автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Принципы построения и синтез функциональных механизмов строительных, подъемно-транспортных и горных машин с напряженными замкнутыми кинематическими контурами

На правах рукописи

Исаков Владимир Семенович

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СИНТЕЗ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ, ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ И ГОРНЫХ МАШИН С НАПРЯЖЕННЫМИ ЗАМКНУТЫМИ КИНЕМАТИЧЕСКИМИ КОНТУРАМИ

Специальности: 05.05.04—Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины 05.05.06 — Горные машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Новочеркасск 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» на кафедре «Строительные, дорожные и коммунальные машины».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Дровников Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Баранчик Виталий Павлович

доктор технических наук, профессор Богданов Василий Степанович

доктор технических наук, профессор Хазанович Григорий Шнеерович

Ведущее предприятие: Тульский государственный университет

Защита диссертации состоится 22 декабря 2006 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д212.304.04 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» по адресу: 346428, г. Новочеркасск Ростовской обл., ул. Просвещения, 132, ауд. 107 главного корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).

Автореферат разослан « /У » ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Н.А. Глебов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Развитие современных строительных, подъемно-транспортных и горных машин (СПТГМ) предопределяет постоянное совершенствование и уточнение методов их расчета, синтез принципиально новых технических решений и конструкций. Возрастают требования к точности движений, управляемости, совмещению транспортных и технологических операций, энергоемкости и эффективности рабочих процессов.

Наличие общих требований и тенденций развития СПТГМ обусловлено рядом причин, среди которых высокая энергоемкость выполняемых ими технологических процессов, значительные массы машин и их функциональных механизмов, относительно высокие скорости передвижений и частота рабочих циклов, знакопеременный характер нагрузок на исполнительных органах, наличие тандемно-сочлененных агрегатов и т.д. По оценкам специалистов на осуществление процессов измельчения расходуется до 10-15% всей производимой электроэнергии. При работе мостового крана грузоподъемностью 20 т за одну смену потери кинетической энергии при торможении могут достигать 10700 кДж при близких по величине затратах энергии на работу тормозных систем.

Одно из важных направлений в решении этих проблем — совершенствование кинематической структуры функциональных механизмов СПТГМ, в частности, применение механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами. Последние получили широкое распространение в конструкциях стендов для испытания двигателей, редукторов, карданных передач, рессор и т.п. Без применения напряженных замкнутых кинематических цепей не удается решить проблемы выборки зазоров в приводах тяжелых технологических машин, роторных многоприводных автоматов и т.д. Активное применение подобных механизмов наблюдается при проектировании тормозных систем, стопорных и зажимных устройств. Имеется определенный опыт использования напряженных замкнутых кинематических контуров в конструкциях функциональных механизмов СПТГМ, подтверждающий в ряде случаев рост эффективности и снижение энергозатрат. Однако особенности структуры, статическая неопределимость и ряд других факторов препятствуют широкому внедрению механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами в практику конструирования СПТГМ, где применение таких механизмов представляется наиболее перспективным.

Таким образом, проблемы дальнейшего совершенствования строительных, подъемно-транспортных и горных машин обуславливают необходимость теоретического обоснования, разработки принципов построения, систематизации и синтеза функциональных механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

Соответствие диссертации научному плану работ ЮРГТУ (НПИ) и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления "Теория и принципы построения автоматизированных машин, робо-тотехнических и мехатронных устройств и систем", утвержденного Ученым советом ЮРГТУ (НПИ) 25.04.1998г. по госбюджетной теме № 11.05 "Разработка научных основ создания мехатронных технологий горных, нефтегазодобывающих и строительных процессов", выполняемой по заданию Министерства образования и науки РФ, по госбюджетной теме кафедры "Строительные, дорожные и коммунальные машины" ЮРГТУ (НПИ): П53-804 "Теория, принципы создания и диагностики машин и агрегатов для строительства и предприятий стройиндустрии".

Целью работы является обоснование общих принципов построения и синтез функциональных механизмов строительных, подъемно-транспортных и горных ма-

шин, обеспечивающих повышение эффективности рабочих процессов за счет использования в их структуре напряженных замкнутых кинематических контуров.

Идея работы заключается в использовании постоянного и переменного, формируемого в динамическом режиме, напряженного состояния замкнутых кинематических контуров для повышения эффективности рабочих процессов, осуществляемых функциональными механизмами строительных, подъемно-транспортных и горных машин.

Научные положения, выносимые на защиту:

• обоснование эффективности использования напряженного состояния замкнутых кинематических контуров (механических, электромеханических, гидромеханических) функциональных механизмов и их применения в СПТГМ;

• основные принципы построения механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами: индифферентность их кинематической структуры, структурные формулы индифферентных механизмов, структурный анализ и синтез, принципы классификации, построение систематизированной совокупности кинематических структур для использования в функциональных механизмах СПТГМ;

• метод синтеза и обобщенная структурно-морфологическая модель функциональных механизмов СПТГМ с использованием напряженных замкнутых кинематических контуров;

• обоснование и синтез функциональных механизмов СПТГМ:

- с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура;

- с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура;

- с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением;

• моделирование динамики механизмов с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура и обоснование (на примере зубчатой мельницы) конструктивных и режимных параметров;

• математические модели поезда подземной локомотивной откатки, транспортной вагонетки и мостового крана, оборудованных энергосберегающими тормозными системами с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура, результаты исследования динамики и обоснование основных конструктивных и режимных параметров;

• математические модели мостового крана и карьерного экскаватора, оборудованных эиергонакопительными тормозными системами с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением, результаты исследования динамики и обоснование основных конструктивных и режимных параметров.

