривод. М.: Машиностр., 1985. - 160 с.

61. Нагорный B.C., Денисов A.A. Устройства автоматики гидро- и пневмосистем: Учеб. пособие техн. вузов. Высш. шк., 1991. - 367 с.

62. Основы проектирования следящих систем /Под. ред. H.A. Лакоты. М.: Колос, 1978. -391 с.

63. Основы теории автоматического регулирования / Под. ред. В.И. Крутова. М.: Наука, 1984. 368 с.

64. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. М. Машиностр., 1977. - 424 с.

65. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. М. Машиностр., 1987. - 464 с.

66. Попов Д.Н., Нестационарные гидромеханические процессы /Д.Н. Попов. М.: Машиностроение, 1982. 240 с.

67. Попов Д.Н., Панаиотти С.С., Рябинин М.В. Гидромеханика. / Под ред. Д.Н. Попова. М.: Изд-во им. Н.Э.Баумана, 2002. - 384 с.

68. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов. М.: Изд-во им. Н.Э. Баумана, 2002. 320 с.

69. Приводы машин: справочник / В.В. Длоугий, Т.И. Муха, А.П. Цупиков, Б.В. Януш; Под общ. ред. В.В. Длоугого. 2-е изд., перераб. и доп. - 383 с.

70. Пучкин А.Е. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт гидроприводов металлургического оборудования. 1991. - 239 с.

71. Розанов Б.В. Гидравлические прессы / Б.В. Розанов. М. Гос науч.-техн. изд. Машиностроит. литературы, 1959. - 428 с.

72. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. 6-е изд. перераб. и доп. - Л. Машиностроение. Ленингр. отд., 1979. - 520 с.

73. Романовский В.П. Сопротивление срезу при вырубке-пробивке толстолистовых материалов. Вестник машиностроения, 1973, №7 -С. 60-62.

74. Романовский В.П. Пробивка и вырубка толстолистовой стали в холодном и горячем состоянии. Кузнечно-штамповочное производство, 1975, №7 - С. 22 - 25.

75. Рыбак А.Т. Насосно-аккумуляторный гидропривод с автоматом разгрузки и его математическая модель. / А.Т. Рыбак // Известия ТулГУ. Сер. Проблемы сельскохозяйственного машиностроения. Вып. 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - С. 185 - 189.

76. Рыбак А.Т. Структура гидромеханической системы и её моделирование / А.Т. Рыбак // Современные проблемы машиноведения и высоких технологий: Тр. междунар. науч.-техн. конф., ДГТУ. Ростов-н/Д, 2005. Т. 1. С. 166 - 169.

77. Рыбак А.Т. Объёмная жёсткость и её влияние на динамику гидромеханической системы. / А.Т. Рыбак // Вестник ДГТУ. 2006. -Т.6. № 3 (30), С. 200-207

78. Рыбак А.Т Моделирование и расчёт гидромеханических систем на стадии проектирования / А.Т. Рыбак. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2006.-167 с.

79. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник / В.К. Свешников, A.A. Усов М.: Машиностроение, 1982.- 464 с.

80. Свешников В.К., Усов A.A., Столбов JI.C. Гидроприводы металлорежущих станков и промышленных роботов . М.: НИИМаш, 1983.-45 с.

81. Свешников В.К., Усов A.A. Станочные гидроприводы: Справочник. -М.: Машиностроение, 1988. 512 с.

82. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник: Библиотека конструктора. 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2004. - 512 е.: ил.

83. Скрицкий В.Я., Рокшевский В.А. Синхронизация исполнительных органов гидрофицированных машин и механизмов. М.: Машиностроение, 1973. - 144 с.

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

85. Сырицин Т.А. Надёжность гидро- и пневмопривода. М.: Машиностроение, 1981. 216 с.

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

87. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.Б. Овандер, В.В. Гордеев, Б.А. Фурманов, Б.В. Кармугин; Под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. М.: Машиностроение, 1986. - 464 с.

88. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.В. Гордеев и др.; Под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. 2-е изд., перераб и доп. - М.: Машиностроение, 1994. -448 с.

89. Фаронов В.В. Турбо Паскаль 7.0. Начальный курс: учебное пособие. -М. КНОРУС, 2006. 576 с.

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

91. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики.: Учебное пособие для ВУЗов по специальности «Гидропривод и гидропневмоавтоматика». М.: Машиностроение, 1979. - 232 с.

92. Шофман Л.А. Основы расчёта прессов штамповки и прессования. -М.: Машгиз, 1961.-340 с.

93. Шофман Л.А. Теория и расчёты прессов холодной штамповки. М.: Машиностроение, 1964. - 375 с.

94. Шофман Л.А. Элементы теории холодной штамповки. М.: Оборнгиз, 1952.-335 с.

95. Щеглов В.Ф. Кузнечно-прессовые машины / В.Ф. Щеглов, Л.Ю. Максимов, В.П. Линц. М.: Машиностроение, 1979. - 304 с.