автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Обоснование рациональных параметров пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта

На правах рукописи

ЗАЙЦЕВА Наталья Александровна

ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2005

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения на кафедре «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы»

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, профессор И.И. Мачульский доктор технических наук, профессор А.А. Хохлов кандидат технических наук, профессор B.C. Соколов

Ведущая организация: ОАО «РЖД» филиал

«Калужский завод «Ремпутьмаш», г. Калуга

Защита диссертации состоится_2005 года в часов

на заседании диссертационного совета Д218.005.01 Московского государственного университета путей сообщения по адресу: г. Москва, ул. Образцова, 15, ауд2505.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан,^^ „¿¿¿USL- 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Г.И. Петров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность исследований. Одними из областей применения пневматического привода на железнодорожном транспорте являются приводы рабочих органов путевых машин (ПМ) и приводы степеней подвижности промышленных роботов-манипуляторов (ПР), применяемых на предприятиях-изготовителях железнодорожного транспорта.

В настоящее время выбор параметров позиционных пневмоприводов осуществляется путем расчета большого числа различных вариантов привода и затем выбора из них наиболее подходящего по заданным критериям. Но методики поиска нужного сочетания параметров привода из рассчитанных вариантов как таковой не существует, недостаточно исследованы динамические процессы непосредственно в пневмоприводах ПР и ПМ, к которым на данный момент предъявляются достаточно высокие требования по надежности, массогабаритным и энергетическим показателям, быстродействию, по обеспечению безостановочной работы. Эти требования связаны с тем, что от качества работы пневмопривода напрямую зависит производительность ПМ или робота, согласованность его работы с другими рабочими органами и, следовательно, участка производства, составной частью которого они являются.

Одним из путей решения проблемы выбора параметров пневматических приводов является создание методик поиска необходимого варианта по заданному критерию.

Цель работы. Определение рациональных параметров пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта с позиций достижения приводом установившейся скорости и получения режима автоторможения.

Методы исследования. В диссертационной работе использован метод математического моделирования процессов в пневматических приводах. Исследование проведено с помощью разработанных автором работы программ в среде универсальной интегрированной системы компьютерной математики (СКМ) MatLAB 6. Для решения системы нелинейных дифференциальных уравнений (ДУ), описывающих динамику пневматических приводов, применялся численный метод Рунге-Кутта. Машинные эксперименты и обработка их результатов проводились на базе персонального компьютера Celeron 2,2ГГц с операционной системой Windows 98,

Научную новизну работы составляют:

- результаты по исследованию влияния конструктивных параметров позиционных пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта на динамические процессы в этих приводах с применением современной системы компьютерной математики;

- построение пространственных номограмм для выбора конструктивных параметров позиционных пневматических приводов;

- разработка методики выбора конструктивных параметров позиционных пневматических приводов на основе пространственных номограмм;

- определение области рациональных параметров силовых пневмоприводов ПР и пневматических приводов выправочно-подбивочно-рихтовочных машин с позиций достижения приводом установившейся скорости и получения режима автоторможения.

Практическая ценность работы заключается:

- в создании методики выбора рациональных параметров пневматических приводов на основе пространственных номограмм с учетом наложенных ограничений;

- в применении разработанной методики для определения сочетания параметров силовых пневмоприводов ПР и пневматических приводов выправочно-подбивочно-рихтовочных машин, при которых привод достигает установившейся скорости;

- в применении разработанной методики для определения сочетания конструктивных параметров пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта, при которых привод работает в режиме автоторможения;

- в созданном программном обеспечении в среде MatLAB 6, которое позволяет рассчитывать динамические процессы в пневмоустройствах различных типов (в физических и безразмерных величинах), производить расчеты при выборе рациональных параметров позиционных пневматических приводов и может быть использовано как элемент САПР пневматических приводов.

В диссертационной работе защищаются:

- результаты исследований динамических процессов в пневматических приводах исполнительных механизмов железнодорожного транспорта;

- методика выбора рациональных параметров позиционных пневматических при-

водов на основе пространственных номограмм;

- результаты расчета рациональных параметров пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта с позиций достижения приводом установившейся скорости и получения режима автоторможения;

- алгоритмы и программное обеспечение для расчета динамических процессов в позиционных пневматических приводах и определения рациональных параметров пневмоприводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта.

Реализация результатов. Результаты работы используются на Калужском заводе «Ремпутьмаш», Московским государственным университетом путей сообщения в учебном процессе при прохождении студентами лабораторного практикума.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на седьмой московской межвузовской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, путевые машины и робототехнические комплексы» (Москва, апрель 2003г.); московской межвузовской научно-техническая конференции студентов и молодых ученых «Подъемно-транспортная техника» (Москва, март 2000г. и апрель 2004г), заседаниях кафедры «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав основной части, общих выводов, списка литературы, включающего 59 наименований отечественной и зарубежной литературы и 4 приложений. Общий объем работы составляет 131 страницу машинописного текста, включая 46 рисунков и графиков и 6 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлена оценка современного состояния решаемой проблемы; обоснован выбор темы диссертации, ее актуальность, связь с практическими задачами проектирования пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта.

Первая глава посвящена сбору и обобщению имеющихся в литературе научных знаний, на которых базируются исследования.

Пневматические приводы общепромышленного назначения и пневмоприводы ПР, а также динамические процессы в них рассмотрены в работах Герц Е.В., Крей-нина Г.В., Навроцкого К.Л., Белянина П.М., Кудрявцева A.II. и ряда других авторов, но в то же время динамика пневматических приводов ПМ мало исследована.

В ПР пневматические приводы применяются для выполнения операций, как с поступательным, так и с поворотным движением звеньев привода, а также для управления захватным устройством. Пневматический привод как привод исполнительных механизмов на путевых машинах (ПМ) не получил такого широкого распространения, как в робототехнике, что связано с большими усилиями на рабочих органах ПМ и свойствами энергоносителя привода. Тем не менее пневмопривод применяют на выправочно-подбивочно-рихтовочных машинах, снегоочистителях и других ПМ. Пневмопривод на ПМ используется для приведения в рабочее или транспортное положение рабочих органов машины, подачи звукового сигнала и приведения в действие тормозов.

В качестве исполнительных механизмов в пневмоприводах выправочно-подбивочно-рихтовочных машин и ПР используют пневмоцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком по ГОСТ 15608-81, в ПР также поршневые поворотные пневмодвигатели серии ПДП с одинарным или сдвоенными пневмоцилинд-рами. В таблице 1 приведены некоторые параметры пневмоцилиндров, используемых в приводах исполнительных механизмов ПМ и ПР.