Новизна научных положений, выносимых на защиту, заключается в следующем:

• установлены зависимости между величиной напряжения замкнутого кинематического контура функционального механизма и эффективностью рабочих процессов, осуществляемых СПТГМ. При этом наличие полезного эффекта распространяется на механические, электромеханические и гидромеханические контуры как с постоянным предварительным, так и с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением;

• разработаны основные принципы построения механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, заключающиеся в установлении особенностей их кинематической структуры — индифферентности, обосновании структур-

ных формул индифферентных механизмов, их структурном анализе и синтезе, классификации по семействам, классам и степени индифферентности;

• научно обоснован метод синтеза типовых структур и схемных технических решений функциональных механизмов СПТГМ с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, базирующийся на обобщенной структурно-морфологической модели;

• научно обоснованы и синтезированы функциональные механизмы СПТГМ:

- с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура;

- с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура;

- с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением;

• разработана математическая модель, позволяющая исследовать динамику функциональных механизмов с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура, установлено на примере зубчатой мельницы влияние величины напряжения контура на эффективность измельчения;

• разработаны математические модели поезда подземной локомотивной откатки, транспортной вагонетки и мостового крана, оборудованных энергосберегающими тормозными системами с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура, проведены исследования динамики, установлено влияние конструктивных и режимных параметров на показатели эффективности торможения;

• разработаны математические модели мостового крана и карьерного экскаватора, оборудованных энергонакопительными тормозными системами с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением, проведены исследования динамики и установлено влияние конструктивных и режимных параметров на процессы торможения и накапливания энергии в маховике на примере механизма передвижения крана и в гидроаккумуляторе на примере поворотной платформы экскаватора.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на корректном применении классических методов анализа и синтеза индифферентных структурных групп и механизмов, системном анализе механизмов, имеющих в своей структуре напряженные замкнутые кинематические контуры, использовании аппарата математической статистики, положений теории измельчения, торможения, математического моделирования, методов экспериментальных исследований и подтверждается корректностью допущений, принятых при разработке расчетных схем и математических моделей, применением апробированных методов решения дифференциальных уравнений, использованием современных средств измерений, приемлемой сходимостью теоретических и экспериментальных исследований. (Расхождение между результатами не превышает 12%).

Практическое значение полученных результатов заключается в следующем:

• в разработке совокупности принципиально новых технических решений функциональных механизмов СПТГМ, защищенных рядом авторских свидетельств и патентов, подтверждающих техническую новизну и приоритет предложенных подходов к применению напряженных замкнутых кинематических контуров;

• в разработке компьютерных программ, учитывающих реальные условия эксплуатации СПТГМ, адекватно отражающих динамику функциональных механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами и позволяющих опреде-

лять эффективность процессов, осуществляемых СПТГМ, в зависимости от конструктивных и режимных параметров;

• в научном обосновании методических основ построения, силового расчета и выбора рациональных конструктивных параметров функциональных механизмов, имеющих в своей структуре напряженные замкнутые кинематические контуры;

• в создании и испытании экспериментальных и опытно-промышленных образцов СПТГМ, использующих в функциональных механизмах напряженные замкнутые кинематические контуры и обеспечивающих повышение эффективности рабочих процессов.

Реализация результатов работы. Опытный образец и методика расчета основных параметров гидравлического тормозного устройства инерционного типа, имеющего в своей структуре напряженный замкнутый кинематический контур, внедрены на шахте №1 "Гуковская" объединения "Гуковуголь" (г. Гуково, 1981г.). Эскизный проект и методика расчета основных параметров многошпиндельного автоматизированного станка для алмазной резки, имеющего замкнутый кинематический контур с постоянным напряжением, внедрены на ПО "Магнит" (г. Новочеркасск, 1989г.), опытный образец и методика расчета зубчатой мельницы с замкнутой кинематической структурой для производства минерального порошка внедрены на ЗАО "Белокалит-венский известковый завод" (г. Белая Калитва, 2001г.). Методика расчета основных параметров цевочной мельницы с напряженным замкнутым контуром для измельчения минерального порошка принята к внедрению на ООО ПО "Союзстрой" (г. Новочеркасск, 2004г.). Методика расчета основных параметров энергонакопительной тормозной системы и определения закона управления торможением механизмов передвижения мостовых кранов принята к внедрению на ООО ПО "Союзстрой" (г. Новочеркасск, 2004г.).

Материалы научных исследований использованы в учебном пособии для студентов вузов, обучающихся по специальности "Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование", "Технические основы создания машин с применением САПР", Новочеркасск, 1989г. (авторы: Исаков B.C., Курочка А.К., Си-милейский Г.М.). Материалы диссертационной работы, двух монографий используются в учебном процессе на кафедрах "Подъемно-транспортные машины и роботы" и "Строительные, дорожные и коммунальные машины" ЮРГТУ (НПИ) при проведении лекций, практических занятий, в курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований доложены и обсуждены на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Пути дальнейшего совершенствования ПРТС (погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских) работ" Могилевского проектно-конструкторского технологического института автоматизации и механизации (ПКТИАМ), областного правления НТО "Машпром" (г. Могилев, 1979г.); на научно-технической конференции "Перспективы развития подъемно-транспортных машин" Уральского политехнического института и Свердловского областного правления НТО "Машпром" (г. Свердловск, 1979г.); на научно-технических советах: шахты №1 объединения "Гуковуголь" (г. Гуково, 1981г.), ОГК и СКБ Дружковского машиностроительного завода (г. Дружковка, 1981г.), ПО "Магнит" (г. Новочеркасск, 1988г.); на научно-технической конференции "Состояние, основные направления развития организации и механизации ПРТС работ" Могилевского ПКТИАМ и правления НТО "Машпром" (г. Могилев, 1981г.); Всесоюзной научно-технической конференции "Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии" (г.Белгород, 1991г.); Международной научно-методической конференции "Инновационное проектирование в образовании, технике и технологиях" (г. Волгоград, 1996г.); Международной научно-технической конференции "Развитие строи-

тельных машин, механизация и автоматизация строительства и открытых горных работ" (г. Москва, 1996г.); Международных научно-технических конференциях "Интер-строймех-98" (г. Воронеж, 1998г.), "Интерстроймех-2001" (г. Саша-Петербург, 2001г.); Международной научно-технической конференции "Новые технологии управления движением технических объектов" (г. Новочеркасск, 2002г.); ежегодных научно-технических конференциях ЮРГТУ (ШШ) (г. Новочеркасск, 1979-2006гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 45 научных работ, в том числе 4 монографии, 27 статей, 14 авторских свидетельств и патентов. В изданиях, рекомендованных ВАК РФ, опубликовано 12 работ.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, библиографического списка из 245 наименований, приложений. Текст изложен на 425 страницах и включает 172 рисунка, 20 таблиц. Приложения — на 54 страницах.

Автор выражает признательность доктору технических наук, профессору А.Н. Дровникову, доктору технических наук, профессору Г.М. Водянику, а также коллективу кафедры "Строительные, дорожные и коммунальные машины" ЮРГТУ (НПИ) за оказанную поддержку и методические советы на различных этапах исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе представлены результаты анализа проблем использовании напряженных замкнутых кинематических контуров в функциональных механизмах СПТГМ.

