автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Уравновешивание рабочего оборудования гидравлического экскаватора

На правах рукописи

УРАВНОВЕШИВАНИЕ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭКСКАВАТОРА

Специальность 05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2004

Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Тарасов Владимир Никитич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Швецов Владимир Тимофеевич

кандидат технических наук, доцент Кузик Владимир Леонидович

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие, конструкторское бюро транспортного машиностроения

Защита диссертации состоится 30 декабря 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ВАК РФ Д212.250.02 в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии по адресу: 644080, г.Омск, проспект Мира. 5, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ).

Автореферат разослан 29 ноября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, —^^

доктор технических наук, профессор Щербаков B.C.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Технологические процессы машин и производств имеют протяженную историю развития и базируются на физических законах и законах динамики. .

Технологические процессы рабочих машин связаны с преодолением сил сопротивления рабочей среды, сил трения, сил тяжести разрабатываемых масс материала и сил тяжести рабочего оборудования.

Масса рабочего оборудования разрабатывающих машин, например, экскаваторов весьма значительна и в ряде случаев превосходит массу материала в ковше. • .

На преодоление сил тяжести рабочего оборудования и массы грунта в ковше при транспортировании по высоте затрачивается значительное количество энергии, с которым приходиться мириться.

Уменьшение или полное исключение потерь энергии на преодоление сил тяжести рабочего оборудования машин при вертикальных перемещениях является одним из источников повышения эффективности, надежности и долговечности машин.

Целью диссертационной работы является повышение топливной экономичности машины и производительности путем научно обоснованного выбора конструктивных параметров системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования и параметров динамической системы разгона и торможения рабочего оборудования.

На основе анализа ранее выполненных исследований и разработок были сформулированы задачи диссертационной работы, решение которых необходимо для достижения поставленной цели.

1. Разработка метода аналитического проектирования параметров уравновешенного рабочего оборудования, основанного на методе преобразования координат и дополненного методами аналитической геометрии.

2. Исследование закономерностей изменения характеристик при подъеме рабочего оборудования как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе.

3. Разработка математической модели двигателя как динамического звена сложной механической системы и источника механической энергии.

4. Исследование закономерностей разгона и торможения уравновешенного рабочего оборудования как быстро протекающих динамических процессов в сложной механической системе.

5. Исследование процесса взаимодействия ковша экскаватора с разрабатываемой средой.

6. Обоснование параметров системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования стреловой машины.

7. Обоснование рациональных параметров системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования, оценка

дительности машины.

Научная новизна работы состоит в

-аналитическое проектирование параметров рабочего оборудования, основанное на методе преобразования координат и дополненное методами аналитической геометрии;

-исследование закономерностей изменения силовых, кинематических и энергетических характеристик при подъеме рабочего оборудования, как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе;

- исследование закономерностей процессов разгона и торможения рабочего оборудования, как быстропротекающих динамических процессов в сложной динамической системе;

-исследование закономерностей технологического процесса взаимодействия рабочего оборудования с грунтом, как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе;

-создание системы уравновешивания рабочего оборудования стреловой машины;

- разработка методики расчета топливной эффективности системы уравновешивания рабочего оборудования стреловой машины.

Практическая ценность работы состоит:

- в разработке методики расчета рациональных параметров рабочего оборудования гидравлического экскаватора, позволяющей на стадии проектирования до изготовления опытных образцов получать информацию о динамических процессах, протекающих в сложной механической системе;

- в разработке системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования, позволяющей получить значительную экономию топлива двигателем, повысить производительность машины за счет сокращения времени цикла.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций получена на основе сравнения результатов математического моделирования с результатами экспериментов, опубликованных в технической литературе.

Реализация работы: разработанные методики расчетов, программы проектирования реализованы на примере гидравлических экскаваторов обратная лопата четвертой и пятой размерных групп.

Апробация работы: материалы работы докладывались и обсуждались на Международной научной конференции, посвященной 70-летию СибАДИ в 2000 году, IV Международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию (МТУ в 2002 году, на семинарах СибАДИ и ОмГТУ.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 научных статей, получено 2 патента на изобретения.

Структура и объем работы: диссертационная работа содержит 179 с. состоит из введения, шести глав, выводов, библиографического списка использованной литературы из 107 источников и приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследования, определены положения выносимые на защиту.

В первой главе диссертации приведен анализ работ, посвященных исследованиям динамики рабочего оборудования (работы Д.Н. Попова, В.Н. Прокофьева, Т.М. Башта, Б.Г. Крымова, Л.В. Рабиновича, Д.П. Волкова. Е.Ю. Малиновского и др.), динамических характеристик дизельных двигателей (работы М.А. Айзермана, В.И. Крутова, В Л. Вейца, М.З. Коловского, А.Е. Ко-чуры, В.Н. Тарасова и др.), процессов механического взаимодействия рабочих органов землеройных машин с разрабатываемой средой (работы Н.Г. Домбров-ского, Ю.А. Ветрова, А.Н. Зеленина, В.И. Баловнева, Д.И. Федорова, К.А. Артемьева, И. А. Недорезова), уравновешивания сил тяжести рабочих органов стреловых машин (работы В.Н. Тарасова, А.Н. Подсвирова, М.В. Козлова).

Во второй главе диссертации разработана методология аналитического проектирования уравновешенного рабочего оборудования экскаватора основанная на методе преобразования координат.

Основными допущениями метода преобразования координат являются отсутствие зазоров в шарнирах рабочего оборудования, тела рабочего оборудования и жидкость в гидросистеме являются не деформируемыми.

Экскаватор в диссертации рассматривается как совокупность взаимосвязанных тел. На рис.1 представлена декомпозиция экскаватора на элементы, роль которых выполняют тела, с которыми связаны локальные системы координат ОР^У^ТР, где (/) - номер локальной системы координат, совпадающий с номером данного тела.

Рис. 1. Декомпозиция механической системы экскаватора: 1 - гусеничная тележка с опорно-поворотным кругом; 2 - поворотная платформа; 3 - стрела; 4 — рукоять; 5 - рычаг; 6 - ковш, 7, 9, 11 - соответственно гидроцилиндры стрелы, рукояти, ковша; 8, 10, 12 - соответственно шток с поршнем стрелы, рукояти, ковша; 13 -тяга ковша; 14 - уравновешивающий цилиндр; 15 - шток уравновешивающего цилиндра

Для каждого тела при проектировании в локальных системах координат задают обобщенные параметры, под которыми понимают минимальное число линейных и угловых величин, с помощью которых создают модель системы для изучения ее движения до момента изготовления и эксплуатации. Геометрические параметры получают путем задания геометрических величин, а также путем вычисления координат базовых точек объекта методами аналитической геометрии. Базовые точки, первоначально являющиеся двумерными элементами при плоском ортогональном проектировании, соединяют отрезками прямых линий, дугами окружностей, которые образуют геометрический контур проектируемого тела.

Локальные координаты точек тел имеют соответствующие обозначения.

например: Х^/, где] - номер тела; г - номер точки тела; (]) - номер

локальной системы координат, совпадающий с номером тела. Точки в общем случае задают в виде однородного вектора

где

Множитель w - представляет собой коэффициент масштабирования координат а, Ь, с точки.

Совокупность точек каждого тела в локальных системах координат представляют в виде базы данных, как конечное множество точек, т.е. однородных векторов - столбцов, которые формируют однородную матрицу размера где п - число точек тела (число столбцов)

(1)

где А^//- матрица координат точек]-хо тела в (г)-й системе координат; п — чис-

ло базовых точек j-го тела.

