автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение эффективности силового привода лесозаготовительного оборудования применением материалов с эффектом памяти формы

На

Коновалов Максим Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИЛОВОГО ПРИВОДА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЕМ МАТЕРИАЛОВ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ

05.21.01. - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ . диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Петрозаводск 2006

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

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Андронов Иван Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Шилове кий Вениамин Николаевич

кандидат технических наук, доцент

Чупраков Александр Михайлович

Ведущая организация: Санкт-Петербургская

государственная лесотехническая академия (СПбГЛТА)

Защита состоится « 23 » декабря 2006 г. в 14*00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петрозаводский государственный университет» (185910, Республика Карелия, Петрозаводск, пр. Ленина, 33).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета.

Автореферат разослан « ноября 2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность щемы, Эксплуатация гидрофицированного технологического оборудования лесозаготовительных машин (ЛЗМ) в условиях безгаражного хранения, влияния жесткого климата (зимний период 160. ,,230 дней при температуре от минус 22°С до минус 50°С, а также скорость ветра от 10 до 12 м/с), высокой вероятности разгерметизации из-за высоких рабочих давлений гидрожидкости (до 25 МПа), значительной динамической нагруженности в процессе технологического использования сопровождается низкой экологической безопасностью и надежностью гидропривода (30%...50% от всех отказов по машине).

Устранение этих недостатков возможно за счет применения материалов с эффектом памяти формы (ЭПФ) я качестве дискретного силового привода в виде гидроцнлиндров управления элементами технологического оборудования ЛЗМ. Исполнительные гидроцилиндры одностороннего действия с механизмом создания давления гидрожидкости от усилия пружин или стержней трубного профиля из материала с ЭПФ в процессе их нагрева позволят: сократить количество элементов объемного гидропривода (гидронасосы, трубопроводы, гидрораспределители, гидробак, фильтры); применять синтетические гидрожидкости (10... 15 л на один силовой гидроцилиндр) с положительно зависимыми параметрами работы в условиях жесткого климата; устранить аварийные ситуации выброса гидрожидкости при внезапной разгерметизации трубопроводов. Т.е. создается автономная система осуществления силового возвратно-поступательного воздействия на технологическое оборудование (бульдозеры, аутригеры, захваты, грейферы, силовой привод элементов конструкции манипулятора).

В настоящее время хорошо известен широкий класс материалов, обладающий обратимыми мартенснтными переходами (ОМП). К ним относятся, прежде всего, сплавы на основе Т!№, МпСи, Си7п, РеМп и другие. Эти материалы обладают целым классом уникальных, нетрадиционных физико-механических свойств, выделяющих их из класса обычных конструкционных металлов и сплавов. К этим свойствам относятся: эффект памяти формы (ЭПФ) - способность материала восстанавливать неупругие деформации до 10.. .15% при изменении температуры; пластичность прямого превращения (111111) — накопление деформации в сторону внешней нагрузки при охлаждении в интервале прямого мартенситного перехода; циклическая память формы (НПФ) — обратимое формоизменение при термоциклнровании в нагруженном состоянии и другие явления. Перечисленные свойства можно обобщить одним термином — мартенситная неупругость (МН). Вышеупомянутые уникальные свойства материалов с ОМП дают возможность использовать их в различных областях техники: в космонавтике, машиностроении, медицине и т.д. В частности, они могут быть использованы в элементах исполнительных силовых механизмов сложного функционального назначения: мартенситных двигателях; тепловых реле; в строительных конструкциях; насосах; клапанах и в ряде других ниже-

э

нерно-технических направлениях. Многообразие всевозможных вариантов использования данных материалов определяет задачу исследования применимости силовых приводов на базе металлов с ЭПФ для повышения эффективности технологического оборудования ЛЗМ.

Цель работы. Повышение эффективности силового привода лесозаготовительного оборудования путем повышения надежности при эксплуатации в условиях жесткого климата за счет применения материалов с эффектом памяти формы в гидроцилиндрах управления технологическим оборудованием.

Научная щетна работы:

- результаты экспериментальных исследований системы - проволока из материала с ЭПФ и упругое контртело. Показано, что при определенной термоциклической тренировке величины деформационно-силовых характеристик однозначно определяются жесткостью противодействия;

- разработаны методы расчета реактивных напряжений, осевых или сдвиговых деформаций и усилий, генерируемых в различных рабочих элементах с ЭПФ и упругом контртеле, функционирующих при обратимых мартенситных переходах. Данные методы основываются на полученных экспериментальных данных и отличаются минимизацией необходимых расчетных параметров;

- результата экспериментальных исследований применения системы силового привода стрелового манипулятора на базе материалов с ЭПФ с системой демпфирования - четвертной рессорой. Показано, что в процессе демпфирования затухающих колебаний манипулятора особое влияние оказывает жесткость демпфера. Поэтому предлагается способ по увеличению эффективности демпфирования путем корректировки жесткости рессоры за счет изменения ее рабочей длины.

Объекты исследования. Объектами теоретических и экспериментальных исследований являлись опытные проволочные образцы из материала с ЭПФ (сплав ТН-1), взаимодействующие с упругим контртелом (витая пружина растяжения). А также система демпфирования, состоящая из четвертной рессоры, установленная на модели манипулятора типа ТБ-1.

Предметщ исследований. Силовой привод технологического оборудования на базе материалов с ЭПФ с системой демпфирования.

Методы исследований. В работе использовано экспериментальное исследование деформационно-силовых характеристик системы рабочее тело из материала с ЭПФ и упругое контртело, методы сопротивления материалов и метод тензометрирования.

Значимость для теории и практики. Теоретическая значимость заключается в:

- методе расчета элементов исполнительных механизмов с рабочим телом из сплавов с ЭПФ;

- обосновании условий перехода на материалы с ЭПФ в качестве рабочего тела в силовом приводе технологического оборудования лесозаготовительной техники и возможности использования этих разработок лесозаготовительными предприятиями Республики Коми;

— рекомендациях по использованию рабочих элементов с ЭПФ многоразового назначения в устройствах и механизмах лесной отрасли с целью внедрения результатов в учебный процесс.

Практическая значимость заключается в:

— практическом применении материалов с ЭПФ в силовом приводе технологического оборудования лесных машин.

Идея внедрения этих сплавов положена в основу положительного решения по авторскому свидетельству «Способ обработки полуфабрикатов из сплавов с термоупругими мартенситными превращениями», заявленному в Российское агентство по патентам и товарным знакам; заявка №2005124798/17(027882) от 03.08.2005 г. Уведомление о положительном результате формальной экспертизы получено 01.2006 г.

Основные положения, выносимые на защиту:

— результаты экспериментальных исследований системы: проволока из материала с ЭПФ и упругое контртело, позволяющие разрабатывать методы расчета основных параметров для различных рабочих элементов с ЭПФ и упругим контртелом.

— метод расчета реактивных напряжений, осевых деформаций и усилий, генерируемых в системе, состоящей из трубки из материала с ЭПФ и упругого контртела, функционирующих при обратимых мартенситных переходах, отличающийся минимизацией необходимых расчетных параметров;

— метод расчета реактивных напряжений, сдвиговых деформаций и усилий, генерируемых в системе, состоящей из пружины из материала с ЭПФ и упругого контртела, функционирующих при обратимых мартенситных переходах, отличающийся минимизацией необходимых расчетных параметров;

— конструктивные решения исполнительных механизмов иа базе материалов с ЭПФ, такие как силовые гидроцилиндры одностороннего действия и устройство экологической защиты. Данные разработки могут быть применены в силовом приводе технологического оборудования, таких ЛЗМ как ТБ-1 М 15, ТБ-1 М 16, МЛ-119 А, ЛТ-171, МЛ-136.

— метода определения основных рабочих параметров для различных конструкций силовых гидроцилиндров;

— результаты экспериментальных исследований на модели манипулятора типа ТБ-1 с применением силового привода на базе материалов с ЭПФ с системой демпфирования;

— рекомендации по использованию системы регулировки жесткости рессоры, которая позволяет осуществлять автоматический режим корректировки жесткости всей упругой структуры манипулятора в зависимости от вылета манипулятора и изменения нагрузки на рабочий орган рукояти в процессе эксплуатации.