Рабочее давление в пневмосетях промышленных предприятий на ПМ давление в магистрали локомотива снижают до МПа в пневмопри-

воде, атмосферное давление р,= 0,1 МПа. Массу поршня и присоединенных к нему движущихся частей привода для ПР (при грузоподъемности от 0 до 15 кг) можно принять равной кг. Постоянная составляющая силы трения

уплотнений поршня зависит от диаметра поршня и принимает следующие значения: при 0=0,025ч-0,063м N^=15-5-93 Н, при D=0,08-5-0,125м N^==151+307 Н [5,41].

Таблица 1.

Параметры пневмоцилиндров.

Параметр Промышленные роботы Выправочно -подбивочные и рихтовочные машины

Диаметр поршня О, м 0,025-5-0,125 0,05,0,08,0,1

Площадь поршня, м2 0,0005+0,0123 0,002,0,005, 0,008

Диаметр штока мм 12-32 18, 25

Площадь штока Рш, м2 0,000113 - 0,000804 0,000254,0,00049

Рабочий ход б, м 0,05 + 1 25 - 320

Диаметры отверстий для подвода воздуха, мм 3,2-12,7 6,35 - 12,7

Площади отверстий для подвода воздуха, м2 0,000008 - 0,000127 0,000032 - 0,000127

Начальные объемы полостей, м3 0,00002 - 0.00006 0,00004 - 0,00006

При записи ДУ, описывающих динамические процессы в пневматических приводах, приняты следующие обозначения: Тм- температура воздуха в магистрали, К; Я -универсальная газовая постоянная, Дж/(кг-К); к — показатель адиабаты,

К — /(к — 1) > Рь Рг - текущее давление в рабочей и выхлопной полостях, Па;

ра - атмосферное давление, Па; рм - давление в магистрали, Па; Р), Рг -площади поршня со стороны рабочей и выхлопной полостей, м2; Уо1,У<д - начальные объемы рабочей и выхлопной полостей, - ход поршня, — масса поршня и присоединенных к нему движущихся частей, кг; Р - результирующая всех сил, приложенных к поршню, Н; Ро - сила начального натяжения пружины, Н; Р] - сила вредного сопротивления, - сила полезного сопротивления, — вес поршня и присое-

диненных к нему движущихся частей, - площадь - площади

входных отверстий, м3; Щ, Цг - коэффициенты расхода.

Уравнения динамики двустороннего привода с начальным перепадом давления на поршне при прямом ходе в общем случае, согласно Герц Е.В., имеют вид (схема управления таким приводом и его динамическая модель представлены на рис. 1 и 2):

7

Уравнение давления в рабочей полости

Уравнение давления в выхлопной полости

Уравнение движения поршня при постоянных силах сопротивления

В целях упрощения расчетов и получения обобщенных оценок систему уравне-

ний (1) - (3) можно выразить в безразмерной форме, используя следующие безраз-

мерные параметры: относительная (безразмерная) нагрузка _ Р ; коэффи-

X =

Ри

циент пропускной способности линий связи начальные координа-

ты рабочей и выхлопной полостей раметр (коэффициент)

V V

_01 и £ = 02 ; конструктивный па-

_

■ /1

К

относительный параметр

времени отношение площадей торцов поршня от-

носительное атмосферное и магистральное давление ^ _ "<• и ^ и

Ра

Рм

Рм

безразмерные переменные: координата перемещения давление в рабочей

выхлопной полостях соответственно

д. _ Р1 ; а _ Рг текущее время ^ _ . 1 Рм 1 Рм 1М

Уравнения динамики двустороннего привода с начальным перепадом давлений на поршне при прямом ходе в безразмерной форме имеют вид: Уравнение давления в рабочей полости

Уравнение давления в выхлопной полости

Уравнение движения поршня при постоянных силах сопротивления

По полученным при решении систем (1) - (3) (или (5) — (7) в безразмерных величинах) нелинейных ДУ значениям перемещений, скоростей и ускорений поршня, давлений в рабочей и выхлопной полостях в функции времени (физического или безразмерного) строятся графики динамических процессов в пневматическом приводе.

Вторая глава посвящена разработке алгоритма и программы расчета динамических процессов в пневматических приводах и анализу влияния параметров рассматриваемых пневматических приводов на динамические процессы в них.

В настоящее время существуют различные специализированные СКМ, имеющие в своем составе функции для решения нелинейных ДУ. Для выполнения расчетов в данной работе использована универсальная интегрированная СКМ MatLAB 6, численное интегрирование систем (1) - (3) и (5) - (7) осуществлено с помощью стан-

9

и

дартной функции-процедуры ode45, которая реализует одношаговый метод Рунге-Кутта 4-го порядка, а величина шага контролируется методом Рунге-Кутта 5-го порядка.

Программа расчета динамических процессов в двустороннем пневмоприводе с начальным перепадом давления на поршне, состоит из основной программы (scгipt-файла) и четырех подпрограмм ^-файлов функций), в трех из которых описаны системы дифференциальных уравнений: 1) на подготовительном этапе; 2) на этапе движения поршня; 3) на заключительном этапе; а в четвертой - рассчитывается расходная функция (4). Для расчета пневмоприводов других типов в программе предусмотрены специальные переменные. Составленные программы использованы для математического моделирования динамических процессов в пневматических устройствах с целью исследования влияния изменения параметров привода на динамические процессы в нем, получения представления о характере динамических процессов в пневмоприводе и расчета времени его цикла.

Для исследования влияния различных параметров двусторонних приводов, как наиболее распространенных в пневматических, приводах исполнительных механизмов железнодорожного транспорта, на их динамику были рассчитаны около 140 различных вариантов привода; графики изменения скорости привода при изменении конструктивного коэффициента N и отношения площадей торцов поршня П21 представлены на рис. 3 а) и б) соответственно. При математическом моделировании рассматривался привод без торможения, нагруженный только постоянными силами сопротивления (учитывалась только постоянная составляющая силы трения Р0, коэффициенты пропорциональности сил, зависящих от перемещения и скорости поршня, были приняты равными нулю). Расчеты проводились для привода без внешних или встроенных тормозных устройств, т.к. в приводе с тормозными устройствами пришлось бы изменять параметры этих устройств для различных вариантов расчета. Давление в магистрали рм принималось постоянным и независимым от перепада давления на подводящей пневмолинии. Влияние изменения параметров привода на динамические процессы в нем рассматривалось в следующих аспектах: 1) влияние на характер процесса, 2) влияние на время составляющих рабочего цикла привода, 3) влияние на скорость движения поршня.