Вопросы анализа и синтеза структуры, кинематического анализа замкнутых кинематических контуров представлены в основополагающих работах И.И. Артоболевского, JI.B. Ассура, В.В. Добровольского, А.И. Тайнова, А.Ф. Крайнева, Д.Г1. Волкова и других исследователей. Разработанный JI.B. Ассуром принцип наслоения, развитый в дальнейшем В.В. Добровольским, позволил систематизировать кинематические цепи и выделить цепи наслоения, образующие "порядки", положительные или отрицательные, в зависимости от того, увеличивают они или уменьшают число степеней свободы и на сколько единиц.

Адаптивные цепи, входящие в состав неассуровых групп положительных порядков, обеспечивают приспосабливаемость движения звеньев к внешним факторам или технологическому процессу. При этом лишняя подвижность в механизмах адаптивной структуры предполагает, как правило, кинематическую или динамическую связь, компенсирующую данную структурную подвижность. Созданию и исследованию машин с адаптивными рабочими органами посвящены работы Г.М. Водяника, Э.В. Рылева, А.Н. Дровникова и др.

Индифферентные механизмы позволяют создать натяг вдоль линии структурно-кинематической цепи. С точки зрения структуры они относятся к неассуровым группам отрицательных порядков. Кинематические цепи с числом степеней свободы f < -1 рассмотрены в работах К. Кутцбаха, К. Хойна, К. Рота, А.Н. Дровникова, С.А. Кузнецова и др.

В работах B.JI. Вейца, И.А. Гидаспова, А.Е. Кочура, Г.В. Царева, H.H. Колчина и др. решены задачи кинематики и динамики замкнутых кинематических цепей с предварительным натягом, применяемых для ограничения или устранения зазоров в зубчатых механизмах. Такие методы активной выборки зазоров в замкнугых приводах, оптимизация величины натяга при работе в резко переменных режимах характерны для автоматизированных приводов многих технологических машин и установок, к которым предъявляются высокие требования по точности перемещения исполнительного звена.

Кинематические цени, в том числе статические, и разработанные на их основе зажимные, стопорные и т.н. механизмы приведены в работах К. Хойна, К. Рота, С.А. Кузнецова и др. Значительное количество изобретений с использованием папряженно-IX) замкнутого кошура посвящено совершенствованию тяговых и тормозных устройств транспортирующих машин. При этом возникновение напряжения в кинематической цени происходит в режиме движения. Исследованиям в этой области посвящены работы 1J.C. Цфаса, В.Л. Зубенко, Б.Г. Горбачева, A.C. Банка, М.П. Александрова, Г.И. Солода, В.Г. Шорина, A.A. Реигевича, A.A. Быстрова, И.С. Пачикова и других.

Вопросам классификации, методам анализа и синтеза механизмов с параллельной структурой посвящены работы В.А. Глазунова, А.Ф. Крайнева, К. Ханта и др. Теоретические вопросы, связанные с наличием в машинах пассивных связей и методами их расчета, разработаны мало, что отмечают многие авторы, в частности, C.IL Кожевников, Н.С. Воробьев, A.C. Антонов и др., хотя данное явление имеет место также в гидравлических системах, пневматических, электромеханических и др. Трудности, появляющиеся в процессе структурного анализа таких механизмов, связаны с наличием в их составе различных структурных аномалий, к которым отнесены пассивные условия связи, не оказывающие влияния на кинематику механизма в целом.

В некоторых случаях "пассивные" связи обуславливают так называемую "циркуляцию энергии", явление, при котором силовые факторы, вызывающие деформации отдельных звеньев, могут превышать силовые факторы, вызывающие движения звеньев. Проблемы перераспределения силового фактора в параллельных звеньях механизмов и машин связаны в основном с отрицательным действием циркулирующей энергии, обуславливающим быстрый износ трансмиссий, поломки, неравномерность износа механизмов и, как следствие, выбором при конструировании значительных запасов прочности. Вопросам учета такого воздействия, расчета и борьбы с ним посвящены работы li.A. Чудакова, С.Н. Кожевникова, К.Д. Шабанова, Д.Л. Рябинова, С.И. Каменева, И.А. Болотовского, Ю.М. Дапилсцкого и мн. др.

Значительное число авторов ссылается на полезное использование циркуляции энергии в замкнутых кинематических цепях в различных конструкциях испытатель-пых стендов па трение и износ. Например, К. Кутцбах, X. Рикли, А.Ф. Крайнев, P.M. Брумберг, Д.Н. Волков, К.Д Шабанов, А.И. Соловьев, Ф.С. Зазян, М.Г. Борисов, В.Н. Кудрявцев, В.Ф. Рещиков, II.X. Атанасов, H.A. Носов, В.Д. Галышев и др. В таких стендах мощность приводного двигателя, вращающего валы, затрачивается только па преодоление сил трения в кинематических нарах, что позволяет обойтись без специальных нагрузочных тормозов и снизить расход энергии. Замыкающая зубчатая пара образует пассивную связь, которая не препятствует движению звеньев.

Основываясь на классификационных уровнях и системной декомпозиции СШТ'М, разработанных Н.Г. Домбровским, Л.А. Гоберманом, В.И. Баловневым, M.1I. Александровым, A.A. Вайнсоном, В.И. Солодом, Г.Ш, Хазановичем, Б.А. Кузнецовым и др. проведен аиализ функциональных механизмов СПТГМ, как объектов применения напряженных замкнутых кинематических контуров, который показывает возможность их эффективного использования в зажимных, тормозных, измельчающих, прессующих и др. устройствах. В то же время применение механизмов с напряженным замкнутым кинематическим контуром ограничено рядом причин, основными из которых являются две:

- статическая неопределимость, "циркуляция" потоков энергии и связанное с этим перераспределение нагрузок между элементами машин;

- отсутствие достаточно полной теории индифферентных механизмов, инженерных методик синтеза замкнутых напряженных структур в соответствии со спецификой возможных технологических процессов.

Во второй главе представлены научные основы и методология построения функциональных механизмов СПТГМ с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, базирующиеся на теории индифферентных структурных механизмов.