Обоснование и достоверность результатов исследований., Точность экспериментальных исследований находится в пределах 90 % при достоверности 95 %.

Апообаиия работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Межрегиональных молодежных научных конфе-

ренциях «Севергеоэкотех-2003» (Ухта, 2003); «Севергеоэкотех-2004» (Ухта, 2004); на научно-технических конференциях УГТУ (Ухта, 2003); (Ухта, 2004); (Ухта, 2003); а также представлены на: ЬХ Международном семинаре «Актуальные проблемы прочности» (Великий Новгород, 2002); на XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Тольятти, 2003); на Международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы лесного комплекса» (Брянск, 2004); (Брянск, 2005); Международной научно-технической конференции «Новые технологии в машиностроении» (Брянск, 2005); на научно-технической конференции «Обоснование технических решений и параметров лесосечных машин. Поддержание и восстановление их потенциальных свойств» (Санкт-Петербург, 2003); изданы в сборниках трудов: «Известия Санкт-Петербургской академии» (Санкт-Петербург, 2005); «Вестник Самарского университета» (Самара, 2004).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 13 статьях и одних тезисах, в том числе четыре работы без соавторов.

Реализация работы. Научные результаты исследований внедрены в виде рекомендаций на ОАО «Ремонтник» и используются в учебном процессе кафедр ЛДМ и М (УГТУ) и СМ и ДМ (УГТУ). На изготовленных и модернизированных лабораторных установках проводятся лабораторные работы со студентами.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, список литературы включает 115 наименований, приложений. Содержание работы изложено на 135 страницах машинописного текста, иллюстрировано 63 рисунками и 20 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованна актуальность темы диссертации, сформулированы цель работы и основные научные положения, выносимые на защиту.

I. В первой главе освещено краткое состояние вопроса: проведен анализ надёжности гидросистем лесозаготовительных машин; рассмотрено влияние силовых параметров структур существующих манипуляторов и влияние гидропривода технологического оборудования на его динамическую нагруженность. Также приведены краткие сведения о материалах с обратимыми мартенситны-ми переходами, рассмотрена структурно-аналитическая теория прочности и патентная проработка прикладных аспектов по силовым механизмам на базе материалов с ЭПФ. Рассмотрены возможные варианты применения силового привода на базе материалов с ЭПФ в лесозаготовительной технике.

При обзоре и анализе исследований использовались работы: по динамической нагруженности лесосечных машин, выполненные В. А. Александровым, Г. Ш. Гасымовым, Г. П. Дроздовским, В. К. Хегаем, И. Г. Мосеевым; по надежности гидропривода лесозаготовительной техники В. П. Тюкавина, В. Н. Ши-ловского, Н. И. Лебедева; Ю. И. Кричевского, Г. П. Дроздовского; по ретроспективному обзору и применению материалов с ЭПФ, аналитической теории прочности таких ученых, как Г. В. Курдюмова, Л. Г. Хандорса, В.А, Лихачева,

В. Г. Малинина, С. П. Беляева, И. Н. Андронова, С. Л. Кузьмина, Ю. Н. Вью-ненко и других.

Обзор и анализ проведенных исследований показал, что существующие физические теории мартенситных переходов хоть и проясняют кинетику образования и роста мартенситной и аустенитной фаз, однако не дают возможность описать зги явления на языке напряжений и деформаций. Надежного физико-механического аппарата для описания свойств материалов с МН в терминах инженерной механики до недавнего времени не было. И лишь за последние 12 лет с появлением структурно-аналитической теории прочности Лихачева В.А-Малинина ВТ. появилась возможность адекватно описывать поведение материалов в условиях проявления МН. Однако эта теории очень сложны и не проверены, по крайней мере, для систем, действующих в режиме термоциклирова-ния. Следовательно для расчета необходимых параметров потребуются экспериментальные данные.

В следствии низкой надежности гидропривода ЛЗМ в условиях жесткого климата {30%...50% от всех отказов по машине), а также значительной знакопеременной нагрузки в процессе эксплуатации (438...13,47 кН), необходимо внедрение силового привода технологического оборудования на базе материалов с ЭПФ. Конструктивным решением являются силовые гидроцилиндры одностороннего действия с рабочим телом из материала с ЭПФ.

При внедрении силовых элементов на базе металлов с ЭПФ, такой элемент демпфирования как гидросистема отсутствует, а следовательно надо искать альтернативные способы и решения позволяющих снизить пиковые динамические нагрузки.

На основании выше изложенного, поставлены следующие задачи:

— проведение экспериментального исследования сплава ТН-1 в качестве рабочего тела из материала с ЭПФ с упругим контртелом;

- на основе полученных экспериментальных данных разработать методы расчета реактивных напряжений, осевых или сдвиговых деформаций и усилий, генерируемых в различных системах, состоящих из различных рабочих элементов с ЭПФ и упругого контртела, функционирующих при обратимых мартенситных переходах;

— анализ возможности применения нескольких конструктивных решений исполнительных механизмов на базе материалов с ЭПФ (таких как силовые гидроцилиндры одностороннего действия и устройство экологической защиты), а также расчет их основных рабочих параметров по полученным методам;

- экспериментальное исследование на модели манипулятора типа ТБ-1 возможности применения системы силового привода на базе материалов с ЭПФ с демпфером - рессорой взамен штатной гидросистемы с целью снижения изменяющихся по величине во времени динамических нагрузок на конструкцию гидроманипулятора.

В главе 2 описан метод и непосредственное проведение экспериментального исследования системы из сплава с ЭПФ ТН-1 (проволока) с упругим контртелом (пружиной). С целью осуществления эксперимента использовалась ранее спроектированная специальная установка. В данной главе представлены

закономерности эволюции деформаций е и реактивных напряжений Ор, обусловленных обратимой памятью формы, а также предложена методика выбора оптимального режима функционирования металла с ЭПФ при его защемлении.

Введена величина, называемая жесткостью противодействия системы образец из материала с ЭПФ и упругое контртело Kit

а)

s

где К - жесткость упругого элемента, Н/м; — длина рабочей части образца из материала с ЭПФ, м; $ — площадь поперечного сечения образца из материала с ЭПФ, м1.

Если пренебречь обычной пластической деформацией, то реактивные напряжения <тр находятся по формуле:

аР=Кге, (2)

где с — осевые деформации, способные к возврату.

Осевая деформация находится по отношению (3):

е=^2-100%, (3)

%

где ¿¿э — изменение длины образца из материала с ЭПФ при нагреве, м. Основные результаты экспериментов представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 — Деформационно-силовые характеристики

Показано, что для данного режима термоциклической тренировки (<*=350 МПа) величины деформационно-силовых характеристик <грае зависят от величины жесткости противодействия К). Для точек АВСОЕ значения ар и е найдены экспериментально, а точка I? отвечает фактическому пределу прочности исследованной проволоки из сплава с ЭПФ. Для остальных точек значения найдены путем линейной экстраполяции. Прямые, исходящие из начала координат,

s

представляют геометрическое место точек равных жесткостям противодействия К,.

На рисунке 2 представлена зависимость осевой силы N от жесткости противодействия К[. Согласно рисунку 3, указаны графики удельной работоспособности А от жесткости противодействия К/ для первого (1), пятого (2) и десятого термоцикла (3). н,л

Рисунок 2 — Зависимость осевой силы N от жесткости противодействия К/ А,МДж/ы®

А=аСОТ4'К13+0,4658-^+0,2239

Рисунок 3 — Зависимость удельной работоспособности А от жесткости противодействия Кг в первом (1), пятом (2) и десятом термоциклах (3)

Из хода кривых видно, что максимальная удельная работоспособность А достигается при жесткости противодействия К¡=14 ГПа. Установлено, что уровень реактивных напряжений ар и осевая сила N возрастают при увеличении жесткости противодействия Л/, однако максимальная удельная работоспособность А определяется из оптимального режима функционирования металла с ЭПФ при его взаимодействии с упругим контртелом.