При исследовании двусторонних пневмоприводов с начальным перепадом давления на поршне при различных значениях параметров привода и нагрузки выяснилось, что: 1) составляющие времени цикла имеют разный удельный вес в общем времени прямого хода (наибольшую длительность имеет время движения поршня, а наименьшую - подготовительное время); 2) часть параметров влияет только на изменение скорости а часть и на изменение характера процессов (N, Х> П^, s, m, Р и СИЛЫ ее составляющие.); 3) вредное (начальное) пространство для рассматриваемых пневмоцилиндров обычно оказывается малым по сравнению с объемом цилиндра, и поэтому заполнение его сжатым воздухом до магистрального давления происходит значительно быстрее, чем истечение воздуха из выхлопной полости до давления трогания поршня.

Третья глава посвящена определению рациональных параметров рассматриваемых приводов с позиций достижения приводом установившейся скорости и получения режима автоторможения и разработке методики выбора рациональных параметров позиционных пневматических приводов на основе пространственных номограмм.

Закон движения позиционного пневмопривода можно приближенно определить, рассчитав характерный параметр

где уср - средняя скорость поршня, м/с.

Существует связь между критерием 5 и безразмерными параметрами привода

где Тц - безразмерное время движения поршня на величину рабочего хода без учета торможения, N - конструктивный параметр, х - относительная нагрузка. При значениях 6 2 0,25 режим движения поршня близок к установившемуся, для которого характерно асимптотическое (с небольшими колебаниями) приближение скорости к ее установившемуся значению. При 8 £ 0,6 режим движения близок к равноускоренному. При значениях 0,25 ^ 6 5 0,6 привод работает в области переходных режи-

(8)

8 =

N

(9)

Рис. 2. Динамическая модель двустороннего пневматического привода

аарааит 1 2 9 4

матеума cht 0 1» 0 90 0 »0 0 70

мач аоорд раб я «01 0 90 0 90 0 90 0 эо

мач ааард ми и х02 0 90 в 94 0 90 0 90

■ а»ф пропуски спое wamagail 1 0 1 0 1 0 1 0

ебобц квнстр параметр N 0« Ов 0 • 0 1

««и атм дат • «таа в 167 0 167 0 107 0 167

етн магистр давя » $m «т 1 00 1 00 1 00 1 00

•ТИ f2 Fl Р 21 0 «0 0 10 0 во 0 60

0 »1 0 ?0 1 »• 9 01

•рангам« 9 41 4 17 6 0« • 44

арам »аслюч ат*па 1 2t 1 04 0 16 0 «2

арам парахярац ia« 1 20 • 01 7 »2 • М

а) графики и(т) при изменении безразмерной нагрузки %

»ариоит на грум« chl иачкоорд робn MD1 ИаЧ«ООрд*иКЛП «tot «оафлропуии спое ти amagas* oOoOwi хоиетр параметр N otxjtu да«л alema« оти магиетрдаал alemam етн flff 1 PIJ1

•рандам«

•ран а«ял»ч »тала

•ранларакпроц Mir

<234

0 40 0 40 0 40 0 40

0 90 0.90 0 90 0 90

0 30 0 90 0 90 0 90 10 10 10 10 О» 00 01 01

0 167 о ю? О 107 О 107

1 00 1 00 1 00 1 00 О 70 1 00 1 20

0 70 1 94 1 00 9 19 4 00 9 19 9 56 0 90

1 19 0 07 1 09 1 14 ООО 7 44 0 40 10 95

б) графики и(т) при изменении отношения площадей торцов поршня Пи

Рис 3 Графики динамических процессов в двустороннем пневмоприводе в безразмерных

величинах

Рис 4 Зависимость времени прямого хода привода от конструктивного параметра N и отношения площадей торцов поршня П21 при относительной нагрузке х=0,5, на плоскости ЛЛ! показаны линии уровня характерного параметра 5

Рис 5 Плоскость ограничений 6=0,25 и зависимость характерного параметра 8 и максимального ускорения аш»с от конструктивного коэффициента N и отношения площадей торцов поршня Пл при относительной нагрузке х"0,5

отношплощ ГВ1

Рис 6 Линии уровня поверхностей ^рСЫДЪ)» 5(Ы,П2|) при относительной нагрузке х~0,5

атмсшплэщ Л21

ронстр коэф N

Рис 7 Линии уровня поверхностей аимсОДПгО» вО^,П2|) при относительной нагрузке хж0,5

мов от установившихся к равноускоренным.

Рациональные параметры рассматриваемых в работе пневмоприводов были найдены в безразмерных величинах, исходя из достижения приводом установившейся скорости за время движения поршня на величину рабочего хода.

Перед началом расчета как фиксированные параметры были приняты: 4о1=4о2=0>3> стм=1; са=0,167; П21=1- Интервалы изменения остальных безразмерных параметров привода были заданы в следующих пределах: 1) конструктивный коэффициент N = 0,1...2,5 с шагом 0,2; 2) отношение площадей торцов поршня П21=0,75... 1 с шагом 0,05 и П21=1...1,5 с шагом 0,05; 3) относительная нагрузка %= 0,1...0,7 с шагом 0,1.

Для нахождения рациональных параметров позиционных пневмоприводов ПМ и ПР необходимо решить систему (5) - (7) дифференциальных уравнений, описывающих динамические процессы в двустороннем пневмоприводе с начальным перепадом давления на поршне, и определить время прямого хода характерный параметр по формуле (9), максимальное ускорение ацда при различных значениях относительной нагрузки конструктивного параметра и отношения площадей торцов поршня П21. На построенные для нескольких фиксированных значений нагрузки % поверхности

наложить ограничение по значению характерного параметра (наилучшее быстродействие будет у приводов со значениями

При выполнении расчетов за основу была взята, разработанная в главе 2, программа для расчета динамических процессов и определения времени прямого хода пневмопривода с начальным перепадом давления на поршне в безразмерных величинах, в которую были внесены необходимые изменения и дополнения. Подпрограммы решения дифференциальных уравнений и расчета расходной функции остались без изменений. Для каждого значения относительной нагрузки с помощью составленной программы RP были построены поверхности 1пр(Ы,П21), 5(НП21) и плоскости ограничений 5(К,П21)=0,25 и 8(Н,П21)=0,6.

На рис. 4 -7 приведен один из вариантов расчета двустороннего пневмопривода с начальным перепадом давления на поршне при Х=0,5 и изменении П21 от 0,75 до 1. На рис. 4 можно видеть, что при увеличении конструктивного коэффициента N и отно-

шения площадей торцов поршня Пл время прямого хода привода 1пр увеличивается. Анализируя зависимость характерного параметра Ь от N и П21 (рис. 5), можно заметить, что значения характерного параметра при значениях практически не зависят от отношения площадей торцов поршня П2|. Значения 8 зависят от значений конструктивного коэффициента N и в данном случае меняются от 0,05 до 0,42. Таким образом, для привода с характеристиками:

п21=0,75...1; N=0,1...2,5 значения характерного параметра 5 не превышают 0,6 и, следовательно, любые значения N из интервала 0,1...2,5 и значения П21 из интервала от 0,75... 1,0 при относительной нагрузке %= 0>5 будут рациональными с точки зрения достижения приводом установившейся скорости. На рис. 7 видно, что привод быстро достигает установившейся скорости при значениях характерного параметра до

0,3 и при малых значениях П2] и N вне зависимости от значений 8.