В соответствии с методологией, предложенной Л.В. Ассуром и развитой в трудах И.И. Артоболевского, В.В, Добровольского, А.Н. Дровникова, А.С. Кузнецова и др. ученых, обоснованы основные положения и определения структурной теории индифферентных механизмов, разработана методика образования индифферентных структурных механизмов различных семейств, классов и степеней индифферентности. Вводимый термин "индифферентные механизмы" предполагает присутствие в их структуре дополнительных связей, которые понижают степень свободы структурной группы и механизма в целом, посчитанную по формуле Малышева. В индифферентных механизмах "лишнее" звено не передает движения, то есть приложенное к нему растягивающее или сжимающее усилие не может быть приведено к выходному звену. Это позволяет создавать в нем натяг.

В работе обоснованы структурные формулы индифферентных механизмов 1-й степени индифферентности для всех семейств, представлена систематика возможных простейших структур индифферентных механизмов, образованных на базе жестких и подвижных контуров, дается классификация индифферентных механизмов 1-й степени индифферентности по веем семействам и классам со II по VII включительно. В классификации помещены механизмы с наиболее развитыми индифферентными структурными группами, у которых каждое звено является базисным и входит в соединение с присоединяемыми кинематическими цепями. Кроме этого, представлена классификация механизмов с не полностью развитыми индифферентными структурными группами, в которых не все звенья развиты в базисные, а также классификация индифферентных механизмов 3-го семейства со II по VII классы по степеням индифферентности.

Практическое применение теоретических основ синтеза индифферентных механизмов позволяет получить полную совокупность кинематических структур функциональных механизмов СПТГМ.

Более целесообразным для практического применения представляется условное изображение структуры с учетом потенциальных функциональных возможностей. Структурно-морфологический метод позволяет комбинировать сочетания элементов функциональных механизмов с замкнутыми кинематическими контурами, систематизировать возможные структуры и синтезировать варианты СПТГМ.

Обобщенная модель, с учетом контуров наслоения, представлена на рис. 1.

Источником энергии любой СПТГМ с замкнутыми контурами может быть электро- или гидродвигатель и т.д., обозначенный на схеме ПРД,,. Возможна установка источника внутри самого контура (ПРДх), что не исключает наличие III'До и группы ПРД,,, характерная для роторных многоприводных машин с замкнутым контуром. Механические передачи, редукторы, гидравлические машины и пр. образовывают п групп элементов К(А), ЩВ), ..., соединенных между собой соответствующими

механическими, гидравлическими либо иными связями (хас; х'ас; х^.;...; х'ас; хсь; х'сЬ> х'сЪ'■> хь...> х'ь ; х1 ;х1 ) и устройствами предварительного нагруже-

ния (С;С;...;С';...).

Рис. 1. Обобщенная структурно-морфологическая модель функциональных механизмов СШТМ с использованием напряженных замкнутых контуров: 1II'Д, 1 П'Д - привод рабочего и транспортного движения соответственно; R(A), R(B) - вращательные или поступательные пары (группы) А, В и т.д.; Х - соответствующие механические, гидравлические или иные связи; Q, L - предметы обработки; С - нагрузочные устройства

При этом для ряда функциональных механизмов характерно, что замыкание кинематической цени происходит через промежуточные тела — обрабатываемые изделия: Q и I, или Q, или I,. На связях хж,хсь и то»., х!ас\ х?сь и т.д. предусмотрено включение

источников энергии (обозначим их для краткости ПТД), ГГГДг) непосредственно в замкнутую структуру. Такое включение, меняя взаимосвязь элементов, не изменяет существа явления. Еще раз возвращаясь к вопросу об обобщенности данной схемы, следует отмстить, что сами элементы, как и их группы, можно считать гомогенными. Однако имеется ряд случаев более общего характера, когда это условие не выполняется, то есть системы гетсрогенны. Данная схема представлена для гомогенных систем. Отдельные элементы схемы могут отсутствовать, что следует учесть при составлении морфологической матрицы.

Каждый блок или элемент схемы, в свою очередь, может быть расчленен на ряд неоднородных элементов, которые объединены соответствующими элементарными связями. Такая детализация является целесообразной при дальнейшей проработке отдельных принципиальных схем. При общем анализе и синтезе технических систем с замкнутым контуром дальнейшее дробление блоков на подсистемы значительно расширяет ноле поиска и затрудняет выявление оптимального варианта.

II более общем случае состав обобщенной схемы можно представить как возможную совокупность {А/} элементов, то есть

{Щ-.{{А}, {7з}, {С}, {С'},..„ {С}, {£>},{£>'},...,□ {^UQUQ'h-ÁQ^ÁLW}.....{¿Г1»,

и их связей, то есть

xda )»fxda ÍXL }»ixac }> ^хас ) *"•* í-^ac }»

где {Л},{/}} - группы соответствующих гомогенных элементов,

{х,ю },{л/,л}- группы снятой элементен групп {А} и {В} соответственно.

Ю

В таком случае систему можно представить в виде

где функция системы.

Для символьной записи структуры целесообразно ввести вместо совокупности

элементов {Щ совокупность групп элементов {Л/} и совокупность связей между этими группами {*}.

Тогда {£>:{{3м2)д5м5),{0}д£>). {*}: { }, },{*<*>},{*<»}>{*">}}■

Структура системы может быть записана в виде

При этом функция ^ системы может быть опущена, поскольку сама структура в определенной степени безотносительна к ней. Такая форма записи может быть применена при анализе структур и синтезе механизмов с замкнутым контуром более сложных порядков.

После составления обобщенной модели основным становится вопрос изменчивости элементов и их групп. Альтернативные варианты реализации каждого элемента (или группы) обозначены соответствующей буквой и порядковым номером. Общее количество вариантов полученной матрицы можно найти из следующего выражения:

IV = х{£}ЛГ2 х{С}ЛГ, Х{3}ЛГ4 "Й^хЙЯ,},

где Ny,N2,N■i,N^,Ns,N6— число альтернативных вариантов по каждому элементу.

Безотносительной к замкнутому контуру можно до определенной степени считать группу {£?}. Группы {О) и {£} обусловлены функциональным назначением и рабочим процессом конкретной технологической машины. Но в практике могут возникнуть случаи, когда одна из групп может отсутствовать, то есть возникает перечень

еш о\ьг От

Наличие альтернативных вариантов по группам позво-

ляет синтезировать предварительные схемы функциональных механизмов технологических маший. При переходе к функциональным и принципиальным схемам матрица

должна включать также группы {С} и {£)}.