В третьей главе по полученным экспериментальным данным разработано несколько методов расчета основных рабочих параметров для систем, состоящих нз рабочего тела из металла с ЭПФ и упругого контртела. Предложено несколько конструктивных решений силовых гидроцилиндров на базе сплавов с ЭПФ и механизм экологической защиты. Дня обоснования перехода на исполнительные гидроцилиндры на базе материалов с ЭПФ был проведен анализ параметров теплообмена объемного гидропривода в рассматриваемых условиях жесткого климата.

1. Расчет реактивных усилий и напряжений в системе, состоящей из трубки с ЭПФ и упругого контртела (рисунок 4).

/ ✓

/ /

Т, — трубка из материала с ЭПФ; По - упругое контртело (пружина сжатия). Рисунок 4 - Расчетная статически неопределимая схема

ц т _|

1> ь ь

У 12 к < ЛЛАс

Согласно рисунку 4 получены основные расчетные формулы:

— жесткость противодействия Кг трубки с ЭПФ и упругого контртела:

где О/ и Ог — наружный и внутренний диаметры трубки с ЭПФ (соответственно), м ;Ь- длина трубки с ЭПФ, м; О0 - диаметр пружины, м; ¿о - диаметр проволоки пружины, м; по - число витков пружины; б - модуль сдвига линейно упругой пружины. Па;

- осевая сила N. генерируемая в трубке из металла с ЭПФ:

4 ' (5)

где сгр - рабочее напряжение в системе, МПа; - осевое перемещение трубки с ЭПФ X:

Л= ^^ , (6)

ю

где «Тящ — предельно возможное генерируемое напряжение в системе, МПа; ^тах ~ максимальный деформационный отклик, %.

Расчет рабочих выходных параметров дискретного силового гидроцилиндра одностороннего действия на базе материалов с ЭПФ по данному методу осуществляется по формулам (7) и (8). На рисунке 5 представлена схема разрабатываемого силового гидроцилиндра одностороннего действия на базе металлов с ЭПФ.

Усилие гидроцнлиндра 2 на базе материалов с ЭПФ и ход штока гидроцилиндра 5 на выходе:

2: =

(7)

5 =

П1 • Л

(8)

где £>П1, Впг, Опз, и Бщ — диаметры поршней гидроцнлиндра, м; ц - коэффициент гидравлических потерь.

10

1 - рабочий элемент из материала с ЭПФ; 2 - нагревательный элемент; 3 - пружина противодействия; 4 - поршень приводной гидродомкрата; 5 - поршень малый гидродомкрата; 6 -поршень нагнетательный; 7 - поршень исполнительный; 8 — шток исполнительного гидроцилиндра; 9 - ребра охлаждения; 10 — клапан с электроуправлением для возврата синтетической жидкости под действием веса технологического оборудования.

Рисунок 5 - Схема силового гидроцнлиндра одностороннего действия на базе металлов с ЭПФ

2. Расчет реактивных усилий и напряжений в системе, состоящей из витой пружины из материала с ЭПФ и упругого контртела (рисунок б)

Пэ — пружина из материала с ЭПФ (рабочее тело); П0 -линейно упругая пружина

(упругое контртело). Рисунок б - Расчетная статически неопределимая схема, состоящая из пружин заневоленных между двумя жесткими заделками

Получены основные расчетные формулы: - жесткость противодействия трубки с ЭПФ К) и пружины (упругое контртело):

¿э по

(9)

где и Т>о,(10,п0 - стандартные параметры указанных пружин, м; О -

модуль сдвига материала, из которого сделана пружина П0, Па; - осевая сила N„ в пружинах:

АГ =

шах

80 .. Ттят 80э*

(10)

11 'тах К\Ут ах

где Тр— рабочее напряжение в системе, МПа; — осевая деформация Л (удлинение при нагреве):

_р\ах__

Расчет рабочих выходных параметров силового гидроцилиндра по данному методу осуществляется согласно рисунку 7 по формуле (12).

Исполнительное усилие штока гидроцилиндра Z в зависимости от параметров материала с ЭПФ и конструктивных параметров устройства:

г =

Л2-Пв1 -Г—

Х(Я- -

й3 5

(12)

803(0г~аи 201эпгэ-уиш(Я2-л) У

где 0=(20в+й/)д — диаметр поршня (эффективная площадь давления на гидрожидкость со стороны пружины с ЭПФ, м; А — коэффициент, учитывающий ме-

сто для нагревательных элементов; п — число пружин ЭПФ; — диаметр внутреннего трубопровода, м; т^ —гидравлические потери; Б — ход штока гидроцилиндра, м.

1 - пруяснкы из металла с ЭПФ; 2 - упругое контртело; 3 — электронагревательный элемент; 4 - обратный клапан с электоруправлением^ — ребра охлаждения; 6 — термоизоляция; 7 -пружина возврата поршня (для грейфера или механизма поворота): 8 — обратный клапан.

Рисунок 7 - Схема силового гидроцилиндра одностороннего действия на базе

металлов с ЭПФ (»/=0,7)

Также в данной главе предлагается методика выбора параметров силового гидроцилиндра 2,5 или по заданному одному из них (рисунок 8). В основу этой методики положена трансформация значений 7. и 5 при выбранных значениях 03; Д- </э; ¿1 для оптимального сочетания всех конструктивных и силовых параметров конструкции и размеров пружин из материала с ЭПФ. Исходя из требуемых силовых и кинематических параметров привода технологического оборудования ЛЗМ, выбираются необходимые параметры силового гидроцилиндра на базе материалов с ЭПФ.

г, кН Б.м

120

о, 20

Рисунок 8 - График определения параметров силового гидроцилиндра 5 или <1 по заданному одному из них

В четвертой главе работы приведено экспериментальное исследование применимости системы силового привода на базе материалов с ЭПФ с демпфером — четвертной рессорой для эффективного гашения свободных колебаний конструкции манипулятора.

С целью осуществления этой работы и оценки критериев динамической нагруженности была доработана модель манипулятора трактора типа ТБ-1 с изменением кинематической схемы (рисунок 9). Модель состоит из: технологического оборудования; демпфирующего элемента — упругого элемента с параметрами гистерезиса (четвертная рессора с варьируемым количеством листов п=4;5;6;7); основания.

Для сравнения этой системы 1 (рессора и гидроцплиндр на базе материалов с ЭПФ) альтернативно применена система 2 - гидроцилиндр и резиновый шланг.

Эксперимент проходил по следующим направлениям:

— исследование системы 1: жесткий стержень (имитация силового привода на базе материала с ЭПФ и демпфирующий элемент (рессора) (рисунок 9);

— исследование системы 2: введение гидроцилиндра и резинового шланга (рисунок 9).

Критерием адекватности при сравнении жесткостей обеих систем, являлась величина вертикального перемещения конца рукояти манипулятора А1„ от действия прикладываемой нагрузки Р и количества листов рессоры п в статическом режиме.

1 — жесткий стержень (имитация силового привода на базе материала с ЭПФ) и демпфирующий элемент (рессора); 2 - введение пшроцилиндра и резинового шланга. Рисунок 9 - Вид общий экспериментальной установки

Основной задачей проведенного эксперимента являлся поиск альтернативного обоснования на переход системы с гидроприводом на новые силовые приводы с материалами с ЭПФ с целью уменьшения динамической нагруженности манипулятора. Исследования заключались в записи свободных колебаний

манипулятора и последующей их обработке по осциллограммам. По полученным осциллограммам оценивали динамические характеристики затухающих колебаний в сравниваемых системах по одному из критериев оценки — логарифмическому декременту затухания колебаний <5.

Логарифмический декремент затухания колебаний 5 определяется:

д = 1п— = кТ>

(13)

где а- начальная амплитуда (максимальное отклонение, замеряемое с осциллограммы), м; аз — последующее отклонение, мм (определяется по оспиллограм-

2-я -ме); 7=--период затухающих колебании, с (определяется по осциллограм-

IV

ме); А — коэффициент затухания, Гц.

рсновцце результаты экспериментальных исследований четвертой главы.

Как упоминалось ранее, при использовании силовых элементов на базе материалов с ЭПФ такой демпфер как гидросистема отсутствует, следовательно, демпфирующий элемент (рессора) должен быть эффективной альтернативой ей.