Выходной информацией при проектировании являются глобальные координаты базовых точек тел объекта, которые формируют в виде матриц размера 3 х п и которые являются результатом преобразований параллельного переноса и поворота локальных систем координат

А, = Trans Rot А1^', (2)

где - матрица глобальных координат базовых точек тела механической

системы; Trans - квадратная матрица параллельного переноса; Rot - квадратная матрица поворота осей координат.

Управление рабочим оборудованием экскаватора и моделирование движений осуществляется путем задания в программе управления начальных длил гидроцилиндров Сы и скоростей V, штоков для гидромеханизмов стрелы, рукояти и ковша по формуле

где С„, - начальная длина гидроцилиндра;-скорость штока; /#-шаг времени при моделировании движения поршня; г - индекс параметра для стрелы, рукояти, ковша соответственно /= 1,2,3.

Расчет приведенной массы рабочего оборудования. Приведение массы рабочего оборудования осуществлено из условия равенства кинетической энергий приведенной массы Тщ, и кинетической энергии рабочего оборудования

Для установления этой зависимости определены аналитические связи кинематических характеристик поршня гидроцилиндра стрелы с кинематическими характеристиками вращения рабочего оборудования.

Для гидроцилиндра стрелы приведенная масса определяется по формуле

тпе= 2 ' 2 Ё^+ХО' (3)

1-3 008 У

где - длина участка стрелы от оси шарнира на платформе до оси штока гидроцилиндров подъема стрелы; у- угол вектора скорости шарнира стрелы с осью симметрии гидроцилиндра; - массы тел рабочего оборудования; Гд —длины радиус-векторов, проведенных из оси вращения стрелы к центрам масс тел рабочего оборудования; - моменты инерции тел.

В работе получены зависимости приведенных масс рабочего оборудования в функции относительных перемещений поршней в гидроцилиндрах стрелы, рукояти и ковша (рис.2).

Особенность данного исследования в отличие от подобных исследований в авиации, машиностроении и других областях состоит в том, что приведенная масса на поршне стреловых цилиндров экскаватора составляет более 600 т.

В третьей главе разработана математическая модель дизельного двигателя. Структура модели, как показали исследования, зависит от типа решаемых задач и характера динамических процессов, нагружающих двигатель. Дизельный двигатель хорошо воспринимает низкочастотные входные воздействия в диапазоне частот [а = 0.. .5 Гц. Рабочие процессы технологических машин характеризуются трендами рабочих сопротивлений, которые имеют периодичность выполнения, Тц, = 5...50 с. В этих условиях при выполнении технологических операций динамические процессы дизельных двигате-

лей являются длительно протекающими динамическими процессами, в которых силы инерции играют второстепенную роль.

Наиболее ответственным звеном двигателя является центробежный регулятор, который при отработке низкочастотных входных воздействий может рассматриваться как динамическое передаточное звено.

Для составления математических моделей дизельных двигателей пользуются скоростными характеристиками двигателей в аналитическом виде.

В табл.1 представлена обобщенная внешняя характеристика двигателя ЯМЗ-236Н, заданная в виде матрицы узловых точек.

Таблица 1

Скорос ная ха рактеристика двигателя Я МЗ-236 Н, зада нная м атрице й узлов ых точек

П., об/мин 1930 1775 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900

0>е, рад/с 202,1 185,9 178,0 167,5 157,1 146,6 136,1 125,7 115,2 104Д 94,3

Ми, Нм 0 640,0 950,0 1003,3 1015,9 1021,3 1032,0 1037,3 1021.3 1010,5 999,8

кг/ч 4 25 35 34,5 33 31 29 27 25 23 21

//„Вт 0 115,9 169,1 168,1 159,6 149,7 140,5 130,4 117,6 105,8 94,2

г/(кВтч) - 215,7 206,9 207,0 206,0 207,0 206,5 207,0 212,0 217,0 222,8

й- 0 0,393 0,409 0,412 0,409 0,409 0,41 0,408 0,398 0,389 0,380

Значения величин - соответственно угловая скорость, кру-

тящий момент, часовой расход топлива получают экспериментальным путем на специальных испытательных стендах. Остальные величины матрицы являются вычисляемыми:

Мощность двигателя

Удельный расход топлива КПД двигателя в долях единицы

где 1т- механический эквивалент дизельного топлива, 1Т =4,25-107 Дж/кг.

Математическая модель дизельного двигателя записана в диссертации в следующем виде.

а(к+1) ~<°(к)

где - номера последовательных точек линеаризованного отрезка.

Выходные величины

В математической модели (4)...(13): 1е - приведенный момент инерции элементов механической системы, связанных с валом двигателя; - шаг численного интегрирования; - изменение угловой скорости в течение шага интегрирования; - угловое ускорение вала двигателя;

- расход топлива за время выполнения технологического цикла; -эффективная работа на валу двигателя.

На рис.3 показан пример переходного процесса нагружения двигателя линейным внешним сопротивлением до некоторого фиксированного значения момента сопротивления и по-

следующий процесс разгрузки двигателя. Из диаграммы видно, что переходные процессы крутящего момента двигателя.Л/е отличаются от диаграммы нагруже-ния Мс вследствие инерционных свойств динамической системы.

В четвертой главе разработана математическая модель динамической системы, устанавливающая аналитическую связь характеристик дизельного двигателя с параметрами регулируемого гидронасоса, гидромотора поступательного действия (гидроцилиндра), параметрами рабочего оборудования.

В соответствии с принятой классификацией динамические процессы подъема, опускания рабочего оборудования и копания грунтов относятся к длительно протекающим динамическим процессам, для которых упругие деформации рабочей жидкости по сравнению с технологическими перемещениями являются малыми величинами, поэтому рабочая жидкость в гидросистеме в этих процессах рассматривается как несжимаемое тело.

Вследствие практической не сжимаемости жидкости между двигателем и гидроцилиндрами рабочего оборудования устанавливается жесткая кинемати-

ческая связь, в которой участвуют насос - распределитель - гидроцилиндры рабочего оборудования.

Начало технологических операций, выполняемых гидравлическим рабочим оборудованием и их окончание всегда связаны с разгоном и торможением тел рабочего оборудования. Особенно значимы эти явления при вертикальных перемещениях стрелы, когда в сложной механической системе возникают быстро протекающие динамические процессы, сопровождающиеся значительными силами инерции.

Рабочая жидкость в этих процессах рассматривается как сжимаемая т.к. деформация жидкости и перемещение поршня в быстро протекающих процессах соизмеримы по величине.

Динамический процесс движения рабочего оборудования моделируется в соответствии с диаграммой работы золотника гидрораспределителя (рис.4).

Рис.4. Диаграммы работы распределителя при разных законах открытия и закрытия окон золотника человеком-оператором: а - линейный; б - скачкообразный

На диаграммах t, - время соответствующих этапов перемещения золотника и переходных процессов;. - величина открытия окон золотника.

Анализ динамических процессов в гидромеханической системе экскаватора осуществлен с помощью линейного неоднородного дифференциального уравнения третьего порядка, полученного на основании общего уравнения динамики механической системы с учетом характеристик насоса, упругих свойств рабочей жидкости и характеристик распределителя

5+2и5+ю25 = ^(0,

(14)

где - производные по времени от перемещения поршня гидроцилиндра

соответственно скорость, ускорение и резкость; - круговая частота собственных колебаний поршня; п — коэффициент вязкого сопротивления (являющийся круговой частотой); ё- правая часть уравнения.