Характер замыкания контура, определяющий структуру и конструкцию нагрузочного устройства, представлен совокупностью : К1 — предварительное постоянное нагружение контура, предполагающее геометрическое замыкание и статическое нагружение (зубчатые мельницы, цепные и т.п. механизмы); К2 - переменное, предполагающее силовое или геометрическое замыкание и формирование погружения в динамическом режиме'(прокатка, энергонакопительные и инерционные тормозные системы и т.п.).

Используя обобщенную модель функциональных механизмов с напряженным замкнутым контуром, можно синтезировать структурные схемы механизмов для конкретных СПТГМ.

Область эффективного применения машины должна быть оценена с позиций, во-первых, технической реализации данной технологии, во-вторых, экономической

при ог = ~ы.

целесообразности перехода на роторный тип технологии, в-третьих, эффективного применения индифферентной структуры механизма. Общий порядок предварительной оценки вариантов представлен на рис. 2.

Рис. 2. Общий порядок предварительной оценки вариантов

Схема анализа технологического процесса и целесообразности реализации напряженного замкнутого кинематического контура приведена на рис. 3.

Процедура синтеза функциональных механизмов СПТГМ сводится к общей последовательности пользования матрицей, а также к оценке и сравнению множества вариантов.

В третьей главе приведены процедуры синтеза и предварительной оценки типовых структур функциональных механизмов СПТГМ с предварительным постоянным напряжением замкнутого кинематического контура. В соответствии с методом, изложенным в главе 2, проанализированы технологические возможности применения таких механизмов для процессов измельчения, сформирована матрица соответствий, осуществлен предварительный выбор и сравнение вариантов. В качестве результатов приведены примеры функциональных механизмов с напряженным замкнутым контуром: конусной и валковой дробилок, зубчатой, планетарной и дисковой, мельниц, измельчителя полимерных отходов, механизма станка для порезки керамической плитки и естественного камня, роторной машины для изготовления мелких деталей строительной фурнитуры, устройства для продольной раскатки заготовок.

Для зубчатой мельницы с постоянным напряжением замкнутого кинематического контура разработана математическая модель. Предварительное напряжение обеспечивается за счет изменения угла закрутки торсионного вала и удерживается в

контуре за счет структуры механизма. Угол закрутки фиксируется дифференциальной муфтой. Во время работы мельницы торсионный вал получает дополнительный угол закрутки.

Рис. 3. Схема анализа технологического процесса и целесообразности реализации напряженного замкнутого контура в функциональных механизмах СПТГМ ■

Загрузка измельчаемого материала производится в установившемся режиме. Поток измельчаемого материала можно задать как постоянное сопротивление (рабочая нагрузка), попадание одиночного куска материала, стохастическую рабочую нагрузку.

В этой связи основными задачами исследований являются: изучение влияния конструктивных параметров мельницы на величину дополнительной закрутки валов;

13

исследование динамических параметров системы при попадании одиночного куска материала и при загрузке потоком материала.

При составлении математической модели приняты следующие допущения:

- зубчатая мельница может рассматриваться как система с двумя степенями свободы;

- диссипативные потери, связанные с деформацией упругих элементов, могут вычисляться с достаточной точностью для данной задачи по формулам вида

С ■ А/р(1 +

где С - жесткость упругого элемента; Д<р и Аф - угловые деформации и их производные соответственно; к — доля от единицы потерь момента при каждом изменении направления деформации;

- другие виды диссипативных потерь энергии в системе могут быть учтены по формуле

Ъ • Дф,

где Ь — коэффициент диссипации.

Расчетная схема механизма зубчатой мельницы приведена на рис. 4, где М'^,М\,М2,Мг — моменты на валу двигателя, зубчатых роторах 1 и 2, момент, имитирующий дробление материала соответственно; М^ = М'л ■ /'р — момент двигателя, приведенный к первому ротору мельницы.

4 3

Ф1

15

с,Ь

Рис. 4. Приведенная схема механизма зубчатой мельницы с напряженным замкнутым кинематическим контуром

Упругая деформация в зубчатых передачах учитывается при расчете жесткости соответствующих валов.

Принятый закон для момента рабочей нагрузки в соответствии с задачами исследований имитировался следующим образом:

О I/>!<<*!,

Мг =

а) при попадании в рабочий орган мель ницы одиночного куска дробимого ма териала:

б) при последовательном попадании в ^ _ рабочий орган мельницы одиночных ' кусков дробимого материала:

К<р ¡/ <Х\<.<рх <.аг, О оЖеп^ке;

о & <р\ <а1, к<р\ $ «1 £ч>\ ¿«2. О а2 <<р1 <а3, К-р, а3 <.<рх £сг4,

О а, <<рх <ам,

'У ам <<рх 2а,+2.

в) при загрузке мельницы потоком однородного материала: Мг ■

О if <р, <щ,

K<Pi if а^ <,q>\ £а2,

Mr

otherwise;

г) при загрузке мельницы потоком разнородного материала: мг =

О (/>, <аи Кд>j if aj ¿Pi Sa2. M^o + Mr0 • |sin(z • q>| )| otherwise, где г = rnd(N) — случайное число, лежащее в интервале от 0 до N.

В качестве варьируемых параметров приняты угол закрутки и жесткость торсионного вала, максимальная величина момента рабочей нагрузки. На рис. 5 представлены основные зависимости, характеризующие процесс измельчения при загрузке потоком разнородного материала.

Величина угла первоначальной закрутки торсионного вала, установленная теоретически, позволяет частично компенсировать величину момента на валу электродвигателя. Дальнейшее увеличение рабочей нагрузки при тех же параметрах системы не приводит к увеличению компенсации потерь. Жесткость торсионного вала в заданном диапазоне исследований влияет на величину и характер момента и подбирается в ■ зависимости от крепости измельчаемого материала.

ф, 1/с и----А/,Н м

Фг

M.Ms

Рис. 5. Зависимости, характеризующие процесс измельчения при загрузке потоком разнородного материала:

, Ф2 — скорости роторов; , Мг - суммарный момент и момент рабочей нагрузки

В четвертой главе представлен синтез и результаты исследований функциональных механизмов СПТГМ с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура.