По результатам экспериментальных зависимостей (рисунки 10 и 11) видно, что с учетом идентичности жесткостей демпфирующих элементов при сравнении системы 1 и системы 2 характер изменения логарифмического декремента затухания 6 от нагрузки и жесткости демпферов различный. При увеличении жесткости в системе 1 за счет изменения количества листов рессоры п от 4 до 7 листов, д] возрастает на 54%...62% (рисунок 10), В системе 2 с увеличением жесткости логарифмический декремент затухания & уменьшается на 47%...60% (рисунок 11).

5,

о*

0,7 0.6 0,5 ' 0,4 03

м <и

б!=-0,28ЧР)+1,9197 >=-0,209б1п(Р)+1,5147

.5,=Ч»,1859Ь^-1,359

5|=-0,0,13221п(Р)+1,03 78

♦ 7|«ст м 6 ГМСТОС « 3 лист» пкп

50 70 90 на Ш 1») 170 190 ¡10

Р,н

Рисунок 10 — Логарифмический декремент затухания колебаний 6/ от нагрузки на манипулятор Р с демпфирующим элементом — рессорой (система 1)

$2 0,65

0.8

0.55

а»

0.45

м-

а.зз

50

Рисунок 11 -Логарифмический декремент затухания колебаний ¿>2 от нагрузки на манипулятор Р с применением гидравлики (система 2)

На рисунке 12 приведено отношение 8Л132 =К$, т.е. эффективность гашения колебаний систем 2 и 2.

Рисунок 12 — Эффективность гашения колебаний для сравниваемых систем 1 и 2

Таким образом, система 1 (рессора и гидроцилиндр на базе материалов с ЭПФ) эффективней с более жесткой рессорой на 17%...41% (и> 6), т.е. при Я® >1, а система 2 (гидроцилиндр и резиновый шланг) эффективней при условии К} <1. Отсюда следует, что демпфирующий элемент в системе 1 эффективней

5г=-0,09881п(Р)+1,0491

, 5г=-0,1271п{Р)+1,131

ъ=-<и3191п(Р)+1.т2

Ч),14721п(Р>+1Д65б

70

90

130

150

1ГО

1»

Р,Н

системы 2 в процессе гашения колебаний при увеличении жесткости рессоры и снижении нагрузки Р.

Сравнительный анализ процессов затухания колебаний манипулятора по

g

логарифмическому декременту затухания колебаний S и по критерию

позволяет определить степень эффективности гашения колебаний систем 1 и 2, В процессе демпфирования затухающих колебаний манипулятора особое влияние оказывает жесткость демпфера. Поэтому для выполнения требуемого условия Kt >1 необходима управляемая корректировка жесткости пакета рессор, особенно при увеличении нагрузки на манипулятор, т.к. в реальных условиях эксплуатации манипулятора изменение числа листов рессоры не представляется возможным. Исходя из выше сказанного, предлагается способ изменения жесткости рессоры в процессе функционирования технологического оборудования.

Общие выводы и рекомендации

1 - Проведено экспериментальное исследование сплава с ЭПФ ТН-1 и упругого контртела. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы при проектировании в различных силовых исполнительных механизмах с рабочим телом из металлов с ЭПФ и позволяют разработать методы расчета их основных рабочих параметров.

2 — Предложен метод расчета реактивных напряжений, осевых деформаций и усилий, генерируемых в системе, функционирующей при обратимых мартенситаых переходах, состоящей из трубки с ЭПФ и упругого контртела, выполненного в виде витой пружины. Метод отличается минимизацией необходимых расчетных параметров.

3 — Разработан метод расчета реактивных напряжений, сдвиговых деформаций и усилий, генерируемых в витых пружинах при мартенсита ых переходах и функционирующих в условиях действия упругого контртела. Предложенный метод весьма прост в математическом плане, что позволяет надеяться на его широкое применение в разнообразных технических приложениях.

4 — Рассмотрено несколько конструктивных решений по исполнительным механизмам на базе материалов с ЭПФ, таких как силовые гидроцилиндры односторонних) действия и устройство экологической защиты. Данные разработки могут быть применены в силовом приводе технологического оборудования, таких ЛЗМ как ТБ-1 M 15. ТБ-1 M 16, МЛ-119 А, ЛТ-171, МЛ-136 и т.д.

5 - Разработаны методы расчета основных рабочих параметров силовых гидроцилиндров на базе материалов с ЭПФ для различных конструкций. Данные методы позволят подобрать оптимальные параметры силового привода лесозаготовительной техники в зависимости от эксплуатационных условий.

6 — Экспериментальные исследования на модели манипулятора типа ТБ-1 показывают, что применение системы силового привода на базе материалов с ЭПФ с демпфером-рессорой (при оптимальном подборе рабочих параметров и с учетом нагрузок предельного уровня) способствует гашению свободных коле-

баний технологического оборудования в процессе эксплуатации на 17%...41%, что позволяет увеличить сопротивляемость конструкции гидроманипулятора (стрела, рукоять) усталостным разрушениям за счет снижения количества циклов знакопеременным нагрузкам в колебательном процессе. Результаты исследований внедрены в виде рекомендаций на ОАО «Ремонтник».

7 — Предложена принципиальная схема регулирования жесткости рессоры, позволяющая осуществить автоматический режим корректировки жесткости всей упругой структуры манипулятора в зависимости от вылета манипулятора и изменения нагрузки на рабочий орган рукояти в процессе эксплуатации. В итоге образуется единая (вместе с гидроцшшндром на базе материалов с ЭПФ) оптимальная эргономическая система электроуправления манипулятором.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Андронов И.Н. Расчет реактивных усилий и напряжений в витых пружинах из материалов с ЭПФ [Текст] / И. Н. Андронов, Г. П. Дроздовский, М. Н. Коновалов // Сборник научных трудов ЬХ Международного семинара «Актуальные проблемы прочности». Великий Новгород, 30 сентября - 4 октября 2002. - Великий Новгород, 2002. — С. 8-11.

2. Андронов И. Н. Расчет контактных усилий и напряжений в системе состоящей из трубки с ЭПФ и упругого контртела [Текст] / И. Н, Андронов, Г, П. Дроздовский, М. Н. Коновалов // XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов», 30 сентября — 3 октября 2003 г.:тезисы доклада. — Тольятти, 2003. - С. 2.

3. Андронов И.Н. Методика расчета реактивных усилий и напряжений в системе, состоящей из трубки с эффектом памяти формы и упругого контртела [Текст] / И. Н. Андронов, М. Н. Коновалов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии: сборник научных трудов / СПбГЛТА. — Санкт-Петербург, 2005. - Вып. 4. - С. 4-10.

4. Дроздовский Г. П. Применение материалов с эффектом памяти формы в приводе технологического оборудования грузоподъемных машин [Текст] / Г. П. Дроздовский, И. Н. Андронов, М. Н. Коновалов // Сборник научных трудов к научно-технической конференции, Ухта, 15 - 17 апреля 2003 / УГТУ; под ред. акад. РАЕН Н. Д. Цхадая. - Ухта, 2004. - С. 90-91.

5. Дроздовский Г.П. Использование материалов с эффектом памяти формы в гидроцилиндрах системы гидропривода лесных машин [Текст] / Г. П. Дроздовский, И. Н. Андронов, М. Н. Коновалов // Обоснование технических решений и параметров лесосечных машин. Поддержание и восстановление их потенциальных свойств: сборник научных трудов / СПбГЛТА имени С. М. Кирова. — Санкт-Петербург, 2003. - С. 42-47.

6. Дроздовский Г. П. Исследование влияния жесткостей манипулятора на его динамическую нагруженность [Текст] / Г. П. Дроздовский, А. Я. Демянчик, М. Н. Коновалов И Сборник научных трудов к научно-технической конференции, Ухта, 19 - 22 апреля 2005 / УГТУ; под ред. акад. РАЕН Под ред. Н. Д. Цхадая. -Ухта, 2005. - Ч. 1.-С. 301-304.