Аналогичные графики были получены для других значений относительной нагрузки х в интервале от 0,1 до 0,7, и на основании этих графиков найдены параметры рассматриваемых в работе пневмоприводов, при которых привод достигает установившейся скорости.

Из расчетов характерного параметра 8 для рассматриваемых в работе пневматических приводов следует, что при значениях значение характерного параметра практически не зависит от отношения площадей торцов поршня. При значениях эта зависимость начинает сказываться сильнее, причем при увеличении относительной нагрузки увеличивается и степень зависимости 5 от П21- Если увеличение времени прямого хода происходит при увеличении и увеличении то увеличение характерного параметра происходит при увеличении N и уменьшении П^. Как показали расчеты максимального ускорения увеличение относительной нагрузки от 0,1 до 0,7 приводит к уменьшению относительного максимального ускорения примерно в 10 раз. Быстро достигают установившейся скорости поршня приводы, у которых значения характерного параметра находятся в пределах а также со значениями характерного параметра от 8=0,3...0,5 при Х=0>1 Д° 8=0,2...0,25 при и, кроме того, приводы со значениями отношения площадей

торцов поршня и конструктивного параметра вне зависимости от значе-

ний характерного параметра.

Методика определения рациональных параметров в физических величинах в целом будет аналогична методике расчета в безразмерных параметрах. Для пневматического привода выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПРС-500 были найдены параметры двусторонних пневмодвигателей без начального перепада давления на поршне с позиции обеспечения режима автоторможения. Достижение режима автоторможения возможно в приводе прижатия к рельсу задней тележки и стопорения подбивочного блока при установке дросселей с площадью сечения на подводящей пневмолинии, с площадью сечения на выхлопной

пневмолинии.

На основе обобщения полученных в главах 2 и 3 результатов исследований сформулированы основные положения методики выбора рациональных параметров пневматических приводов:

1. Определить интервал изменения параметров пневматического привода для исследуемого класса приводов.

2. Задать ограничения. Характер ограничений определяется требованиями к приводу, областью его применения; это могут быть ограничения на параметры привода, нагрузки, вид динамического процесса (например, только апериодический), расход воздуха, минимальное значение КПД и т.д. Можно отметить, что при расчетах конкретных пневматических приводов, могут быть наложены другие, отличные от упомянутых, ограничения.

3. В зависимости от заданных критериев выбрать параметры привода (безразмерные или физические), которые будут варьироваться, и параметры, значения которых будут фиксированными. Для того чтобы результаты расчетов можно было представить наглядно, желательно выбирать для варьирования не более трех параметров.

4. Построить поверхности зависимости какого-либо параметра, характеризующего процессы в приводе (это может быть характерный параметр, или КПД, или расход и т.п.), от значений, выбранных в п.4 варьируемых параметров привода. Каждой точке на рассчитанной поверхности будут соответствовать определенные параметры приво-

да. Если точка на поверхности удовлетворяет принятым ограничениям, то значения параметров привода, соответствующие этой точке, можно считать рациональными (конечно только с точки зрения наложенных ограничений).

5. На полученных в п. 4 графиках построить плоскости или поверхности зависимости ограничений от параметров привода.

6. Построить линии уровня (контурные графики) рассчитанных в п.4 поверхностей и поверхности ограничений в координатах варьируемых параметров для использования полученных в процессе расчета данных при непосредственных расчетах пневматических приводов. Область рациональных значений параметров привода будет находиться по ту сторону от линии уровня, соответствующей наложенному ограничению, где ограничение выполняется. Рассмотренным способом можно найти, например, диапазон параметров пневматического привода, при котором будет обеспечиваться безударная остановка поршня в приводе с торможением, или расход воздуха будет минимальным и т.д.

Методика может быть применена для решения исследовательских и практических задач. Отображение взаимосвязи параметров привода в виде пространственных графиков (пространственных номограмм) дает наглядное представление о взаимовлиянии параметров привода, а контурные графики можно использовать как номограммы при проектных расчетах позиционных пневматических приводов.

Четвертая глава посвящена проверке результатов машинных экспериментов с целью подтверждения применимости разработанных программ для расчета динамических процессов и исследования пневматических приводов.

При экспериментальных исследованиях пневмоприводов обычно определяют перемещение, скорость и ускорение рабочих органов, развиваемые ими силы, давления в полостях рабочих цилиндров, время протекания процессов, а также расход воздуха в различных точках системы. Для пневматических приводов в настоящее время имеются расчеты динамических процессов в них (в физических и безразмерных величинах), а также экспериментальные исследования динамических процессов. Поэтому перед автором стоял вопрос определения адекватности составленных программ на MatLaB 6 ранее составленным программам, которые уже были проверены экспериментально, и

сравнения результатов машинных экспериментов с результатами физических исследований пневматических приводов.

Для сравнения результатов моделирования динамических процессов в пневматических приводах в СКМ Ма1ЬЛБ 6 с результатами моделирования с помощью программ, составленных в других программных средах, использованы результаты математического моделирования процессов в двусторонних пневмоприводах, которые были отраженны в работах Герц Е.В., Крейнина Г.В. Расхождение результатов расчетов по программам составленным автором в СКМ Ма1ЬЛБ и программам, составленным в других программных средах, составляет 0,5... 10%

Для проверки достоверности машинных экспериментов, проведенных автором работы, были взяты результаты физических экспериментов из работ Герц Е.В, Выжиги-на А.Ю. В диссертационной работе Выжигина А.Ю помещены экспериментальные графики зависимости времени прямого хода пневматического привода выдвижения руки робота МП-9С от магистрального давления при ходе поршня 75 мм и при различной жесткости пружины ускорителя. Графики были сняты для привода, имеющего следующие параметры: диаметр поршня 0=0,028 м; диаметр ш т 0„кСа)рм;б о -чий ход начальные координаты рабочей и выхлопной полостей

сила сопротивления масса поступательно движущихся частей

кг; площади входного и выходного отверстий мм), коэффициенты расхода Магистральное давление изменялось от 0,25

до 0,4 МПа. Результаты сравнения полученных при расчете в СКМ Ма1ЬЛБ величин времени прямого хода привода с экспериментальными данными отражены в таблице 2. Проценты при расчете расхождений экспериментальных и расчетных данных взяты от экспериментальных величин. Максимальное расхождение экспериментальных и расчетных данных составляет 7,3% и находится в допустимых пределах. Расхождение между экспериментальными данными и результатами машинных экспериментов можно объяснить тем, что при расчете не учитывались 1) утечки и перетечки воздуха между полостями пневмоцилиндра и 2) теплообмен между пневмоцилиндром и окружающей средой, влияние которого наиболее значительно для тех периодов прямого хода, когда поршень неподвижен.