На примерах тормозных систем СПТГМ проведен анализ матрицы соответствий структурно-морфологической модели, получены принципиальные схемы энергосберегающих тормозных устройств и систем, разработаны математические модели: инерционного гидравлического тормозного устройства транспортной вагонетки, энергосберегающей тормозной системы поезда подземной локомотивной откатки, инерционного буферно-тормозного устройства мостового крана.

15

Инерционные тормозные устройства используют силу сжатия сцепных приборов, возникающую при торможении тягового агрегата. Торможение прицепного транспортного средства осуществляется автоматически за счет напряжения, возникающего в замкнутой кинематической цепи. ГГри введении соответствующего управляющего устройства напряжение в контуре может сохраняться (или регулироваться) на протяжении всего времени торможения и после остановки. В этой связи гидравлические системы обладают рядом технических преимуществ по отношению к механическим.

Расчетная схема энергосберегающей тормозной системы поезда подземной локомотивной откатки приведена на рис. 6.

/Я£, ту, тт— масса локомотива, вагонетки и штанги соответственно

Локомотив 1 связан с вагонеткой 2 посредством сквозной продольной штанги 3, которая соединена с рамой вагона через штоки силовых гидроцилиндров 4 и 5, полости которых сообщаются гидропроводом с исполнительными цилиндрами 6 через обратные клапаны. Штоки исполнительных гидроцилиндров связаны через рычажный передаточный механизм 7 с тормозными колодками 8. Основная система управления имеет полностью открытые рабочие окна, то есть подготовлена к торможению. Элементы системы управления на расчетной схеме не показаны.

При торможении локомотива 1 на него действуют, помимо тормозной силы, оказывающей возмущающее воздействие на систему, усилие от сцепки между вагоном и локомотивом, основное сопротивление движения. На сквозную продольную тягу со сцепкой воздействуют приведенное к силовому цилиндру усилие возвратных пружин, силы трения в гидроприводе, усилие прижатия тормозной колодки к ходовым колесам, усилие в сцепке между вагоном и локомотивом. Силы, воздействующие на вагонетку, определяются обратными реакциями усилий возвратных пружин, сил трения в гидроприводе, жесткостью рычажной системы и дополняются силами основного сопротивления движения и торможения вагонетки.

Созданная на основе уравнений Лагранжа II рода математическая модель поезда подземной локомотивной откатки, состоящего из локомотива и пяти вагонеток, примет вид

-'"¿•з-ь1' 0 + ' i)' ) - рт ' i+

+ с ■ -дгГ1|)-[| + Ь - хТ1)}

т-п • Зг7-, = с • - хТ1) • (1 - к • - хп ))-

-с(хп -хг2)-{1-к^1ёп(хп -хТ2))-5р-хсП+Зр огс21;

тТ2 -хТ2=с-(хп - *Г2) ■ (l -k-sign(xT1 -хТ2))~ -с-(хГ2 -xr3)(l-ksign(xr2-хтз))-Sp-хс,2 +Sp -хс22;

mr3 -хгг = с-(хТ2 -xr3)(l-k-sign(xT2 -ir3))--с(хгз-xTA)(l-k-sign(xT3-xT4))-Sp-xcU+Sp-xc23l

mT4 -xT4=c- (xT3 -xT4) ■ (l- к■ sign(xT3 -xTA))-- с • {xT4 - xT5 )■ (l - к • sign(xT4 -xT5))-Sp-xci4+Sp-xc24\

- mT5 -xTS = с - (xr4 - xTj) ■ (l - к ■ sign(xT4-xTS))-Sp-xcX5+Sp- xc2S ;

mvl -xvl =Sp-xu-Sp-x2l-mvl-g-(w0 +wv

mv 2 ■xv2=Spxu-Sp-x22 -my2-g• (w0 + wr ■ |xv2|)- sign\xv21 - FT2 ;

mv3 xv3=Sp-x13~Sp-х2Ъ - mv3-g■ (w0 + wv -|iv3|)- s/gw|iv3| - FT3 ;

mv4-xv4 = Spxl4 ~Sp-x24-mv4 g(w0 +wv

mvS-xvS = Spxls-Sp-x2S — mv5 • g ■ (w0 + wv • |*v5|)- i/gn(iv5|- FTS,

где FT — тормозная сила локомотива; фК - угловая скорость колесных пар локомотива; х^,9xv2,xv3,xv4,xvj — линейная скорость локомотива и вагонеток соответственно; mTl,mT2,mT3,mT4,mrs — масса штанг 1-5 вагонеток; w0, wu — удельное сопротивление движению; j¿¡\j r\jkl ~ моменты инерции двигателя, редуктора, колеса локомотива; Mj — момент двигателя; Fj — сила тяги локомотива.

С учетом сжимаемости жидкости уравнения связи между рабочими и исполнительными гидроцилиндрами можно записать в виде

mp-Xp = PpSp-Xxp-Mmp ■ signup )-Np-cp-xp;

mu xu=(Pp-APp)-Su-A-xu-Mmp-sign(x„)-Nu-cu ■xu; Qu=Su-xu ;

-O)

где Pp — давление в рабочем гидроцилиндре; Л — коэффициент вязкости; хр\хр\хи\хи — перемещение и скорость поршней рабочего и исполнительного гидроцилиндров; Мтр — сила трения гидроцилиндра; Np\Nu — усилие на штоках рабочего и исполнительного гидроцилиндров; при этом

IX = /^р.при О < хи < Ак -/„;

\ми = Ср • (хи - Ак • ), при хи > Дк ■ iM,

где Ртр — сила трения в рычажной передаче; Ад - зазор между колесом и тормозной колодкой; Iм — передаточное отношение рычажной передачи; — площади

поршней рабочего и исполнительного гидроциливдров; АРр — потери давления; (2р>ви ~ расходы рабочего и исполнительного гидроцилиндров; Е — приведенный модуль упругости.

Сила сцепления колеса с рельсом:

2^^^О + г)

где Рсч — сцепной вес; — критическое скольжение — начало буксования; — текущее скольжение; е — коэффициент, влияющий на форму кривой.

Отличительной конструктивной особенностью состава вагонеток является то, что сцепки не закреплены на вагонетках, а закреплены на штангах, имеющих свою степень свободы относительно вагонеток. Связь между штангами и вагонетками осуществляется через рабочие гидравлические цилиндры, выполняющие при пуске состава и его равномерном движении роль гидравлических демпферов.