7. Коновалов М. Н. Экспериментальная установка и методика исследования динамического нагружения манипулятора ТБ-1 с применением силовых элементов на базе материалов с эффектом памяти формы [Текст] / М. Н. Коновалов // Актуальные проблемы лесного комплекса: сборник научных трудов по итогам Международной научно-технической конференции / БГИТА. - Брянск, 2005. -Вып. II-С.78-82.

8. Коновалов М. Н. Повышение эксплуатационной надежности гидропривода лесопромышленного оборудования на базе применения материалов с эффектом памяти формы [Текст] / М. Н. Коновалов // Межрегиональная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2003», 19 - 21 марта 2003 г.: материалы конференции. - Ухта: УГТУ 2003. - С. 221.

9. Коновалов М. Н. Анализ влияния жесткости климата на работоспособность гидропривода лесозаготовительного оборудования [Текст] / М. Н. Коновалов // Сборник научных трудов к научно-технической конференции, Ухта, 20 — 23 апреля 2004 / УГТУ. - Ухта, 2004. - Ч. 2. - С. 34-38.

10. Коновалов М. Н, Исследование влияния факторов жесткости климата на режим функционирования гидросистемы управления лесозаготовительного оборудования [Текст] / М. Н. Коновалов // Межрегиональная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2004», 17 - 19 марта 2004 г.: материалы конференции. - Ухта, УГТУ 2005. - С. 274-277.

11. Коновалов М. Н. Исследование влияния жесткости демпфирующих элементов стрелового манипулятора [Текст] / М. Н. Коновалов, И. Н. Андронов, Г. П. Дроздовский // Новые материалы и технологии в машиностроении: сборник научных трудов по итогам Международной научно-технической конференции / БГИТА. - Брянск, 2005 - Вып. 4. - С. 81 -85.

12. Коновалов М. Н. Расчет реактивных усилий и напряжений в системе состоящей из трубки с ЭПФ и упругого контртела [Текст] / М. Н. Коновалов, Г. П. Дроздовский // Вестник Самарского государственного технического университета: сборник научных трудов, Самара, 2004. - Вып. 27. - Самара, 2004. - С. 134-137.

13. Коновалов М. Н. Влияние изменения жесткости демпфирующих элементов в системе - манипулятор и силовой привод на базе металлов с эффектом памяти формы [Текст] I М. Н. Коновалов, Г. П. Дроздовский // Актуальные проблемы лесного комплекса: сборник научных трудов по итогам Международной научно-технической конференции / БГИТА. - Брянск, 2005. - Вып. 12, - С. 142-144.

14. Коновалов М, Н, Аварийное устройство экологической защиты системы гидропривода лесозаготовительных машин [Текст] / М. Н. Коновалов, Г. П. Дроздовский, И. Н. Андронов // Актуальные проблемы лесного комплекса: сборник научных трудов по итогам Международной научно-технической конференции / БГИТА. - Брянск, 2004. - Вып. 9 - С. 197-200.

15. Андронов И.Н., Овчинников С.К., Коновалов М. Н. Способ обработки полуфабрикатов из сплавов с термоупругими мартенситными превращениями // Приоритет РФ; заявка №2005124798/17(027882) от 03.08.2005 г.

Отпечатано в Ухтинском государственном техническом университете.

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, д.13. Гигиенический сертификат К» 11.РЦ.09.953.ШЮ810.10.03 от 27.10.03 г. Подписано в печать 20.04.2006. Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная, Уч.-изд.л. 1Д Тираж 100 экз. Заказ № 202.

Научным консультантом данной диссертации является к.т.н., профессор Дроздовский Г. П. (кафедра «Лесных и деревообрабатывающих машин и материаловедения»). Главы 1, 3 и 4 выполнены под руководством к.т.н., профессора Дроздовского Г. П.

ОГЛАВЛЕНИЕ

РЕФЕРАТ

Введение.

Глава 1. Аналитический обзор.

1.1 Анализ надёжности лесозаготовительных машин.

1.2 Анализ влияния параметров жесткости климата на работоспособность гидропривода лесозаготовительного оборудования.

1.3 Влияние гидропривода технологического оборудования на его динамическую нагруженность.

1.4 Анализ силовых параметров структур манипулятора.

1.5 Общие сведения о материалах с обратимыми мартенситными переходами.

1.6 Патентная проработка и прикладные аспекты по силовым механизмам на базе материалов с эффектом памяти формы (ЭПФ).

1.7. Возможные варианты применения силового привода на базе материалов с эффектом памяти формы в лесозаготовительной технике.

Выводы по главе 1.

Глава II. Опытное исследование сплава ТН-1 при термоциклировании в интервалах мартенситных переходов в системе проволока - пружина.

2.1 Основные направления исследований.

2.2. Метод экспериментального исследования.

2.3 Основные результаты экспериментальных исследований.

Выводы по главе II.

Глава III. Обоснование методов расчета элементов исполнительных механизмов с рабочим телом из металлов с эффектом памяти формы.

3.1 Метод расчета реактивных усилий и напряжений в системе, состоящей из трубки с эффектом памяти формы и упругого контртела.

3.1.1 Расчет рабочих параметров гидроцилиндра одностороннего действия на базе металлов с ЭПФ по разработанному методу.

3.1.2 Аварийное устройство экологической защиты.

3.2 Метод расчета реактивных усилий и напряжений в системе, состоящей из витой пружины из материала с эффектом памяти формы и упругого контртела.

3.2.1 Расчет параметров гидроцилиндра одностороннего действия базе материалов с ЭПФ система: пружина с ЭПФ - контртело).

Выводы по главе III.

Глава IV. Экспериментальное исследование влияния жесткости демпфирующих элементов в приводе стрелового манипулятора.

4.1 Постановка исследовательской задачи.

4.2 Методика проведения экспериментальных исследований и алгоритм обработки опытных данных.

4.3 Основные результаты экспериментальных исследований.

Выводы по главе IV.

Эксплуатационные условия применения лесозаготовительных машин (JI3M) для Республики Коми, Республики Карелия, Архангельской области и Сибири сопровождаются влиянием жесткого климата, который характеризуется низкими температурами (зима продолжается 160. .230 дней при температуре от минус 22°С до минус 50°С [1, 83] и скоростью ветра от 9 до 12 м/с) [52, 72]. Эти факторы приводят к увеличению кинематической вязкости масла в гидромагистралях (общая протяженность трубопроводов и обводных шлангов составляет от 40 до 130 м) системы привода технологическим оборудованием, что влечет за собой значительные потери давления в трубопроводах и отказы гидросистемы (30% - 50% от всех отказов по машине) [17, 88, 89]. Разгерметизация шлангов и трубопроводов в свою очередь приводит к аварийным ситуациям экологически вредного выброса гидрожидкости (до 500 л), что вызывает серьезные загрязнения окружающей среды.

Таким образом, эксплуатация J13M с гидрофицированным технологическим оборудованием в условиях безгаражного хранения, действия ряда климатических факторов (низкие температуры, загрязненность среды и т. д.), высокой вероятности разгерметизации из-за высоких рабочих давлений гидрожидкости (до 25 МПа), значительной динамической нагруженности в процессе технологического использования сопровождается низкой экологической безопасностью и надежностью элементов металлоконструкции, и гидропривода.

Устранение этих недостатков возможно за счет применения материалов с эффектом памяти формы (ЭПФ) в качестве дискретного силового привода в виде гидроцилиндров управления элементами технологического оборудования JI3M. Исполнительные гидроцилиндры одностороннего действия с механизмом создания давления гидрожидкости от усилия пружин или стержней трубного профиля из материала с ЭПФ в процессе их нагрева позволят: сократить количество элементов объемного гидропривода (гидронасосы, трубопроводы, гидрораспределители, гидробак, фильтры); применять синтетические гидрожидкости (10. 15 л на один силовой гидроцилиндр) с положительно зависимыми параметрами работы в условиях жесткого климата; устранить аварийные ситуации выброса гидрожидкости при внезапной разгерметизации трубопроводов [35, 37, 39, 42]. Т.е. создается автономная система осуществления силового возвратно-поступательного воздействия на технологическое оборудование (бульдозеры, аутригеры, захваты, грейферы, силовой привод элементов конструкции манипулятора).