Таблица 2.

Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными.

Магистральное давление, МПа Экспериментальное время прямого хода, с Расчетное время прямого хода, с Расхождение экспериментальных и расчетных значений времени прямого хода, %

0,25 0,184 0,189 2,2

0,3 0,165 0,154 6,7

0,35 0,150 0,139 7,3

0,4 0,135 0,131 3,0

В приложении помещены: программы для расчета динамических процессов в пневматическом приводе двустороннего действия с начальным перепадом давления на поршне и для определения области рациональных параметров позиционных пневмоприводов; результаты исследования влияния параметров привода на динамические процессы в нем (расчетные графики динамических процессов); графики для выбора рациональных параметров рассмотренных в работе приводов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработанные алгоритмы и программное обеспечение в среде MathLAB 6 позволяют моделировать динамические процессы в пневматических приводах различных типов (двусторонних с начальным перепадом давления и без, односторонних дифференциальных и с возвратной пружиной).

2. Определено влияние конструктивных параметров силовых пневмоприводов ПР и пневматических приводов выправочно-подбивочно-рихтовочных машин на вид и длительность динамических процессов в этих приводах.

3. Проведенные исследования позволили установить, что время прямого хода рассматриваемых в работе приводов уменьшается при увеличении значений: коэффициента пропускной способности линий связи магистрального давления диаметров входного и выходного отверстий. Время прямого хода увеличивается при увеличении: относительной нагрузки конструктивного коэффициента отношения площадей торцов поршня Пц, перемещения s, площади поршня со стороны рабочей полости

4. На основании математического моделирования и анализа взаимовлияния конструктивных параметров установлено, что наибольшее влияние на скорость поршня и время прямого хода рассматриваемых в работе приводов оказывают следующие пара метры: относительная нагрузка конструктивный коэффициент N. коэффициент пропускной способности линий связи отношение площадей торцов поршня площадь поршня Б1, площадь выходного отверстия О. Влияние начальных объемов рабочей и выхлопной полостей, массы подвижных частей привода результирующей силы на время прямого хода в рассматриваемых приводах незначительно. На характер динамических процессов наибольшее влияние оказывают: конструктивный коэффициент рабочий ход масса подвижных частей привода начальные объемы рабочей и выхлопной полостей, результирующая сила и ее составляющие.

5. Для силовых пневмоприводов ПР и пневматических приводов выправочно-подбивочно-рихтовочных машин найдены значения конструктивных параметров, исходя из условия достижения приводом установившейся скорости за время движения поршня на величину рабочего хода. Определены рациональные значения конструктивного коэффициента и отношения площадей торцов поршня для различных режимов работы приводов. При относительной нагрузке

рационально выбирать значения конструктивного коэффициента N меньше 1,0... 1,5. Если привод работает при значениях относительной нагрузки в интервале 0,4...0,7, то любые значения конструктивного коэффициента N в интервале от 0,1 от 2,5 и значения отношения площадей торцов поршня П21 в интервале от 0,75 до 1,5 будут рациональными для рассматриваемых приводов.

6. По результатам определения рациональных значений конструктивных параметров пневматического привода выправочно-подбивочно-рихтовочной машины для стрелок и пути ВПРС-500, при которых обеспечивается режим автоторможения, были внесены изменения в пневматическую схему машины.

7. Разработана методика выбора рациональных параметров пневматических приводов на основе пространственных номограмм с учетом наложенных ограничений.

8. Полученные при математическом моделировании результаты в виде пространст-

22

венных номограмм и контурных графиков используются при проектировании пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта для определения вида динамических процессоь и времени прямого хода ^. 9. Отклонение результатов расчетов по программам в среде СКМ MathLAB 6 от результатов экспериментальных исследований пневматических приводов и результатов расчетов динамических процессов в других программных средах составляет до 16%.

Материалы диссертационной работы использовались на Калужском заводе «Ремпутьмаш».

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Горбенко H.A.* Пути повышения надежности пневмоприводов промышленных роботов. Московская межвузовская научно-техническая конференция студентов и мо-. лодых ученых «Подъемно-транспортная техника» (тезисы докладов)/ Моск. Госуд. Строит. Университет. М.: МГСУ.2000. - с. 43.

2. Горбенко Н А.* К вопросу поиска отказов в пневмоприводах промышленных роботов. «Вестник МИИТа», научно-технический журнал. - М.: МИИТ, 2000, выпуск 3, с. 63-65.

3. Зайцева Н.А. Характерные неисправности пневматических аппаратов, входящих в пневмопривод промышленных роботов. Московская межвузовская студенческая научно-техническая конференция «Подъемно-транспортная техника» (тезисы докладов). М.: МГТУ им. НЭ.Баумана, 2001. - с. 62.

4. Зайцева Н.А. Расчет динамики пневмоприводов промышленных роботов на ЭВМ (с применением системы математического моделирования MatLAB). Седьмая московская межвузовская научно-техническая конференция студентов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, путевые машины и робототехнические комплексы» (тезисы докладов) - М.: МИИТ, 2003. - с. 86.

*-в 2000 г. фамилия Горбенко была изменена на фамилию Зайцева

5. Зайцева Н.А К вопросу динамического анализа силовых пневмоприводов промышленных роботов с цикловой системой управления. Известия ТулГУ. Сер. Подъемно-транспортные машины и оборудование. Вып. 4. - Тула: Изд-во ТулГУ. -2003.-Ы25-132.

6. Зайцева НА. Влияние на быстродействие силовых пневмоприводов промышленных роботов параметров привода и нагрузки. Московская межвузовская научно-техническая конференция студентов и молодых ученых «Подъемно-транспортная техника» (тезисы докладов)/ Моск. Госуд. Строит. Университет. М.: МГСУ, 2004.- с.56.

7. Зайцева НА. Влияние параметров силовых пневмоприводов промышленных роботов на переходные процессы в них. «Вестник МИИТа», научно-технический журнал. - М.: МИИТ, 2004, выпуск 10, с. 67-73.

8. Зайцева Н.А. Методика определения области рациональных параметров пневматических приводов (на примере силовых пневмоприводов промышленных роботов с цикловой системой управления). Моск. гос. ун-т путей сообщ.(МИИТ). - М., 2004. - 9 с. - Деп. в ВИНИТИ РАН 15.12.2004 № 1992.