Для исследования принят поезд, состоящий из локомотива КР14 с двумя двигателями ЭТ 46 и пяти вагонеток массой 5200 кг каждая. Наибольшее динамическое рас-V, м/с согласование скоростей дви-

жения штанг со сцепками происходит в период разгона состава (рис. 7, зона А), что обусловливает значительные колебания давления в силовых цилиндрах вагонеток. Однако величина предельных отклонений давления в гидросистеме не превышает допустимого значения.

ю 20 зо <0 50" Изменение давления в

Рис. 7. Скорости движения штанг силовых гидроцилиндрах ваго-

неток, расположенных в начале и конце вагонетки, представлено на рис. 8.

Р. МПа Р. МПа

а) б)

Рис. 8. Изменение давления в силовых гидроцилиндрах, расположенных: а) в начале вагонетки; б) в конце вагонетки Результирующим показателем эффективности работы тормозной системы является длина тормозного пути (рис. 9). Полная остановка поезда происходит за 5 с при

среднем значении силы торможения около 7000 Н. Амплитуда колебаний — от 5000 до 9000 Н. Для сравнения на рис. 10 приведены графики изменения скорости поезда: 1 — без использования тормозных средств за счет основного сопротивления движению; 2 — за счет тормозных средств локомотива; 3 — за счет тормозных средств локомотива и вагонеток. Для сравнения, как предельный случай, на графике показана скорость торможения локомотива без вагонеток (4).

*£,М xi, м/с

откатки: I — разгон; II - установившееся движение; III — торможение

Тахим образом, основной объем кинетической энергии вагонеток "гасится" за счет собственных тормозных средств. Подвод внешней энергии практически не требуется. Относительное сокращение длины тормозного пути составляет 40-50%.

Для исследования влияния отдельных конструктивных факторов в период торможения и использования в инженерных методиках расчета, математическая модель инерционного гидравлического тормозного устройства транспортной вагонетки может быть представлена в виде общих уравнений динамики.

При составлении уравнений были приняты следующие допущения. Зазор в сцепке между вагоном и локомотивом отсутствует; локомотив и вагон находятся на прямолинейном, горизонтальном участке рельсового пути без стыков; трение между рамой вагона и подвижной тягой в связи с малостью нормального давления на поверхности скольжения и отсутствием перекосов не учитывается; рабочая жидкость в пределах создаваемого в гидросистеме давления несжимаема, ее температура, вязкость и плотность постоянны, упругость основания и силовой подводки при расчетном уровне силового воздействия не оказывает существенного влияния на динамику силовых и исполнительных гидроцилиндров.

Расчетный закон формирования тормозного усилия локомотива примет вид

F0 = <р • а t при 0 <, t <. /0;

F0=pa-t0 при />/0,

где to — время формирования тормозной силы.

Сила вязкого трения Fe mp является в общем виде функцией скорости перемещения штока рабочего гидроцилиндра:

Приведенная к штоку силового гидроцилиндра позиционная нагрузка R выражается формулой

КУ

где Ку — коэффициент усиления гидравлической передачи; Ст - жесткость рычажной передачи; / — передаточное отношение; 5 - зазор между колесом и тормозной колодкой.

Таким образом, система "локомотив — тормозная вагонетка" может быть описана дифференциальными уравнениями:

■»оЯ-|*0|)-5/£/и:0; ■х[) + а- (х, -х\) + Ртр-sign(xl-х[) +

Щ х0 -x0)-F0 - m

т\ -х{ = -с• О! -дг0) + с (*, С,

+ -в.■■ ¡xt - х\\ - Ку ■ г ■ 4 sigr,(Xl -xj);

К

щ =~с1 •(*! -^O-ct-Cjc, -x\)-Fmp-sign(x! -д|)-

к:

■|х| sign(xt -х[)- Fi -тх • g(A + В• |)• i/g/к,,

где т0, гп\, т\— масса, соответственно локомотива, вагона, сквозной продольной тяги со сцепкой; с — жесткость сцепки между вагоном и локомотивом; ci — приведенная к силовому гидроцилиндру жесткость возвратных пружин; Fol Fi — усилия торможения локомотива и вагона; ff0; W\ — силы сопротивления движению локомотива и вагона; ~ZF„p - силы трения в гидроприводе.

Для проверки эффективности использования тормозных средств решение системы уравнений производилось также для системы "локомотив - нетормозной вагон".

На рис. 11 представлены основные зависимости, характеризующие процесс торможения системы "локомотив - тормозной вагон": скорость движения х0 \ тормозное усилие локомотива F0 и вагона Fi; усилие в сцепке между вагоном и локомотивом Foi; ход подвижной тяги X] — л[ относительно вагонетки. За начальную точку координат принято начало формирования тормозного усилия локомотива. Для сравнения на рисунке приведены скорости системы локомотив — нетормозной вагон (кривая 1) и локомотива (кривая 2).

»/с

Г.*н

Рис. 11. Графики основных зависимостей, характеризующих процесс торможения системы локомотив-вагон при различной интенсивности нарастания тормозного усилия локомотива

На рис. 12 приведены зависимости тормозного усилия /*"], пути торможения Хд, Бремени срабатывания тормоза, времени "запаздывания" АI формирования тормозного усилия вагонетки по отношению к скорости нарастания тормозного усилия локомотива. Как видно из графиков, увеличение интенсивности нарастания тормозного усилия локомотива свыше 40 кН/с к дальнейшему росту тормозного усилия вагонетки не приводит.

Изменение интенсивности в диапазоне 5-40 кН/с позволяет осуществлять достаточно глубокое регулирование напряжения замкнутого контура системы и, следовательно, торможения вагонетки.

«.ь

и

' М /» <1

17

К Ц

» (3

а

~ г

« 1 •

1___

* / V ч

,ч -Р-

< Г

« 5в »» «» «а кн/с

Рис. 12. Тормозные характеристики вагонетки в зависимости от скорости нарастания тормозного усилия локомотива

Оценку эффективности действия тормозного устройства можно проводить по величине тормозной силы и времени срабатывания. Графики влияния конструктивных параметров на эти показатели представлены на рис. 13.

а< 16

и 0.2

Гч/

а

ч

и 7

/ г

го / ,

4

««

0,6 1* 4«

к

\

\

\ и V4*

N ч

ю—

4

в) Г)

Рис. 13. Влияние коэффициента усиления Ку и жестко- уравнений:

сти рычажной системы Ст на показатели торможения т\ ос; =-с (х\ -х0) + С1 •(*! + -х\) + Гтр +

Разработанный на основе математической модели алгоритм и методика расчета позволяют выбрать рациональные параметры для различных исходных данных.