В настоящее время хорошо известен широкий класс материалов, обладающий обратимыми мартенситными переходами (ОМП). К ним относятся, прежде всего, сплавы на основе TiNi, MnCu, CuZn, FeMn и другие. Эти материалы обладают целым классом уникальных, нетрадиционных физико-механических свойств, выделяющих их из класса обычных конструкционных металлов и сплавов. К этим свойствам относятся [58]: эффект памяти формы (ЭПФ) - способность материала восстанавливать неупругие деформации до 10. 15% при изменении температуры; пластичность прямого превращения (ППП) - накопление деформации в сторону внешней нагрузки при охлаждении в интервале прямого мартенситного перехода; циклическая память формы (ЦПФ) - обратимое формоизменение при термоциклировании в нагруженном состоянии и другие явления. Перечисленные свойства можно обобщить одним термином - мартенситная неупругость (МБ). Вышеупомянутые уникальные свойства материалов с ОМП дают возможность использовать их в различных областях техники: в космонавтике, машиностроении, медицине и т.д. [18, 63, 70, 86, 92, 102-106, 112-115]. В частности, они могут быть использованы в элементах исполнительных силовых механизмов сложного функционального назначения: мартенситных двигателях; тепловых реле; в строительных конструкциях; насосах; клапанах и в ряде других инженерно-технических направлениях. Многообразие всевозможных вариантов использования данных материалов определяет актуальность исследования применимости силовых приводов на базе металлов с ЭПФ для повышения эффективности технологического оборудования ЛЗМ.

Обобщая вышесказанное, были определены основные цели и задачи данной диссертационной работы:

- проведение экспериментального исследования сплава ТН-1 в качестве рабочего тела из материала с ЭПФ с упругим контртелом;

- на основе полученных экспериментальных данных разработать методы расчета реактивных напряжений, осевых или сдвиговых деформаций и усилий, генерируемых в различных системах, состоящих из различных рабочих элементов с ЭПФ и упругого контртела, функционирующих при обратимых мартен-ситных переходах;

- анализ возможности применения нескольких конструктивных решений исполнительных механизмов на базе материалов с ЭПФ (таких как силовые гидроцилиндры одностороннего действия и устройство экологической защиты), а также расчет их основных рабочих параметров по полученным методам;

- экспериментальное исследование на модели манипулятора типа ТБ-1 возможности применения системы силового привода на базе материалов с ЭПФ с демпфером - рессорой взамен штатной гидросистемы с целью снижения изменяющихся по величине во времени динамических нагрузок на металлоконструкцию гидроманипулятора.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность своему научному руководителю Андронову Ивану Николаевичу - доктору технических наук, профессору, и научному консультанту Дроздовскому Георгию Петровичу - кандидату технических наук, профессору Ухтинского государственного технического университета, за оказанную ими помощь при выборе направления исследований, при постановке диссертационной задачи, за постоянные совместные обсуждения научных результатов диссертации и непрерывный контроль за их достоверностью; также Шолю Николаю Рихардовичу - кандидату технических наук, доценту Ухтинского государственного технического университета, за оказанную им помощь в научных и организационных вопросах; коллективу и администрации Ухтинского государственного технического университета, где были получены результаты диссертационной работы, за повседневную поддержку при решении организационных вопросов, связанных с работой над диссертацией.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В целом, резюмируя результаты, можно сделать следующие выводы:

1 - Проведено экспериментальное исследование сплава с ЭПФ ТН-1 и упругого контртела. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы при проектировании в различных силовых исполнительных механизмах с рабочим телом из металлов с ЭПФ и позволяют разработать методы расчета их основных рабочих параметров.

2 - Предложен метод расчета реактивных напряжений, осевых деформаций и усилий, генерируемых в системе, функционирующей при обратимых мартенситных переходах, состоящей из трубки с ЭПФ и упругого контртела, выполненного в виде витой пружины. Метод отличается минимизацией необходимых расчетных параметров.

3 - Разработан метод расчета реактивных напряжений, сдвиговых деформаций и усилий, генерируемых в витых пружинах при мартенситных переходах и функционирующих в условиях действия упругого контртела. Предложенный метод весьма прост в математическом плане, что позволяет надеяться на его широкое применение в разнообразных технических приложениях.

4 - Представлен анализ влияния параметров жесткости климата на работоспособность гидропривода лесозаготовительного оборудования, показывающий, что охлаждение гидрожидкости в трубопроводах до критического повышения кинематической вязкости происходит в среднем за 2. 18,54 мин.

5 - Рассмотрено несколько конструктивных решений по исполнительным механизмам на базе материалов с ЭПФ, таких как силовые гидроцилиндры одностороннего действия и устройство экологической защиты. Данные разработки могут быть применены в силовом приводе технологического оборудования таких ЛЗМ как, ТБ-1 М 15, ТБ-1 М 16, МЛ-119 А, ЛТ-171, МЛ-136 и т.д.

6 - Разработаны методы расчета основных рабочих параметров силовых гидроцилиндров на базе материалов с ЭПФ для различных конструкций. Данные методы позволят подобрать оптимальные параметры силового привода лесозаготовительной техники в зависимости от эксплуатационных условий.

7 - Экспериментальные исследования на модели манипулятора типа ТБ-1 показывают, что применение системы силового привода на базе материалов с ЭПФ с демпфером-рессорой (при оптимальном подборе рабочих параметров и с учетом нагрузок предельного уровня) способствует гашению свободных колебаний технологического оборудования в процессе эксплуатации на 17%. .41%, что позволяет увеличить сопротивляемость конструкции гидроманипулятора (стрела, рукоять) усталостным разрушениям за счет снижения количества циклов знакопеременным нагрузкам в колебательном процессе. Результаты исследований внедрены в виде рекомендаций на ОАО «Ремонтник».

8 - Предложена принципиальная схема регулирования жесткости рессоры, позволяющая осуществить автоматический режим корректировки жесткости всей упругой структуры манипулятора в зависимости от вылета манипулятора и изменения нагрузки на рабочий орган рукояти в процессе эксплуатации. В итоге образуется единая (вместе с гидроцилиндром на базе материалов с ЭПФ) оптимальная эргономическая система электроуправления манипулятором.

1. Ананьев В. А., Асикайнен А., Вялькюо .Э, Герасимов Г. Г., Демин К. К., Си-канен J1, Сюнев В. С., Тюкина О. Н., Хлюстов В. К., Ширнин Ю. А. Промежуточное пользование лесом на Северо-Западе России. Йонсуу: НИИ леса Финляндии, 2005. - 150 с.

2. Александров В.А. Проектирование специальных лесных машин. Уч. пособие. Л.: JITA, 1977.-50 с.

3. Александров В.А. Динамические нагрузки в лесосечных машинах. Л.: ЛГУ, 1984.- 152 с.

4. Александров В.А. Моделирование взаимодействия лесных машин с предметом труда и внешней средой. Л.: ЛТА, 1987. - 80 с.

5. Александров В.А Моделирование технологических процессов лесных машин: Учебник для вузов. М.:Экология, 1995. 256 с.

6. Пат. №1506075 СССР: МКИ Е 21 В 33 / 12. Устройство для герметизации межтрубного пространства скважин / Андронов И.Н., Гуревич А.С., Пелепюк В.В. Заявка № 4347109/ 23 03; Заявл. 16.07.82; Опубл. 07.09.89 г. Бюл. №33.

7. Андронов И.Н. Коновалов М.Н. Методика расчета реактивных усилий и напряжений в системе, состоящей из трубки с эффектом памяти формы и упругого контртела // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии: Вып. 176. СПб.: СПбГЛТА, 2005. С. 4 - 10.

8. Андронов И.Н., Крючков С.В, Овчинников С.К. Одноуровневая модель явлений мартенситной неупругости в материалах с эффектом памяти формы / Сборник научных трудов. Материалы научно-технической конференции 15-17-апреля 2003. Ухта. УГТУ. 2004. С. 150-153.

9. Андронов И.Н., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. // Проблемы прочности. 1983. № 11.-С. 23-26.

10. Андронов И.Н., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. Исследование обратимой памяти формы в сплавах Cu-Mn // Металлофизика. 1984. Т. 6, № 3. С. 44-47.