ЗАЙЦЕВА Наталья Александровна ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Введение.

Глава 1. Обзор научно-исследовательских работ и литературы, цели и задачи исследования.

1.1. Современное состояние теоретических и экспериментальных исследований пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта.

1.2. Характеристика позиционных пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта.

1.3. Математические модели пневмодвигателей, используемых в позиционных пневматических приводах, методика расчета динамических процессов в них.

1.4. Выводы из обзора литературы, уточнение цели и постановка ф задачи.

Глава 2. Исследование динамических процессов в пневматических приводах исполнительных механизмов железнодорожного транспорта.

2.1. Реализация математических моделей пневмодвигателей на ЭВМ.

2.2. Анализ влияния параметров позиционных пневмоприводов исполнительных механизмов на динамические процессы в них.

2.3 .Выводы.

Глава 3. Обоснование рациональных параметров позиционных пневматических приводов на основе пространственных номограмм.

3.1. Критерии выбора параметров позиционных пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта.

3.2. Определение рациональных параметров пневмоприводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта с позиции достижения приводом установившейся скорости. тельных механизмов выправочно- подбивочно-рихтовочных машин с позиции получения режима автоторможения.

3.4. Основные положения методики выбора параметров позиционных пневматических приводов на основе пространственных номограмм.

3.5. Выводы.

Глава 4. Оценка достоверности результатов машинных экспериментов по исследованию динамики позиционных пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта.

4.1. Сравнение результатов моделирования динамических процессов в пневматических приводах в системе MatLAB 6 с результатами моделирования в других системах.

4.2. Сравнение результатов машинных и физических экспериментов по исследованию динамических процессов в пневматических приводах.

4.3. Выводы.

Выбор типа привода механизма или машины определяется при решении следующих проблем: характера загрузки привода, кинематики перемещения, скорости рабочего органа, условий эксплуатации, механических воздействий, ресурсов и экономичности [36]. В современных исполнительных механизмах железнодорожного транспорта для осуществления движений рабочих органов применяют гидро-, пневмо- и электроприводы и их комбинации. Исполнительные механизмы с пневмоприводами отличаются простотой конструкции, обслуживания и эксплуатации, надежностью и долговечностью работы, функциональной гибкостью, низкой стоимостью, а также возможностью работы в агрессивных средах, взрыво-, пожаро- и влагоопасных условиях. Пневматический привод по удельной мощности силовых частей имеет преимущество перед гидроприводом при мощностях до 700 -800 Вт и перед электроприводом при мощностях свыше 50 - 100 Вт. Пневматический привод во всем диапазоне мощностей имеет преимущество по удельной стоимости перед гидравлическим и электрическим приводами [17, 23]. В сравнении с гидроприводами достоинства пневмопривода состоят в более низких требованиях к уплотнениям, отсутствии загрязнения окружающей среды, больших скоростях движения выходного звена. Однако пневмоприводы обладают большей неравномерностью движения, инерционностью, меньшей энергоемкостью и большими габаритными размерами при одинаковой мощности с гидроприводом. От электропривода пневмоприводы отличаются возможностью воспроизведения линейных и поворотных движений без преобразующих механизмов, большей удельной мощностью, а также стойкостью к перегрузкам. При этом скорость срабатывания и максимальная выходная мощность пневматических исполнительных двигателей, питаемых от пневмомагистралей с давлением от 0,4 до 0,6 МПа, меньше. Пневмоприводы более чувствительны к изменению нагрузки и давления, сжимаемость воздуха не обеспечивает стабильности скорости, фиксации рабочих органов в промежуточных положениях, требует демпфирования выходного звена в конце хода, что обусловило применение пневмопривода в приводах с позиционированием по переставным или непереставным упорам, которые относятся к малоточечным позиционным приводам. К недостатками пневмопривода можно отнести большие габаритные размеры из-за малых давлений рабочей среды, пониженный КПД (0,15 - 0,2).[17, 48]

Одними из областей применения пневматического привода на железнодорожном транспорте являются приводы рабочих органов путевых машин и приводы степеней подвижности промышленных роботов-манипуляторов, применяемых на предприятиях-изготовителях железнодорожного транспорта.

В промышленных роботах (ПР) пневматический привод обычно выбирают при наличии централизованной пневмосети и сравнительно несложных технологических требованиях, когда не требуется промежуточное позиционирование звеньев робота, при потребляемой мощности 60 — 800 Вт [37]. Наиболее широкое применение пневмопривод получил в конструкциях упрощенных ПР грузоподъемностью до 20 кг (около половины отечественных моделей роботов оснащены пневмоприводом). К недостаткам ПР с позиционным пневмоприводом можно отнести необходимость применения при организации робототехни-ческих комплексов конструктивно сложных и трудоемких в изготовлении подающих и приемо-передающих устройств, которые должны обеспечивать ориентированную подачу заготовок или полуфабрикатов для их захвата ПР [2, 4, 17, 30].

Пневматический привод как привод исполнительных механизмов на путевых машинах (ПМ) не получил такого широкого распространения, как в робототехнике, что связано с большими усилиями на рабочих органах ПМ и свойствами энергоносителя привода. Тем не менее пневмопривод применяют на вы-правочно-подбивочно-рихтовочных машинах, снегоочистителях, снего- и зем-леуборочных машинах, путевых стругах, путеизмерителях, рельсошлифоваль-ных поездах. Пневмопривод на ПМ используется для приведения в рабочее или транспортное положение рабочих органов машины, подачи звукового сигнала и приведения в действие тормозов [14, 36].

При исследовании динамических процессов в пневматическом приводе совместно решают уравнения движения их рабочих органов и уравнения термодинамики, описывающих поведение рабочего тела (сжатого воздуха) привода. Т.е. при расчете пневмоприводов применяются как методы теории механизмов с твердыми звеньями, так и методы термо- и газодинамики. Динамика пневматических приводов в общем случае описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений (ДУ), которые могут быть решены только численными методами. Поэтому в зависимости от постановки задачи пользуются следующими подходами. Для малоточечных позиционных (далее в тексте - позиционных) пневмоприводов, выходное звено которых совершает движение от одного жесткого упора до другого, методика выбора параметров может быть построена на основании обработки большого числа численных решений уравнений динамики. Для контурных и многоточечных позиционных пневматических приводов пользуются традиционными для теории автоматического управления методами, основанными на анализе решений линеаризованной системы уравнений. В обоих случаях целесообразен переход к безразмерным зависимостям, что позволяет получить обобщенные рекомендации [11, 28].