Круговая частота собственных колебаний рабочего оборудования зависит от приведенной массы тпр и приведенного коэффициента жесткости системы

Коэффициент демпфирования /? = и/ш при исследовании изменяется в пределах 10 = 0,3.. .0,6.

Приведенный коэффициент жесткости для гидроцилиндров стрелы экскаватора С„ = 0,5-108... 1,5-108 Н/м.

Для исследовательских целей диапазон изменения расхода рабочей жидкости при подъеме стрелы установлен

В работе получены зависимости (рис.5) переходных процессов ускорения поршня динамического давления в гидросисте-

ме Ро^Л и перемещения штока путем численного интегрирования системы дифференциальных уравнений первого порядка, в которые преобразуется исходное уравнение (14). Первая часть переходного процесса соответствует режиму разгона поршня и рабочего оборудования, вторая часть графика - торможению поршня и рабочего оборудования.

Рис 5 Типовые переходные процессы разгона и торможения рабочего оборудования гидравлического экскаватора при скачкообразных законах включения и выключения золотника

В пятой главе впервые разработан аналитический метод копания грунтов ковшом экскаватора, основанный на теории предельных касательных напряжений Ш.Кулона.

Условие разрушения грунта согласно этой теории

тта=с+а^р>[г]. (15)

Попытки применить теорию предельных касательных напряжений к решению задач копания и резания грунтов делались в течение многих десятилетий разными авторами Ш. Кулон предложил метод определения активных давлений грунтов на подпорные стенки, базирующийся на допущении о плоских поверхностях скольжения и теории предельных касательных напряжений.

В работе при анализе идеализированной расчетной схемы процесса резания однородного материала (грунта) плоской пластиной (в дальнейшем ножом) ОС с острой режущей кромкой при поступательном прямолинейном движении

(рис.6) сила трения Ж ножа о грунт и нормальная сила Л' на ноже являются равнодействующими распределенных сил по прямоугольной поверхности, имеющей площадь ОС-Ь, где Ь -ширина ножа.

Система уравнений позволяет вычислить неизвестные величины, Лг, Кг, Рг- В уравнениях присутствует угол скольжения который является определяемой величиной. В данной работе предложено определять угол численным методом по критерию Ш.Кулона предельных касательных напряжений

(15).

Рис.6. Расчетная схема резания стружки переменного сечения и переменной , толщины: а) общая схема сил; б) силовой треугольник для сил в плоскости скольжения; в) силовой треугольник для сил на ноже

О 10 20 30 40 50 60 70 80 о,град Рис.7. - Диаграмма сил резания грунтов плоским поступательно движущимся ножом шириной Ь = 1 м, толщиной стружки А=0,1 м по теории предельных

касательных напряжений и по интегральным формулам (иприховые линии) для разных грунтов: 1) мягкий суглинок; 2) суглинок; 3) глина влажная средней крепости; 4) глина влажная крепкая;

5) глина отвердевшая и лесс

результаты расчета сил резания по математической модели для стружки шириной

0,1 м для случая поступательного движения ножа, при разных коэффициентах сцепления, охватывающих практически весь диапазон грунтов, существующих в природе (рис.7).

В результате решения системы уравнений равновесия, для случая горизонтального резания стружкой постоянного сечения и постоянной толщины, ножом с острой режущей кромкой, в работе получены функции постоянных коэффициентов

м2,м3м4

. Вычисляемые величины согласно vиc.6:

Лг = М4(Сс+М3^;( 16) F = Mr; (17) Лгг ^М{М-К'12ГС, (18) (19)

В работе получены

Для проверки адекватности предложенной теории на диаграмме приведены аналогичные результаты расчетов по интегральным формулам КА Артемьева (пунктирные линии).

Для расчета сил резания грунтов ковшом экскаватора смоделированы движения режущей плоскости ножа по круговой траектории.

Впервые выполнено аналитическое решение задачи копания грунтов вращающимся ковшом экскаватора, основанное на теории предельных касательных напряжений (рис.8).

В результате расчетов получена диаграмма крутящих моментов на ковше от сил сопротивления, возникающих при копании грунтов разной-прочности для экскаваторов четвертой, пятой размерных групп (рис.9). Тонкими линиями на диаграмме представлены зависимости крутящих моментов на ковше реализуемые

гидроцилиндром поворота ковша при разных давлениях рабочей жидкости в гидроцилиндре ковша.

Диаграмма позволяет судить о возможной реализации процесса копания грунта механизмом поворота ковша и оценить величину необходимого давления гидропривода.

В шестой главе проанализирована циклограмма рабочего процесса экскаватора

(рис.10) и выявлено, что опе- Рис 9 Диаграмма зависимостей моментов сил рация подъема рабочего обо- сопротивления на ковше М„ и касательной силы

рудования содержит значительные резервы возможного уменьшения времени цикла.

Решение проблемы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования выполнено по патенту [8] (рис.11), согласно которому уравновешивающий цилиндр 2 воспринимает силы тяжести тел рабочего оборудования. При этом основные гидроцилиндры 1 разгружены от сил тяжести рабочего оборудования.

Параметры уравновешивания выбраны таким образом, что опускание порожнего рабочего оборудования осуществляется под действием сил тяжести, поэтому при подъеме рабочего оборудования энергия двигателя расходуется

только на подъем полезного груза, а рабочее оборудование поднимается энергией сжатого газа в газовом баллоне.

Pисll Принципиальная

гидравлическая схема системы уравновешивания рабочего оборудования 1 — основные гидроцилиндры стрелы, 2 - уравновешивающий гидроцилиндр, 3 -распределитель, 4 - пнев-могидроаккумулятор, 5 -газовый баллон, 6 - гидро-

Появившийся резерв мощности использован в диссертации для увеличения скорости подъема рабочего оборудования, при помощи дифференциальной схемы соединения полостей гидроцилиндров (на схеме условно не показана).

Проведены сравнительные исследования работы экскаватора с четырьмя различными гидросистемами: традиционная; традиционная с дифференциальным соединением рабочих полостей гидроцилиндров; с системой уравновешивания сил тяжести; с системой уравновешивания сил тяжести и дифференциальным соединением рабочих полостей гидроцилиндров.

Дифференциальная схема соединения полостей обеспечивает при подъеме стрелы соединение обоих полостей основных гидроцилиндров между собой и с насосом.

В результате исследования работы экскаватора с традиционным рабочим оборудованием и дифференциальным соединением рабочих полостей гидроцилиндров установлено, что при подъеме рабочего оборудования с грузом в ковше практиче-

насос ски удваивается рабочее давление в гидроцилинд-

рах и вследствие этого гидросистема оказывается не работоспособной.

При использовании системы уравновешивания рабочего оборудования снижается давление в гидросистеме на величину давления, создаваемого силами тяжести тел рабочего оборудования, сокращается потребление топлива на 7,4...7,7 г. за цикл подъема стрелы, уменьшается время подъема стрелы.