11. Андронов И.Н., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. Металлофизика // 1984. Т.6. № З.С. 44-47.

12. Анисимов Г. М., Жендаев С. Г., Жуков А. В. и др. Лесные машины (тракторы, автомобили, тепловозы): Учебник для вузов М.: Лесная промышленность, 1989.-512 с.

13. Беленков Н. А. Надежность объемных гидроприводов и их элементов. -М.: Машиностроение, 1977. 166 с.

14. Бойков В. П., Белковский В. Н. Шины для тракторов и сельскохозяйственных машин. М.:Агропромиздат, 1988. - 240 с.

15. А. с. 713211 (СССР -USSR). МКИ2 F 16 К17/38, F 28 F 27/00, Запорный орган клапана / М. М Будаев, В. А. Гришин, В. Д. Кошеверов. № 2374915/29 06; Заявлено 21.06.76; Опубл. 30.12.80, Бюл. № 48.

16. Бутенин Н. В., Меркин Д. Р., Лунц Я. Р. Курс теоретической механики: Т. 2.: М.: Наука. 1985.-496 с.

17. Брайнин Г. Э., Крылов Б.С., Кузьмин C.JL, Лихачев В.А., Мастерова М.В. Эффекты механической памяти в никелиде титана и сплавах титан-никель-медь // Вестник ЛГУ (сер, математика, механика, астрономия). 1983. № 10. С. 16 -21.

18. Пат. № 1040198 (СССР -USSR). МКИ3 F 01 Р7/16 Терморегулятор системы водяного охлаждения двигателя внутреннего сгорания / Вержбицкий Л. Л., Прудников Ф. В., Вайтехович П. Е., Сивенков П. № 32311176/25 06; Заявлено 05.01.81; Опубл. 07.09.83, Бюл. № 33.

19. Виноградов Г. К. Лесосечные работы. М.: Лесная промышленность, 1981. -271 с.

20. Вьюненко Ю. Н., Затульский Г. 3., Комиссаров В. Н. Эффект памяти формы в спиральных образцах сплава CuZnAl: Вестник Тамбовского университета, т. 5, выпуск 2-3, 2000, С. 281 282.

21. Пат. № 1004251 (СССР -USSR). МКИ3 В 66 F 1/00 Домкрат / Г. П. Гаври-лов, В. К. Аман, JI. И. Тищенко, П. А. Царьков, Ю. Г. Ермаков. № 3371556/27 -11; Заявлено 23.12.81; Опубл. 15.03.83, Бюл. № 10.

22. Гасымов Г. Ш., Александров В. А. Нагруженность ВПМ на постепенных и выборочных рубках. Спб. Изд.-во С. Петербург, ун-та, 2005. - 192 с.

23. Пат. № 878590 (СССР -USSR). МКИ3 В 30 В15/34. Пресс И. Т. Гладышева / И. Т. Гладышев. № 2850048/25 27; Заявлено 13.12.79; Опубл. 07.11.81, Бюл. №41.

24. Пат. № 629393 (СССР -USSR). МКИ2 F 16 К17/38, F 28 F 27/00, Отсечной клапан с термочувствительным управлением / В. А. Гришин, Ю. П. Давыдов, А. А. Колобаев, В. Д. Кошеверов, В. П. Соловьев. № 2462451/25 06; Заявлено 16.03.77; Опубл. 25.10.78, Бюл. № 39

25. Дроздовский Г.П. Проектирование лесопромышленного оборудования: Учебное пособие. Ухтинский индустриальный институт, 1989. 133с.

26. Дроздовский Г.П. Влияние элементов гидравлики на надёжность металлоконструкции гидроманипулятора лесозаготовительной машины: Сборник научных трудов Ухтинского государственного технического университета №4. -Ухта: УГТУ, 2000. 492 е., ил.

27. Пат. № 1114547 (СССР -USSR). МКИ В 25 J 1/06 Манипулятор / Жавнер В. Л. № 3472175/25 08; Заявлено 14.07.82; Опубл. 23.09.84, Бюл. № 35.

28. Коновалов М. Н., Дроздовский Г. П., Андронов И. Н. Аварийное устройство экологической защиты системы гидропривода лесозаготовительных машин //

29. Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов. Выпуск 9. Брянск: БГИТА, 2004. -С. 197 - 200.

30. Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е.В. Никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти. М.: Наука, 1979, 178с.

31. Кочегаров В. Г., Бит Ю. А., Меньшиков В. Н. Технология и машины лесосечных работ: Уч. для вузов М.: Лесная промышленность, 1990. - 392 с.

32. Пат. № 966201 (СССР -USSR). МКИ3 Е 04 G 21/12. Устройство для фиксации плавного отпуска натяжения арматуры / И. И. Кравченко; Витебский домостроительный комбинат. № 2996773/29 33; Заявлено 23.10.80; Опубл. 15.10.82, Бюл. № 38.

33. Кричевский Ю. И. Влияние климата на надежность машин. Минск: Изд. Наука и техника, 1967. - 87 с.

34. Ксеневич И. П., Омельченко П. А., Степанюк П. Н. Трактор МТЗ 80 и его модефикации. - М.:Агропромиздат, 1991. - 397 с.

35. Курдюмов Г.В. О природе бездиффузионных мартенситных превращений // Докл. АН СССР. 1948. Т. 60, № 9. С. 1543 1546.

36. Курдюмов Г.В., Хандорс Л.Г. О термоупругом равновесии при мартенситных превращениях // Докл. АН СССР. 1949. Т. 66, № 2. С. 211 215.

37. Кушляев В.Ф. Лесозаготовительные машины манипуляторного типа. М.: Лесная промышленность, 1988. - 248 с.

38. Лебедев Н.И. Объемный гидропривод машин лесной промышленности: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Лесная промышленность, 1986. - 296 с.

39. Лихачев В.А., Кузьмин С.Л., Каменцева З.П. Эффект памяти формы. Л.: Изд. ЛГУ. 1987.216 с.

40. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Структурно аналитическая теория прочности. Изд. Санкт-Петербург. 1993. 471 с.

41. Пат. № 1515834 (СССР -USSR). МКИ4 F 03 G 7/06 Силовой привод / Лихачев В.А., Марченко С. А., Мозгунов В. Ф. ЛГУ № 42854993/25 06; Заявлено 14.07.87.

42. Пат. № 1515835 (СССР -USSR). МКИ4 F 03.G 7/06 Рабочий элемент мар-тенситного привода / Лихачев В.А., Мозгунов В. Ф. ЛГУ № 4285993/25 06; Заявлено 20.07.87.

43. Матвейко А. П. Технология и машины лесосечных работ: Учебник Минск, 1984.-334 с.

44. Материалы с эффектом памяти формы и их применение. Материалы семинара. Новгород Ленинград. Новгородский политехнический институт, 1989. С.168 - 257.

45. Машины и оборудование изготавливаемые предприятиями «Лесмаш»: Каталог. М.: Химки, 1992.-94.

46. Машины и оборудование АПК, выпускаемые в регионах России. Том 1. -М.: Информагротех, 1997.

47. Машины и оборудование АПК, выпускаемые в регионах России. Том 2. -М.: Информагротех, 1998.

48. Машины и оборудование АПК, выпускаемые в регионах России. Том 3. -М.: Информагротех, 1999.

49. Миронов Е. И., Рохленко Д. Б., Беловзоров Л. Н. и др. Машины и оборудование лесозаготовок: Справочник М.: Лесная промышленность, 1985. - 320 с.

50. Миронов Е. И., Рохленко Д. Б., Беловзоров Л. Н., Матвеенко Л. С., Кулагин Ю. М. Машины и оборудование лесозаготовок : Справочник М.: Лесная промышленность, 1990. - 440 с.

51. Миргазизов М.З., Поленичкин В.К., Гюнтер В.Э., Итин В.И. Применение сплавов с эффектом памяти формы в стоматологии. М.: Медицина. 1991. 181 с.

52. Мосеев И.Г. Анализ силовых параметров манипуляторов: Сборник научных трудов. Проблемы освоения природных ресурсов европейского севера №3. -Ухтинский индустриальный институт, 1997. 272с.