В настоящее время выбор параметров позиционных пневмоприводов осуществляется путем расчета большого числа различных вариантов привода и затем выбора из них наиболее подходящего по заданным критериям. Но методики поиска нужного варианта привода из рассчитанных вариантов как таковой не существует, недостаточно исследованы динамические процессы непосредственно в пневмоприводах ПР и ПМ, к которым на данный момент предъявляются достаточно высокие требования по надежности, массогабаритным и энергетическим показателям, быстродействию, по обеспечению безостановочной работы. Эти требования связаны с тем, что от качества работы пневмопривода напрямую зависит производительность ПМ или робота и, следовательно, участка производства, составной частью которого они является.

Целью настоящей работы является определение рациональных параметров пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта с позиций достижения приводом установившейся скорости и получения режима автоторможения.

Для достижения поставленной цели было исследовано и установлено влияние параметров позиционных пневмоприводов ПМ и ПР на динамические процессы в них (рассмотрено влияние безразмерных и физических параметров), была разработана и применена для расчета силовых пневмоприводов ПР и пневматических приводов выправочно-подбивочно-рихтовочных ПМ методика выбора рациональных параметров пневматических приводов на основе пространственных номограмм. Расчеты проводились с применением современной системы компьютерной математики MathLAB 6, в среде которой были написаны программы для моделирования динамических процессов в пневматических двигателях различных типов и программы для определения рациональных параметров позиционных пневматических приводов. Полученные в работе результаты могут быть использованы при проектировании новых и модернизации уже существующих пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта.

Общие выводы.

1. Разработанные алгоритмы и программное обеспечение в среде MathLAB 6 позволяют моделировать динамические процессы в пневматических приводах различных типов (двусторонних с начальным перепадом давления и без, односторонних дифференциальных и с возвратной пружиной).

2. Установлено влияние конструктивных параметров силовых пневмоприводов ПР и пневматических приводов выправочно-подбивочно-рихтовочных машин на вид и длительность динамических процессов в этих приводах.

3. Проведенные исследования позволили установить, что время прямого хода рассматриваемых в работе приводов уменьшается при увеличении значений: коэффициента пропускной способности линий связи Q21, магистрального давления рм, диаметров входного dj и выходного d2 отверстий. Время прямого хода увеличивается при увеличении: относительной нагрузки конструктивного

• коэффициента N, отношения площадей торцов поршня П2Ь перемещения s, площади поршня со стороны рабочей полости Fj.

4. На основании математического моделирования и анализа взаимовлияния конструктивных параметров установлено, что наибольшее влияние на скорость поршня и время прямого хода рассматриваемых в работе приводов оказывают следующие параметры: относительная нагрузка конструктивный коэффициент N, коэффициент пропускной способности линий связи Q2J, отношение площадей торцов поршня П2Ь площадь поршня F1, площадь выходного отверстия f2. Влияние начальных объемов рабочей V0i и выхлопной Vo2 полостей, массы подвижных частей привода ш, результирующей силы Р на время прямого хода в рассматриваемых приводах незначительно. На характер динамических процессов наибольшее влияние оказывают: конструктивный коэффициент N, рабочий ход s, масса подвижных частей привода ш, начальные объемы рабочей Voi и выхлопной V02 полостей, результирующая сила Р и ее составляющие.

5. Для силовых пневмоприводов ПР и пневматических приводов выправочноподбивочно-рихтовочных машин найдены значения конструктивных параметров, исходя из условия достижения приводом установившейся скорости за время движения поршня на величину рабочего хода. Были определены рациональные значения конструктивного коэффициента N и отношения площадей торцов поршня П2] для различных режимов работы приводов. При относительной нагрузке % от 0,1 до 0,3 и П21=0,75.1 (х равной от 0,1 до 0,2 при П21=1. 1,5) рационально выбирать значения конструктивного коэффициента N меньше 1,0. 1,5. Если привод работает при значениях относительной нагрузки в интервале 0,4.0,7, то любые значения конструктивного коэффициента N в интервале от 0,1 от 2,5 и значения отношения площадей торцов поршня П2] в интервале от 0,75 до 1,5 будут рациональными для рассматриваемых приводов.

6. По результатам определения значений конструктивных параметров пневматического привода выправочно-подбивочно-рихтовочной машины для стрелок и пути ВПРС-500, при которых обеспечивается режим автоторможения, были внесены изменения в пневматическую схему машины.

7. По результатам проведенных исследований разработана методика выбора рациональных параметров пневматических приводов на основе пространственных номограмм.

8. Полученные при математическом моделировании результаты в виде пространственных номограмм и контурных графиков могут быть использованы при проектировании пневматических приводов исполнительных механизмов железнодорожного транспорта для определения вида динамических процессов и времени прямого хода tnp.

9. Отклонение результатов расчетов по программам в среде СКМ MathLAB 6 от результатов экспериментальных исследований пневматических приводов и результатов расчетов динамических процессов в других программных средах составляет от 0,5 до 16 %.

1. Айрапетян А.С. Повышение быстродействия исполнительных механизмов (пневмоприводов) промышленных роботов и других средств механизации лис-тоштамповочного производства. Дис.кант. техн. наук - М., 2000. — 164с.

2. Алексеев А.П., Степанов В. П. Промышленный робот «Универсал-15»: Устройство, наладка, обслуживание. — М.: Машиностроение, 1990. 96с.

3. Белянин П.Н. Кинематические схемы, системы и элементы промышленных роботов. -М.: Машиностроение, 1992.- 192с.

4. Белянин П.Н. Промышленные роботы и их применение: Робототехника для машиностроения. 2 изд. М.: Машиностроение, 1983. - 311с.

5. Выжигин А.Ю. Исследование и повышение быстродействия пневматического привода промышленного робота и других автоматизирующих устройств для листовой штамповке. Дис.канд. техн. Наук. М., 1996. - 201с.

6. Вязгин В.А., Федоров В.В. Математические методы автоматизированного проектирования: Уч. пособие для втузов. -М.: Высшая школа, 1989. 184с.

7. Герц Е.В. Динамика пневматических систем машин. — М.: Машиностроение, 1985.-256с.

8. Герц Е.В. Пневматические приводы. Теория и расчет. М.: Машиностроение, 1969. -360с.

9. Герц Е.В., Крейнин Г. В. Расчет пневмоприводов. Справочное пособие. — М.: Машиностроение, 1975. 272с.

10. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Динамика пневматических приводов машин-автоматов. М.: Машиностроение, 1964. - 236с.

11. Гидравлические и пневматические приводы промышленных роботов и автоматических манипуляторов. Под ред. Крейнина Г.В. М.: Машино-строение, 1993.-304с.

12. ГОСТ 15608-81. Пневмоцилиндры поршневые. Технические условия.

13. ГОСТ 26059-89. Роботы промышленные. Пневмодвигатели исполнительных устройств.