Использование системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования в сочетании с дифференциальной схемой соединения полостей гидроцилиндров привело к увеличению скорости подъема стрелы в два раза, сокращению времени подъема стрелы и значительной экономии топлива (до 15,2 г за

цикл), при этом давление в гидросистеме находится в допустимых пределах для экскаватора с традиционным гидроприводом. Увеличение скорости подъема стрелы вызывает изменение динамических процессов механизмов перемещения рабочего оборудования -увеличение коэффициента динамичности. Выполненные в работе исследования позволили сделать выводы о возможности уменьшения коэффициента динамичности путем регулирования времени открытия проходных окон гидрозолотников и сохранения динамических нагрузок на приемлемом уровне (с коэффициентом динамичности /О*2) (рис. 12).

Разработана методика расчета экономических показателей экскаваторов с системой уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования, получены результаты экономии топлива для экскаваторов с различным типом гидроприводов для различных сроков эксплуатации (табл. 2).

Таблица2

Показатели экскаватора с системой уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования и дифференциальной схемой соединения полостей гидроцилиндров стрелы

Срок службы машины при односменной работе Я, лег Число рабочих циклов машины Л/,.» Экономия топлива за срок службы я. кг Стоимость * сэкономленного топлива за срок службы в ценах 2004 г, руб

1 0,264 106 3929 48523

5 Ц321106 19651 242689

7 1,757'Юб 26137 322791

15 3,566-Ю6 53048 655142

20 4,490-106 66793 824893

"Стоимость 1 кг дизельного топлива 12,35 руб.

Время цикла экскаватора с дифференциальной схемой соединения полостей основных гидроцилиндров стрелы снизилось на 16,3 % по сравнению с традиционным экскаватором.

РлМПа

5--

01--

О 0,5 4«

Рис. 12. Переходные процессы давления р1 в гидросистеме для расправленного рабочего оборудования с грузом в ковше д ля разных значений времени открытия проходных окон гидрозолотнтса (С„ = 108 Н/м, т„=600т): 1)//=0с,2)Г/=0Дс; 3) I,=0,2 с. 4) (, = 0,3 с, 5) /, = 0,4 с; 6)^=0,5 с; 7)/,=0,6 с

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Выполненные исследования динамики рабочего оборудования гидравлического экскаватора позволили сделать следующие общие выводы.

1. Способ уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования стреловой машины является средством повышения эффективности рабочих процессов машин за счет увеличения скорости подъема стрелы в два раза.

2. Основными параметрами системы уравновешивания являются соотношение объемов газовых баллонов и уравновешивающего гидроцилиндра

давление газа в системе уравновешивания диаметр и длина

уравновешивающего гидроцилиндра, способ подключения уравновешивающего гидроцилиндра к стреле.

3. Разработана математическая модель процесса разгона и торможения рабочего оборудования, позволяющая исследовать быстропротекающие динамические процессы в сложной механической системе двигатель - гидронасос -рабочее оборудование.

4. Разработана математическая модель взаимодействия ковша с разрабатываемой средой, позволяющая исследовать длительно протекающие динамические процессы при выполнении технологических операций копания грунта.

5. Определены основные параметры системы уравновешивания (объем и начальное давление зарядки газовых баллонов, рабочие параметры дополнительного гидроцилиндра, его положение относительно стрелы), позволяющие добиться сокращения времени цикла за счет сокращения времени на подъем стрелы с . Получена экономия топлива в каждом цикле работы экскаватора г, при этом давление в гидросистеме находится в допустимых пределах для экскаватора с традиционным гидроприводом. Разработанная система уравновешивания рабочего оборудования, позволяющая при реализации дифференциальной схемы соединения полостей гидроцилиндров стрелы увеличить скорость подъема стрелы в два раза и получить экономию дизельного топлива за год эксплуатации при односменной работе 3929 кг, стоимость которого в ценах 2004 г. составляет 48523 руб.

6. Исследования динамических процессов разгона рабочего оборудования показали, что для экскаватора, снабженного системой уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования с дифференциальной схемой соединения полостей стреловых гидроцилиндров, коэффициент динамичности увеличивается вследствие удвоения скорости подъема рабочего оборудования.

Наиболее эффективным средством снижения коэффициента динамичности при разгоне, выявленным в работе, является регулирование времени переключения гидрозолотника человеком-оператором, что позволяет добиться значения коэффициента динамичности (А^ < 2), которое является приемлемым для механической системы данного класса.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Коваленко М Б. Технологическая механика рабочего процесса экскаватора // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. IV Междунар. техн. конф. поев. 60-ию ОмГТУ. -Омск: ОмГТУ, 2002. кн.1. -С51-52.

2. Тарасов В.Н., Коваленко М.В. КПД энергосберегающего гидропривода рабочего оборудования экскаватора // Современные проблемы транспортного строительства, автомобилизации и высокоинтеллектуальные научно-педагогические технологии: Тез докл. на междунар. научной конференции, поев. 70-ию СибАДИ. - Омск: СибАДИ, 2000. - С.32-33.

3. Тарасов В.Н., Бояркина И.В., Козлов М.В., Коваленко М.В. Аналитическое проектирование механических систем на примере экскаватора // Строительные и дорожные машины. -2003. -№2. -С.31-33.

4. Тарасов В.Н., Бояркина И.В., Коваленко М.В. Применение методов аналитической механики при проектировании строительных машин // Строительные и дорожные машины. -2003. -№Ь -С28-30.

5. Тарасов В.Н., Бояркина И.В., Коваленко М.В. Математическое моделирование динамических процессов рабочего оборудования при проектировании экскаватора. // Строительные и дорожные машины. -2002. -№9. -С.41-43.

6. Тарасов В.Н., Коваленко М.В. Механика копания грунтов, основанная на теории предельных касательных напряжений // Строительные и дорожные машины. -2003. -№ 7. -С.38-43.

7. Тарасов В.Н., Коваленко М.В. Механика копания грунтов ковшом гидравлического экскаватора // Строительные и дорожные машины. -2003. -№8. -С.41-45.

8. Пат. 2190062 Россия, МПК Е 02 F 9/22. Устройство уравновешивания рабочего оборудования стреловой машины /В.Н, Тарасов, М.В. Коваленко. -Опубл. Б.И. 2002.-№27.

9. Пат. 2236515 Россия, МПК 7 Е 02 F 9/22. Устройство уравновешивания силы тяжести рабочего оборудования стреловой машины /В.Н. Тарасов, Г.Н. Бояркин, М.В. Коваленко. - Опубл. Б.И. 2004. -№26.

Формат 60x90 1/16/ Бумага писчая. Отпечатано на душшкаторе Усл. П. Л. 1,16. Уч.-изд. 1,11. Тираж 100. Заказ 285

ПОУМУСибАДИ Омск, пр. Мира, 5

р2Лб 89

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Общие положения.

1.2. Обзор и анализ исследований механики управления рабочим оборудованием гидравлического экскаватора.

1.3. Источники потребления энергии двигателя.

1.4. Цель и задачи исследования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УРАВНОВЕШЕННОГО РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭКСКАВАТОРА.

2.1. Методология аналитического проектирования рабочего оборудования экскаватора.

2.2. Аналитическое проектирование рукояти экскаватора.

2.3. Применение методов аналитической механики к расчету нагрузок в элементах рабочего оборудования экскаватора.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

3. ДИНАМИКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ КАК ЗВЕНА, ФОРМИРУЮЩЕГО ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.

3.1. Дизельный двигатель как динамическое звено.

3.2. Основные параметры механической характеристики дизельного двигателя.

3.3. Общие положения к составлению математической модели дизельного двигателя.