53. Невзоров Л. А., Зарецкий А. А., Волин Л. М. и др. Башенные краны. -М.: Машиностроение, 1979. 292 с.

54. Пат. № 1377451 (СССР -USSR). МКИ3 F 03 G 7/06 Привод / Остапенко Ф. В., Носов Е. Н., Нечаев К. Н., Думин С. А. № 4064882/25 06; Заявлено 05.05.86; Опубл. 29.02.88, Бюл. № 12.

55. Ооцука К., Симидзу К., Судзуки Ю. Сплавы с эффектом памяти формы: Пер. с яп. / Под ред. X. Фунакубо. М.: Металлургия, 1990. 224 с.

56. Попе Г. Производство блоков интегральных схем. В кн.: Эффект памяти формы в сплавах. (Пер. с англ.). М.: Металлургия, 1979, с. 434 - 442.

57. Попык К. Г. Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей , высшая школа 1968. 386 с.

58. Ракицкий А. А., Бернацкий А. К. Обеспечение ресурса рессорных подвесок. Мн.: Наука и техника, 1988. - 166 с.

59. Родригес С., Браун JI.C. Механические свойства сплавов, обладающих эффектом запоминания формы. В кн.: Эффект памяти формы в сплавах (Пер. с англ.). М.: Металлургия, 1979, с. 36-59.

60. Ротенберг Р. В. Подвеска автомобиля. М., "Машиностроение", 1972. 392 с.

61. Трактора и автомобили / Под ред. Скотникова В. А. М.:Агропромиздат, 1985.-440 с.

62. Справочник по гидравлике (под ред. Большакова В. А., 2-е изд.; перераб. и доп. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1984. - 343 с.

63. Скурихин В. И., Корпачев В. П. Технология и оборудование лесопромышленных производств: Уч. пособие для студентов лесотехнических вузов. 3-е изд., перераб. Красноярск: СибГТУ, 2004. 186 с.

64. Смирнов М. Ю. Повышение эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами: Научное издание. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. - 280 с.

65. Старков Г. И. Аэродинамическая характеристика дерева // Тр. ЦНИИМЭ. -Химки,№71. -С. 3-28.

66. Пат. № 840016 (СССР -USSR). МКИ3 В 66 F 1/08 Домкрат / Темский С. П., Штукарев В. С., Прокофьев И И, Степанов Ю. В, Фадеев В. Е. № 28146905/29 -11; Заявлено 11.07.79; Опубл. 23.06.81, Бюл. № 23.

67. Тихонов А.С., Герасимов А.П., Прохорова И.И. Применение памяти формы в современном машиностроении. Москва. Машиностроение. 1981. 80 с.

68. Трофименко А. П. Манипулятор // Функционально механические свойства металлов и композиций / Межгосударственный совет по физике прочности и пластичности материалов; Министерство науки высшей школы и технической политики РФ, 1992 С. 119 - 121.

69. Тюкавин В. П. Качество и надежность гидропривода. Журнал лесная промышленность. № 12.1981.

70. Тюкавин В. П., Попов Ф. П., Повышение надежности лесных машин. (Межиздательская серия «Надежность и качество»). М.: Лесная промышленность, 1978 .- 168 с.

71. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука. 1972. 544 с.

72. Хачин В.Н., Гюнтер В.Э., Соловьев Л.А. Деформационные эффекты и энергия с термоупругими мартенситным превращением. Физика металлов и металловедение. 1975, т. 40, №5, С. 1013 - 1019.

73. Хачин В.Н., Итин В.И. Сплавы с памятью. Москва. Общество "Знание" РСФСР. 1984. 40 с.

74. Хегай В.К.,. Дроздовский Г.П Об одной задаче динамики манипулятора ва-лочно-пакетирующей машины: Сборник научных трудов. Проблемы освоения природных ресурсов европейского севера №2. Ухтинский индустриальный институт, 1997. - 272с.

75. Хомма Т. Сплавы с эффектом памяти формы их применение // Нихон кикай гаккай си. 1984. Т. 87, № 786. С. 517 522.

76. Хусаинов М. А., Ефремов С.В. Исследование работоспособности термореле // Научные труды III Международного семинара "Современные проблемы прочности" имени В.А. Лихачева 20 24 сентября. 1999. Старая - Русса. НГУ им. Ярослава Мудрого. Т.2. С. 190 - 194.

77. Хусаинов М. А., Ефремов С.В. Исследование функциональных свойств спирали с памятью формы при наличии пружины смещения // Научные труды

78. Международного семинара "Современные проблемы прочности" имени В.А.Лихачева 18 -22 сентября, 2000. Старая Русса. НГУ им. Ярослава Мудрого. Т.2. С. 249-251.

79. Цхадая Н.Д., Андронов И.Н., Волков В.Н., Пранович А.А., Александров

80. A.Р., Богданов Н.П., Гавриков В.В., Федосеев А.В., Николаев В.Я. Устройство для герметизации межтрубного пространства скважины. Патент № 2191885, МКИ Е 21 В 33 / 12. Заявка № 20001010459/03. Заявл. 17.01.2000. Опубл. 27.10.2002 г. Бюл. №30.

81. Пат. № 4647709 (СССР -USSR). МКИ2 F 04 В 27/02 Компрессор / Шевчук

82. B. Л. № 1941987/24 6; Заявлено 02.07.75; Опубл. 25.03.75, Бюл. №11.

83. Шелгунов Ю. В., Кутуков Л. Г., Лебедев Н. И. Технология и оборудование лесопромышленных предприятий: Учебник. А. М.: МГУ Л, 1997. - 589 с.

84. Шиловский В.Н. К вопросу выбора рационального режима ускоренных испытаний металлоконструкции манипулятора лесной машины // Труды лесоин-женерного факультета ПетрГУ. Вып. 1. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1996.1. C. 106- 109.

85. ЭПФ в сплавах / Пер. с анг. под ред. Займовского В. А. М: 1979. 472 с.

86. Nagasawa A. A new conception the shape memory effect metals and allows. -Phys Stat Solidi, vol 8, № 2, p. 501 538.

87. Honma Т. Применение сплавов с эффектом запоминания формы и связанные с этим проблемы // Chem. Ind. (Japan) 1982. Vol. 33, 4N. P. 339 346.

88. Пат. 45863335 (USA США) МКИ4 F 03 G 7/06. Actuator / Y. Hosoda, Y. Kojima, M. Fujie, K. Honma, T, Iwamoto, Y. Nakano, K. Kamejima; N 660239; Заявлено 12.10.84; Опубл. 06.05.86.

89. Kuribayshi M., Применение сплавов с эффектом запоминания формы // OHM. 1986. Vol. 73, N 2. P. 90 94.

90. Keijo kioky gokin to son / Osaka Kagaki gijutsu keijo kioky gokin yoto kaihatsu iinkai. Nikan kogyo shimbunsha. 1986. 273 p.

91. Timberjack News // Журн. Изд-во AO «Группа Тимберджек» Timberjack1. Group ОУ.-№ 1, 1999.

92. Timberjack News // Журн. Изд-во AO «Группа Тимберджек» Timberjack Group ОУ. № 2, 2001.

93. Timberjack News // Журн. Изд-во AO «Группа Тимберджек» Timberjack Group ОУ.-№ 1, 1998.

94. Пат. 4490975 (USA США) МКИ4 F 03 G 7/06. Self-protecting and conditioning memory metal actuator / J. R. Yaeger, R. К Morgan; Raychem Corporation. N 473941; Заявлено 14.03.83; Опубл. 01.01.05.

95. Андронов И.Н., Кузьмин C.JI., Лихачев В.А Энергоспособность сплава CuMn в условиях реализации циклической памяти формы. Проблемы прочности. 1983. №11. С. 23-26.

96. Андронов И.Н., Лихачев В.А. Влияние предварительного термоциклирова-ния на физико-механическое поведение медномарганцевых композиций в условиях проявления обратимой памяти формы. Изв. Вузов. Цветная металлургия. 1986. №2. С. 97-102.

97. Андронов И.Н., Лихачев В.А. Циклическая память формы в медномарганцевых сплавах, реализуемая при переменных напряжениях. Проблемы прочности. 1987. № 7. С. 50-54.