14. Данилкин Д.И. и др. Устройство и эксплуатация рихтовочных и выправоч-ных машин: Учебник для ср. проф.-техн. училищ ж.-д. трансп. / И.Е.Данилкин, А.И.Башарин, К.Б.Ершова; Под ред. И.Е.Данилкина. М.: Транспорт, 1986. -205с.

15. Дзюбандовский К.А. Пневматические приспособления. Проектирование и эксплуатация. JL: Машиностроение, 1969. - 144с.

16. Дьяконов В. MATLAB 6: учебный курс СПб.: Питер, 2001. - 592с.

17. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник. — М.: Машиностроение, 1988.-392с.

18. Колчинский Ю.Л., Дудко Г.Д. Устройство и монтаж смазочных, гидравлических и пневматических систем общепромышленного назначения. М.: Высшая школа, 1988.-239с.

19. Кудрявцев А.И., Пятиведерный А.П., Рагулин Е.А. Монтаж, наладка и эксплуатация пневматических приводов и устройств. — М.: Машиностроение, 1990. -208с.

20. Кудрявцев А.И. и др. Пневматические силовые приводы и СУ. — М.: НИИ-МАШ, 1966.-56с.

21. Лазарев Ю.Ф. MatLAB 5.x.- Киев: Издательская группа BHV, 2000. 384с.

22. Малахов М.В. и др. Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт промышленных роботов. М.: Металлургия, 1989. - 224с.

23. Машина выправочно-подбивочно-рихтовочная ВПР-02: Техническое описание 1023.00.00.000 ТО и инструкция по эксплуатации 1023.00.00.000 ИЭ/

24. Министерство путей сообщения РФ. Центральное конструкторское бюро тяжелых путевых машин. — М.: Транспорт, 1995. 415с.

25. Машина выправочно-подбивочно-рихтовочная для стрелок и пути ВПРС-500. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 95.00.00.000/ Министерство путей сообщения РФ. М.: Транспорт, 1991. - 374с.

26. Морачевский B.JI. Многоступенчатый привод для автоматических устройств. -М.: Машиностроение, 1966. 116с.

27. Навроцкий K.JI. Моделирование и динамический расчет на ЭВМ гидро- и пневмоприводов. Часть 3. Учебное пособие. М.: МАДИ (ГТУ), 2001 - 133с.

28. Новые путевые машины: (Подбивочно-выправочные и рихтовочная ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000)/ Ю.П.Сырейщиков, Е.С.Дмитриев, Е.А.Лукин, А.К.Селищев; Под ред. Ю.П.Сырейщикова. М.: Транспорт, 1984. — 317с.

29. Пашков В.М. Промышленный робот «Циклон 5»: Устройство, наладка, обслуживание. М.: Машиностроение, 1988. - 80с.31 .Пневматические приводы и СУ. Сборник. Под общ. ред. Е.В. Герц М.: Наука, 1971.-298с.

30. Пневматические устройства и системы в машиностроении. Справочник. Под ред. Герц Е. В. -М.: Машиностроение, 1981. -408с.

31. Проектирование и разработка промышленных роботов. Анишин С.С., Бабич А.В. и др. Под общей ред. Шифрина Я.А., Белянина П.Н. М.: Машиностроение, 1989. 272с.

32. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом схем и чертежей: Учебное пособие для технических вузов. Под ред. Соломенцева Ю.М. М.: Машиностроение, 1986. - 140с.

33. Промышленные роботы, манипуляторы и комплектующие изделия к ним: Каталог. М.: ВНИИТЭМР, 1991. - 84с.

34. Путевые машины: Учебник для вузов ж.-д. транс./С.А.Соломонов, М.В.Попович, В.М.Бугаенко и др. Под ред. С.А.Соломонова. — М.: Желдориз-дат, 2000. 756с.

35. Рапопорт Г.Н., Солин Ю.В. Применение промышленных роботов. М.: Машиностроение,1985. - 272с.

36. Робототехника и гибкие автоматизированные производства. Кн. 2. Приводы робототехнических систем: Учебное пособие для втузов. Под ред. Макарова И.М. — М.: ВШ, 1986. 175с.

37. Робототехнические системы и комплексы: Учеб. пособие для вузов. Под ред. И.И. Мачульского. — М.: Транспорт, 1999. 446с.

38. Снегоочистители двухпутные плужные СДП и СДП-М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1087.00.00.000 ТО. М.: Транспорт, 1978. -57с.

39. Слюсарев А.Н. Гидравлические и пневматические элементы и приводы промышленных роботов: Учебник для техникумов по специальности «Эксплуатация промышленных роботов». -М.: Машиностроение, 1989. 168с.

40. Структура и элементная база пневмоприводов ГПС, промышленных роботов и других объектов автоматизации. Методические рекомендации. — М.: ВНИИТЭМП, 1987.-33с

41. Сырицын Т.А. Надежность гидро- и пневмоприводов. М.: Машиностроение, 1982.-216с.

42. Теклин В.Г. Путевые струги, снегоочистители, уборочные машины: Уч. для проф.-техн. училищ. М.: Транспорт, 1986. - 232с.

43. Трифонов О.Н. и др. Приводы автоматизированного оборудования: Учебник для машиностроительных техникумов. — М.: Машиностроение, 1991. 336с.

44. Уайлд Д. Оптимальное проектирование: Пер. с англ. -М.: Мир, 1981. -272с.

45. Филипов И.Б. Тормозные устройства пневмоприводов. — Д.: Машиностроение, 1987.- 143с.

46. Шеногин М.В. Высокоскоростные адаптивные пневматические приводы технологических машин. Дис. Владимир, 2000. 240с.

47. Шеногин М.В., Угорова С.В. Проблемы энергосбережения в пневмоприводах. «Энерго- и ресурсосбережение — 21 век.» Материалы первой региональной научно-практической интернет-конференции. Орел, июнь-июль 2001.

48. Эксплуатация пневматических устройств и систем. Методические рекомендации. М.: НИИМАШ, 1980. - 37с.

49. Эксплуатация пневмоприводов ГПС, роботов и других машин. Методические рекомендации. М.: ВНИИТЭМП, 1987. - 35с.

50. Юревич Е.И. Основы робототехники: Учебник для вузов. Д.: Машиностроение, 1985. - 271с.

51. Юревич Е.И. и др. Устройство промышленных роботов. — Д.: Машиностроение, 1980.— 333с.

52. В. Chadwick. Design and simulate air circuits on your PC. Hudraulics & Pneumetics. February 1997.

53. Fleischer H. Stop oversizing pneumatic components-Machine design, June, 1999.

54. Cilinders are workhorses of linear motion. Hydraulics & Pneumatics, May, 1999.

55. Newhart M. P. Spring-return cylinders not as simple as you think. Hydraulics & Pneumatics, March, 1999.