3.4. Математическая модель дизельного двигателя, описывающая длительно протекающие динамические процессы в механической системе.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

4. ДИНАМИКА РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭКСКАВАТОРА.

4.1. Математическая модель механической системы: двигатель -гидронасос - гидроцилиндр - рабочее оборудование, описывающая длительно протекающие динамические процессы.

4.2. Аналитическое исследование динамики рабочего оборудования по

И.А. Вышнеградскому.

4.3. Динамика разгона и торможения рабочего оборудования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИКИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ С РАБОЧЕЙ СРЕДОЙ КАК ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩЕГО ДИНАМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

5.1. Механика копания грунтов, основанная на теории предельных касательных напряжений.

5.2. Механика копания грунтов ковшом гидравлического экскаватора.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

6. ДИНАМИКА УРАВНОВЕШЕННОГО РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ СТРЕЛОВОЙ МАШИНЫ.

6.1. Обоснование проблемы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования.

6.2. Общая математическая модель механической системы.

6.3. Выбор рациональных параметров системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования экскаватора.

6.4. Методика проведения исследований и результаты.

6.5. Динамика разгона рабочего оборудования.

6.6. Методика расчета экономии топлива от использования способа уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Механика является наукой о движении и механическом взаимодействии материальных тел. Методы и законы механики едины и не зависят от области их применения. Использование законов динамики для описания технологических процессов в машиностроении и строительстве позволяет сберечь громадные материальные ресурсы за счет уменьшения доводочных операций при создании новых типов машин, а также повысить КПД машин и технологических процессов.

Механика как наука о движении механических систем содержит статику кинематику и динамику, при этом механика является широким понятием, в которое входят вопросы аналитического проектирования машин и многие другие инженерные проблемы.

Технологические процессы машин и производств имеют протяженную историю своего развития и базируются на законах динамики. Однако вследствие сложности процессов взаимодействия рабочих органов машин с разрабатываемой средой только в настоящее время в связи с широким применением компьютеров возможно бурное развитие механики как научного направления и внедрение ее достижений в производство.

Технологические процессы рабочих машин связаны с преодолением сил сопротивления рабочей среды, сил трения, сил тяжести разрабатываемых масс материала и сил тяжести рабочего оборудования.

Масса рабочего оборудования разрабатывающих машин, например, экскаваторов весьма значительна, и в ряде случаев превосходит массу материала в ковше.

На преодоление сил тяжести рабочего оборудования и массы грунта в ковше при транспортировании по высоте требуются значительные затраты энергии, с которыми приходиться мириться.

Уменьшение или полное исключение потерь энергии на преодоление сил тяжести рабочего оборудования машин при вертикальных перемещениях является одним из направлений повышения эффективности, надежности и долговечности машины.

Проблема уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования, решенная в диссертации, позволяет получить уменьшение рабочих нагрузок на силовые установки машин, экономию топлива и повышение производительности.

Динамические процессы в сложной механической системе двигатель -гидронасос - гидроцилиндры - рабочее оборудование - рабочая среда условно разделены в диссертации на две основные группы: быстро протекающие и длительно протекающие динамические процессы.

Процессы разгона и торможения рабочего оборудования являются по своей механической сущности быстро протекающими процессами.

Технологические процессы копания грунтов, подъема рабочего оборудования и т.п. являются длительно протекающими.

Указанные процессы существенно отличаются по механической сущности и имеют свои характерные особенности. Если в быстро протекающих динамических процессах главную роль играют значительные силы инерции, изменяющиеся за короткое время, то в длительно протекающих динамических процессах главную роль играют закономерности изменения сил сопротивления при копании, подъеме и опускании рабочего оборудования, а силы инерции играют второстепенную роль.

В длительно протекающих динамических процессах важную роль играет изменение кинематических характеристик рабочего оборудования, объемного регулируемого гидронасоса, нагрузок и приведенных масс.

Взаимодействие рабочих органов машин с разрабатываемой средой также базируется на законах динамики. В настоящее время возможно математическое описание сложных технологических процессов с последующим анализом динамики процессов и энергетических показателей. Многие технологические процессы связаны с использованием двигателей внутреннего сгорания как источников механической энергии.

Современные двигатели внутреннего сгорания потребляют около половины мировых энергетических ресурсовг При выполнении транспортных* технологических операций энергия затрачивается на преодоление сил трения при движении тел и сил сцепления при отделении грунта или материала от массива забоя; сил тяжести (земного тяготения), а также сил инерции и других сил сопротивления. При проектировании и эксплуатации машин и технологических процессов уделяется большое внимание минимизации сил сопротивления или исключению указанных составляющих потерь энергии.

Поэтому проблема рационального использования энергии двигателя внутреннего сгорания в транспортных и технологических процессах, а также проблема разработки новых способов рационального потребления энергоресурсов является актуальной.

Настоящая работа посвящена решению проблемы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования, являющаяся новым направлением повышения эффективности стреловых машин.

Объектом исследования является механическая система: двигатель -гидронасос - гидроцилиндр - уравновешенное рабочее оборудование - рабочая среда.

Предмет исследования - закономерности формирования динамических процессов в сложной механической системе: двигатель — гидронасос — гидроцилиндры - уравновешенное рабочее оборудование - рабочая среда.

Целью диссертационной работы является повышение топливной экономичности машины и производительности путем научно обоснованного выбора конструктивных параметров системы уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования и параметров динамической системы разгона и торможения уравновешенного рабочего оборудования.

Методика исследования базируется на математическом моделировании кинематики рабочего оборудования, математическом моделировании динамических процессов в гидромеханизмах, а также моделировании процессов в сложной механической системе: двигатель - гидронасос гидроцилиндры - уравновешенное рабочее оборудование - рабочая среда; использовании научных положений механики грунтов, метода преобразования координат, динамики следящих гидромеханизмов; использовании вычислительной техники и методов имитационного математического моделирования.

Научные положения, защищаемые автором:

• аналитическое проектирование параметров уравновешенного рабочего оборудования, основанное на методе преобразования координат и дополненное методами аналитической геометрии;

• методика расчета быстро протекающих динамических процессов, совершаемых в сложной динамической системе: двигатель - гидронасос -гидроцилиндры - уравновешенное рабочее оборудование при разгоне и торможении;

• методика расчета технологических процессов копания грунта как длительно протекающих динамических процессов в системе двигатель - насос -гидроцилиндры - уравновешенное рабочее оборудование - рабочая среда;

• методика выбора кинематических и конструктивных параметров системы уравновешивания;

• методика расчета топливной экономичности и производительности механической системы двигатель - насос - гидроцилиндры — уравновешенное рабочее оборудование - рабочая среда;

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций получена на основе сравнения результатов математического моделирования с результатами собственных экспериментов и опубликованных в технической литературе.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• аналитическое проектирование параметров уравновешенного рабочего оборудования, основанное на методе преобразования координат и дополненное методами аналитической геометрии;

• исследование закономерностей изменения силовых, кинематических и энергетических характеристик при подъеме рабочего оборудования, как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе;

• исследование закономерностей процессов разгона и торможения рабочего оборудования, как быстро протекающих динамических процессов в сложной динамической системе;

• исследование закономерностей технологического процесса взаимодействия рабочего оборудования с грунтом, как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе.

• создание системы уравновешивания рабочего оборудования стреловой машины;

• разработка методики расчета эффективности системы уравновешивания рабочего оборудования стреловой машины.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанные математические модели и методика расчета рациональных параметров уравновешенного рабочего оборудования в процессе проектирования позволяют на стадии проектирования до изготовления опытных образцов получать информацию о динамических процессах, протекающих в сложной механической системе, а так же о параметрах ее эффективности; система уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования позволяет получить значительную экономию топлива двигателем, повысить производительность машины.

На защиту выносятся:

• основные положения проектирования уравновешенного рабочего оборудования;

• закономерности протекания динамических процессов при разгоне и торможении уравновешенного рабочего оборудования;

• закономерности протекания динамических процессов при подъеме рабочего оборудования, как длительно протекающих динамических процессов в сложной механической системе;

• закономерности взаимодействия ковша экскаватора с разрабатываемой средой, основанные на теории предельных касательных напряжений;

• система уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования, методика расчета динамических процессов уравновешенного рабочего оборудования, топливной экономичности и производительности машины.

Реализация работы: разработанные методики расчета, программы проектирования реализованы на примере гидравлических экскаваторов обратная лопата четвертой и пятой размерных групп.

Апробация работы: материалы работы докладывались и обсуждались на Международной научной конференции, посвященной 70-летию СибАДИ в 2000 году, IV Международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию ОмГТУ в 2002 году, на семинарах СибАДИ и ОмГТУ.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 научных статей, получено 2 патента на изобретения.

Структура и объем работы: диссертационная работа содержит 179 с состоит из введения, шести глав, выводов, библиографического списка использованной литературы - 107 источников и приложения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Выполненные исследования динамики рабочего оборудования гидравлического экскаватора позволили сделать следующие общие выводы.

1. Способ уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования стреловой машины является средством повышения эффективности рабочих процессов машин за счет увеличения скорости подъема стрелы в два раза.

2. Основными параметрами системы уравновешивания являются соотношения объемов газовых баллонов и уравновешивающего гидроцилиндра (Уг /Vp « 8), давление газа в системе уравновешивания (Ру «10 МПа), диаметр и длина уравновешивающего гидроцилиндра, способ подключения уравновешивающего гидроцилиндра к стреле.

3. Разработана математическая модель процесса разгона и торможения рабочего оборудования, позволяющая исследовать быстропротекающие динамические процессы в сложной механической системе двигатель -гидронасос - рабочее оборудование.

4. Разработана математическая модель взаимодействия ковша с разрабатываемой средой, позволяющая исследовать длительно протекающие динамические процессы при выполнении технологических операций копания грунта.

5. Определены основные параметры системы уравновешивания (объем и начальное давление зарядки газового баллона, рабочие параметры дополнительного гидроцилиндра, его положение относительно стрелы), позволяющие добиться: сокращения времени цикла за счет сокращения времени на подъем стрелы с tc = 8,194 с до tc = 4,399 с; получить экономию топлива в каждом цикле работы экскаватора AGe.4.0 = 14,876 г, при незначительном увеличении среднего давления в гидросистеме.

6. Разработана система уравновешивания рабочего оборудования, которая позволяет при реализации дифференциальной схемы соединения полостей гидроцилиндров стрелы увеличить скорость подъема стрелы в два раза и получить экономию дизельного топлива за год эксплуатации при односменной работе 3929 кг, стоимость которого в ценах 2004 г. составляет 48523 руб.

7. Исследования динамических процессов разгона рабочего оборудования показали, что для экскаватора, снабженного системой уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования с дифференциальной схемой соединения полостей стреловых гидроцилиндров, коэффициент динамичности увеличивается вследствие удвоения скорости подъема рабочего оборудования.

Наиболее эффективным средством снижения коэффициента динамичности при разгоне, выявленным в работе, является регулирование времени переключения гидрозолотника человеком-оператором, что позволяет добиться значения коэффициента динамичности (Кд < 2), которое является приемлемым для механической системы данного класса.

1. Агароник М.Я., Кирилов Г.В., Сидоренко О.П. Быстросъемные рабочие органы для гидравлических экскаваторов // Строительные и дорожные машины. -1980. -№7. -С.14-15.

2. Айзерман М.А. Теория автоматического регулирования. -М.: Наука, 1966, -250 с.

3. Айзерман М.А. Классическая механика: Учебное пособие.- 2-е изд. перераб. -М.: Наука. Главная ред.физ.-мат. литературы, 1980, -268 с.

4. Алексеева Т.В. Гидропривод и гидроавтоматика землеройно-транспортных машин. М.: Машиностроение, 1966. — 148 с.

5. Алыев И.А., Абдулаев Э.Д. Снижения энергоемкости копания // Механизация строительства. -1984. -№6. -С.22.

6. Амельченко В.Ф. Управление рабочим процессом землеройно-транспортных машин. Омск: Зап. - Сиб. книжное изд-во, 1975. -232 с.

7. Артемьев К.А. Основы теории копания грунта скреперами. -М.: Машгиз, 1963. -128 с.

8. Артемьев К.А., Борисенков В.А. Теория и расчет скреперов и скреперных агрегатов: Учебное пособие. -Воронеж: Воронежский университет, 1996. -344 с.

9. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. -М.: Наука. Главная ред.физ.-мат. литературы, 1975. -268 с.

10. Балабанов В.Ф., Ремизович Ю.В., Бут В.Г. Определение на ЭВМ энергии звеньев рабочего оборудования экскаватора и оценки возможности ее рекуперации /Сиб.автомоб.- дор. ин-т. -Омск, 1985. -19 с. Деп.в ЦНИИТЭстроймаш 22.05.85, №61 сд 85.

11. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин. -М.: Высш.школа, 1981. -335 с.

12. Бажан В.Т., Пелевин JI.E., Фомин А.В., Титаренко С.М. Определение рациональных способов копания гидравлическим экскаватором с обратной лопатой // Горн., строит., дор. и мелиорат. машины. -Киев, 1986. -№39. -С.62-65.

13. Башта Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. -М.: Машиностроение, 1967. -469 с.

14. Белоконев И.М. Механика машин. Расчеты с применением ЭЦВМ. -Киев:, «Вища школа», 1978. -232 с.

15. Бояркина И.В. Разработка и исследование математических моделей рабочего процесса автогрейдера как составной части САПР. Дис. . канд. техн. наук / Сиб.автомоб.- дор. ин-т. -Омск., 1992. -241с.

16. Брук Л. Регенеративная тормозная система для автобусов // Автомобильная промышленность США. -1987. -№1. С. 9-11.

17. Бусыгин Б.П., Невелев А.А., Логачев В.Н. Энергетические установки автомобилей // Автомобильная промышленность. -1984. -№9. -С. 12-14.

18. Вейц В.Л., Кочура А.Е. Динамика машинных агрегатов с двигателями внутреннего сгорания. -Л.: Машиностроение, 1976. -384 с.

19. Вейц В.Л., Коловский М.З., Кочура А.Е. Динамика управляемых машинных агрегатов. -М.: Наука, Главная ред.физ.-мат. литературы, 1984. -352 с.

20. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. -М.: Радио и связь, 1988. -280 с.

21. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. -М.: Машиностроение, 1971. 360 с.

22. Ветров Ю.А., Кархов А.А., Кондра А.С., Станевский В.П. Машины для земляных работ / Под ред. Ю.А. Ветрова Киев: Высшая школа, 1981. -384 с.

23. Виттенбург И. Динамика системы твердых тел / Перевод с анг. под ред. В.В. Румянцева. -М.: Мир, 1980.-292 с

24. Владов Ф. Предупреждение // НТР: Проблемы и решения 1987. -№5. -С. 4-5.

25. Волков Д.П. Динамика и прочность одноковшовых экскаваторов. М.: Машиностроение, 1965. -463 с.

26. Волков Д.П., Крикун В.Я., Тотолин П.Е. и др. Машины для земляных работ: Учебник для вузов.; Под ред. Д.П. Волкова -М.: Машиностроение, 1992. -448 с.

27. Гулиа Н.В. Исследование гибридных приводных систем транспортных средств / Курск, политехни. ин-т. Курск: 1975. - 332 с. - Деп. в НИИавтопром 03.03.76, №182.

28. Добронравов В.В. Основы аналитической механики: Учеб. пособие для вузов. -М.: Высшая школа, 1976. -264 с.

29. Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Строительные машины. 4.2. -М.: Высш.школа, 1985. -224 с.

30. Живейнов Н.Н., Карасев Г.Н., Павлов В.П. Определение расчетных положений рабочего оборудования экскаватора с гидравлическим приводом: Сб. научн. тр. / Краснояр.политехн. ин-т. Красноярск, 1975. -Вып. 2.-С. 106-111.

31. Завьялов A.M. Основы теории взаимодействия рабочих органов дорожно-строительных машин со средой: Дис. . докт. техн. наук. / Сиб.Гос.автомоб.- дор. академия. -Омск, 1999. 252 с.

32. Зеленин А.Н., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных работ: Учебное пособие для втузов; Под ред. А.Н. Зеленина -М.: Машиностроение, 1975. -424с.

33. Иринг Ю. Проектирование гидравлических и пневматических систем / Перевод со словац. Д.К.Рапопорта. Л.: Машиностроение, 1983. - 363 с.

34. Кинематика, динамика и точность механизмов: Справочник; Под ред. Г.В. Крейнина. М.: Машиностроение, 1984. - 224 с.

35. Коваленко М.В. Технологическая механика рабочего процесса экскаватора // Динамика систем, механизмов и машин: Матер» IV Между нар. техн.-конф. поев. 60-ию ОмГТУ. -Омск: ОмГТУ, 2002. кн.1. -С51-52.

36. Козлов М.В. Оптимизация параметров энергосберегающей гидросистемыпривода стрелы экскаватора: Дисканд. техн. наук. / Сиб.автомоб.- дор.ин-т. -Омск, 1988.- 124 с.

37. Коловский М.З. Динамика машин. -Л.: Машиностроение. Ленингр. отд., 1989. -263 с.

38. Королев А.В. Совершенствование полноприводных гидравлических экскаваторов за рубежом: Обзорная информация. Cep.I. - М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1983. - Вып.З. - 54 с.

39. Королев А.В. Ряд модернизированных гидравлических экскаваторов фирмы Caterpillar (США)// Строительные и дорожные машины. -1990. -№12. -С.7-8.

40. Крымов Б.Г., Рабинович Л.В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательными аппаратами: Учеб.пособие для студентов высших учебных заведений. -М.Машиностроение, 1987. -264 с.

41. Сопротивление материалов /Кочетов В.Т. и др. -Ростов-на-Дону: Феникс, 2001.-368 с.

42. Крутов В.И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1968. -390 с.

43. Кудрявцев Е.М. Основы автоматизации проектирования машин: Учебник для студентов вузов по спец-ти «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование». -М.: Машиностроение, 1993. 336 с.

44. Кудрявцев Е.М., Дмитриев В.М., Ананин В.Г. Автоматическое моделирование и определение нагрузок в системе «рабочее оборудование -привод» экскаватора на ЭВМ. -М.: ЦНИИТЭстроймаш, №71 сд 1-84. - 30 с.

45. Курс теоретической механики: учебник для втузов/ В.И.Дронг, В.В.Дубинин, М.М. Ильин и др.; Под общей ред. К.С. Колесникова. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. -736 с.

46. Лифты. Учебник для вузов/ под общей ред. Д.П.Волкова.- М.:АСВ, 1999.-488с.

47. Малиновский Е.Ю., Зарецкий Л.Б., Беренгард Ю.Г. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ. -М.: Машиностроение, 1980. 216 с.

48. Математика и САПР: В 2-х кн. Кн. 1.Пер. с франц./Шенен П., Коснар М., Гардан И. и др. М.:, 1988. - 204 с.

49. Математика и САПР: В 2-х кн. Кн.2.Пер. с франц. /Жармен-Ланур П., Жорж П.Л., Пистр Ф., Безье П. М.: Мир, 1989. - 264 с.

50. Мотрохов И.А. Объемный гидропривод поворота платформы экскаватора // Известия вузов. Горный журнал. -1970. -№7. -С. 108-114.

51. Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро и пневмоприводов: Учебник для студентов вузов по спец-ти «Гидравлические машины, гидроприводы и гидроавтоматика». М.: Машиностроение. 1991. - 384 с.

52. Недорезов И.А. Интенсификация рабочих процессов землеройно-транспортных машин. М.: МАДИ, 1979. - 50 с.

53. Недорезов И.А., Федоров Д.И. Резание и ударное разрушение грунтов. -Новосибирск: Наука, 1965. 212 с.

54. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочное пособие. В двух книгах. -М.: Машиностроение, 1988. К.1. -560 с.

55. Oziemski S. Oszczednosc energii w konstrukcjach maszyn. Czesc I. Kryteria oceny jakosu maszyn budowlanych ze wzgledu na ich spawnosc energetyczna /Przeglad Mechaniczny/ (Польша), 1984. T.43. - № 16.

56. Oziemski S. Sieradzki P., Zwolak E. Oszczednosc energii w maszynach budowlanych Czesc 5. Okreslenie wartosci zmagazynowanej gestosci energii w roznych cyklach pracy akumulatora gazowo-cieczowego /Przeglad Mechaniczny/ (Польша), 1984. T.43. - №20.

57. Петров И.В. Обслуживание гидравлических и пневматических приводов дорожно-строительных машин, М.: Транспорт, 1985. - С» 168.

58. Подсвиров А.Н. Разработка конструкции и методики расчета параметров погрузочного оборудования одноковшового фронтального погрузчика с энергосберегающим гидроприводом. Дис. . канд. техн. наук. / Сиб.автомоб.- дор. ин-т. Омск, 1992. -213 с.

59. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро и пневмо систем. -М.: Машиностроение, 1987. -464с.

60. Прокофьев В.Н. Основы теории гидромеханических передач. -М.: Машгиз, 1957.-360 с.

61. Ребеко JI.B., Смоляницкий Э.А. Определение параметров гидропривода механизма поворота платформы // Строительные и дорожные машины. -1970. -№3.-С.17-20.

62. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: В 2-х Кн.2. Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 320 с.

63. Рустанович А.В., Филипов В.И. Энергосберегающие устройства гидравлических экскаваторов // Строительные и дорожные машины. -1986. -№9.-С.6.

64. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник. 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1988. - 512 с.

65. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учебник для вузов по спец. «Автоматизированные системы управления». М.: Высшая школа, 1985.-271 с.

66. Сырицын Т.А. Надежность гидро и пневмопривода. М.: Машиностроение, 1981. -216 с.

67. Тарасов В.Н. Расчет переходных процессов дизельных двигателей землеройных машин частотным методом // Инф, сб. «Строительные и дорожные машины», раздел «Экскаваторы и стреловые краны». -1971. -№3. -С.11-17.

68. Тарасов В.Н. Определение выходных параметров дизельных двигателей экскаваторов на неустановившихся режимах // Инф. сб. «Строительные и дорожные машины», раздел «Экскаваторы и стреловые краны». -1972. -№2. -С.3-7.

69. Тарасов В.Н. Динамика систем управления рабочими процессами землеройно-транспортных машин. -Омск: Зап.- Сиб. книжное изд-во, 1975.-182 с.

70. Тарасов В.Н., Козлов М.В., Бояркина И.В. Автоматизированное проектирование погрузочного оборудования фронтального погрузчика. // Известия вузов. Строительство. -1993. -№9. -С.86-90.

71. Тарасов В.Н., Бояркина И.В. Автоматизированное проектирование технических систем в строительном машиностроении // Вестник сибирского отделения Академии наук Высшей школы, Т-2. -1997. -№2 -С.41-46.

72. Тарасов В.Н., Бояркин Г.Н. Теория удара в теоретической механике и ее приложение в строительстве:Учеб.пособие.-3-е изд.доп. -Омск: ОмГТУ, 2001,144 с.

73. Тарасов В.Н. Основы оптимизации рабочих процессов землеройно-транспортных машин. Дис. . докт. техн. наук. / Сиб.автомоб.- дор. ин-т. -Омск, 1980. -390 с.

74. Тарасов В.Н., Бояркина И.В., Козлов М.В., Коваленко М.В. Аналитическое проектирование механических систем на примере экскаватора // Строительные и дорожные машины. -2003. -№2. -С.31-33.

75. Тарасов В.Н., Бояркина И.В., Коваленко М.В. Применение методов аналитической механики при проектировании строительных машин // Строительные и дорожные машины. -2003. -№1. -С.28-30.

76. Тарасов В.Н., Бояркина И.В., Коваленко М.В. Математическое моделирование динамических процессов рабочего оборудования при проектировании экскаватора. // Строительные и дорожные машины. -2002. -№9. -С.41-43.

77. Тарасов В.Н., Коваленко М.В. Механика копания грунтов, основанная на теории предельных касательных напряжений // Строительные и дорожные машины. -2003. -№ 7. -С.38-43.

78. Тарасов В.Н. Коваленко М.В. Механика копания грунтов ковшом гидравлического экскаватора // Строительные дорожные машины. -2003. -№8. -С.41- 45.

79. Тарасов В.Н. Применение методов теоретической механики в инженерных расчетах землеройно-транспортных машин. Деп. ЦНИИТЭСтроймаш, №68. СД-Д83. 77 с.

80. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов/ К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др. Под ред. К.В. Фролова. -М.: Высш.шк., 1987. 496 с.

81. Тимошенко С.П., Дж Гере. Механика материалов: Учебник для вузов. -С-Петербург.: Лань, 2002. -672 с.

82. Федоров Д.Н. Расчет рабочих органов. М.: Машиностроение, 1977. - 288 с.

83. Ульянов Н.А., Ронинсон Э.Г., Соловьев В.Т. Самоходные колесные землеройно-транспортные машины; Под ред. Н.А. Ульянова. -М.: Машиностроение, 1976. 359 с.

84. Фудзита Т. Экономия энергии в гидравлических системах. Использование энергии торможения // Юацу-то Кукаацу (Япония). -1984. -Т. 15. -№2. -С.110-115.

85. Хмара JI.A., Гене В.М. Эффективность применения аккумуляторов потенциальной энергии на экскаваторах // Горные, строительные и дорожные машины. 1979. - Вып.27. - С. 46-50.

86. Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование. Механические системы и конструкции. / Перев. с анг. под ред. Баничука Н.В. -М.: Мир, 1983.-480 с.

87. Холодов A.M. Основы динамики землеройно-транспортных машин. М.: Машиностроение, 1986. - 156 с.

88. Хорош А.И., Каверзин С.В., Дмитриев В.А. Влияние температуры рабочей жидкости на производительность экскаваторов ЭО-4121 // Строительные и дорожные машины. 1983. -№1. - С. 16-17.

89. Хребтов Н.В. Влияние объемного КПД насоса на производительность экскаватора // Строительные и дорожные машины. 1986. - №1. - С. 11-12.

90. Цытович Н.А. Механика грунтов: Учебник для вузов. -М.: Высшая школа, 1979. -272с.

91. Швецов В.Т. Разработка инерционных уравновешивающих устройств с дополнительными связями: Дис. . докт.техн.наук. / ОмГТУ. -Омск, 1994. -325 с.

92. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. М.: Мир, 1982. - 240 с.

93. Экскаваторы и стреловые самоходные краны. Отраслевой каталог. М.: ЦНИИТЭСтроймаш, 1987.-424 с.

94. А.с. 121082 СССР. Насосно-аккумуляторный привод одноковшовых экскаваторов и других машин циклического действия /Б.П.Катюхин. -Опубл. Б.И. 1959.-№13.

95. А.с. 543715 СССР. Гидропривод механизма подъема погрузчика /В.Н. Тарасов, В.Д. Глебов и др. Опубл. Б.И. 1977. - №3.

96. А.с. 804793 СССР. Гидропривод подъема стрелы фронтального погрузчика /В.Н.Тарасов, Н.И.Фисенко, А.Н.Подсвиров и др. Опубл. Б.И. 1981. - №6.

97. А.с. 1199887 СССР. Гидропривод одноковшового погрузчика (его варианты) /В.Н. Тарасов, М.В. Козлов, И.К. Симаков. Опубл. Б.И. 1985. -№47.

98. А.с. 1214857 СССР. Гидропривод одноковшового погрузчика и его варианты /В.Н. Тарасов, А.Н. Подсвиров, М.В. Козлов и др. Опубл. Б.И. 1986.-№8.

99. А.с. 1254211 СССР. Гидравлическая система /В.Н. Тарасов, М.В. Козлов, Н.И. Гаврилов и др. Опубл. Б.И. 1986. - №32.

100. А.с. 1273464 СССР. Гидропривод стрелы одноковшовой землеройной машины /В.Н. Тарасов, М.В. Козлов, Н.И. Гаврилов и др. Опубл. Б.И.1986.-№44.

101. А.с. 1273465 СССР. Гидропривод стрелы одноковшового экскаватора /В.Н. Тарасов, М.В. Козлов, Н.И. Гаврилов и др. Опубл. Б.И. 1986. -№44.

102. А.с. 1341342 СССР. Гидропривод погрузочно-транспортной машины /В.Н. Тарасов, М.В. Козлов и др. Опубл. Б.И. 1987. - №36.

103. А.с. 1335654 СССР. Рекуперативный гидропривод одноковшового экскаватора /В.Н. Тарасов, М.В. Козлов, Н.И. Гаврилов и др. Опубл. Б.И.1987.-№33.

104. Пат. 2190062 Россия, МПК Е 02 F 9/22. Устройство уравновешивания рабочего оборудования стреловой машины /В.Н. Тарасов, М.В. Коваленко. Опубл. Б.И. 2002. - №27.

105. Пат. 2236515 Россия, МПК 7 Е 02 F 9/22. Устройство уравновешивания силы тяжести рабочего оборудования стреловой машины /В.Н. Тарасов, Г.Н. Бояркин, М.В. Коваленко. Опубл. Б.И. 2004. - №26.176