Математическую модель поезда из п транспортных вагонеток, оборудованных тормозными гидравлическими инерционными устройствами, можно представить в виде системы из 2п + 1 дифференциальных

К;

"»1'= -<=1 '<>1 -Х1)-ег-(х1 -х\)-Ртр -^пСл) -х\)-Щ -Ку

т2-х2 = -с(х'2-дг|) + С| -(х2-х'2) + сг-(х2 -х'2) + Ртр -х2) +

Ку

т2 ■х2=~с1 (х2-х'2)-сг-(х2-х'2)-Гтр -х2)-1У2-Р2 -

-%'1*2 -х'2\-Ку-1-б]^вп(х2 -х'2У, Ку

•*;=-с ■(*; -*,_!)+с! ■(*;-*/)+«у • - ■»{)+ртр • - )+

+ • I - Х-|- К у • I■ <4 В1&г(х, - х)) + с ■ (х;+1 - х\);

кр

Щ =-С] •(*, -X'¡)-а-(х1 -х})-Гтр -х/)-Щ -/=} -

- % • | X, - | - К у ■ I • 4 - х\);

Ку

+ -х'„\-Ку -|-<у] -х'„);

Ку

тпХп=-с\(.х„-х'„)-сг{х„-х'„)-Гтр- sign(x„-x'n)-lV„-F„-

При увеличении количества вагонеток значение тормозного усилия стабилизируется. На рис. 14 показаны основные характеристики процесса торможения поездов с различным количеством вагонеток. Следует отметить, что падение абсолютной величины тормозного усилия с ростом количества вагонеток не вызывает падения общей эффективности торможения поезда. Относительное сокращение длины тормозного пути при количестве тормозных вагонеток более 10 составляет 46-47% от пути торможения поезда с нетормозными ваго-Рис. И. Графики изменения величины тор- нетками и при дальнейшем увеличе-мозного усилия вагонетки Пи относительно- нии их числа остается примерно оди-го сокращения пути торможения в зависимо- наховым. сти от количества вагонеток в составе

Расчетная схема инерционного буферно-тормозного устройства мостового крана представлена на рис. 15. Система управления на расчетной схеме не показана.

При наезде на упор давление из силового гидроцилиндра 1 через магистраль 2 и обратный клапан 4 передается в исполнительный цилиндр 3. Шток гидроцилиндра 3 через рычажный механизм 5 прижимает тормозную колодку б к колесу крана. Для предотвращения возможной перегрузки тормозной системы предусмотрен предохра-

Особенности работы устройства: гашение кинетической энергии крана осуществляется на относительно коротком участке пути, груз находится на гибком подвесе. Математическая модель такой системы может быть представлена в виде:

тпх"п =-с-х„ +св (хк -х„)+Г£р+Рс

ткх-к=-2-св {хк-2■ Рс -5С-1УК-4-Гтор -хк)

>"гХ"г=-~1-(Хг-хк)

где хп, хк, хг - перемещение соответствующих масс; с —жесткость пружины концевого упора; с. - жесткость обратных пружин; / - длина подвеса груза; % - ускорение свободного падения; - сила трения поршня о стенки силового цилиндра; Рс -давление в силовом цилиндре; Ртор — тормозная сила, формируемая на одном ходовом колесе подъемно-транспортного средства; И'к- сила сопротивления движению крана; - площадь силового цилиндра.

Сила трения поршня о стенки гидрсцилиндра может быть определена из выражения

Ртр =/с-я-Вс 'Ьс Рс, где /с - коэффициент трения; £>с - диаметр силового цилиндра; Ьс = 0,5 • Ос. Давление в силовом цилиндре определяется из выражения Рс =>Рр+АР,

где АР - потери давления при перетекании жидкости из силового цилиндра в рабочие.

Давление в рабочем цилиндре находится из условия равновесия поршня рабочего цилиндра по формуле

Р _ 4 сР Г Д*я <0 , 4 ^

Р я-02р\?-'г 'р) ;т£>2-2-/г' где Дх„ = хк — х„ — относительное перемещение поршня силового цилиндра; ср — жесткость рычажной передачи; Ор - диаметр рабочего цилиндра;

. ¡>1 . Я

1г =—г— передаточное отношение гидропривода; ¡р ---передаточное отноше-

г

ние рычажной передачи; Я — длина рычага; г — длина плеча присоединения штока рабочего цилиндра.

Потери давления могут быть определены из выражения

Аир 2

где А — коэффициент потерь на трение; Ь — длина гидропровода; Отр — диаметр гид-

Л ' °С

ропровода; р — плотность масла; V = &хп--^--скорость течения жидкости в гид-

о1р

ропроводе; Ьх'п = х'к—х'п — скорость относительного перемещения поршня силового цилиндра.

Сила сопротивления движению крана вычисляется из выражения

г \ /-¿+2 и , И* =(тк+тг)^ ---кр,

где f — коэффициент трения скольжения; Ок - диаметр ходового колеса моста крана; = 0,1 • £>к - диаметр цапфы ходового колеса; ¡л = 0,01 см — коэффициент трения качения ходового колеса; кр = 1,5 — коэффициент неравномерности.

Тормозная сила, создаваемая инерционным тормозом, будет равна

р

1 тор

ч2 /г ;р

где 6 — зазор между колодкой и колесом, (р - коэффициент трения между колодкой и колесом.

Для анализа выбран кран массой 18000 кг с массой груза до 5000 кг.

На рис. 16 представлены основные зависимости, характеризующие процесс торможения крана: скорость торможения крана и груза хК, хг; тормозное усилие крана ^тор; путь крана хк; давление в силовом гидроцилиндре Рс; разность давлений в силовом и рабочем гидроцилиндрах Др. За начальную точку координат принят момент соприкосновения крана и упора. Амплитуда колебаний груза при торможении составляет 0,2 м при длине подвеса груза 5 м.

хк

--

Па

А-

210' 0 С у \ >

Рис. 16. Графики основных зависимостей, характеризующих процесс торможения крана

Влияние жесткости буфера на процесс торможения представлено на рис. 17. Время запаздывания /зал с нарастанием жесткости буфера сокращается и стабилизируется для данных параметров крана при с = 8000-10000 Н/м.

Однако увеличение жесткости буфера приводит к изменению относительных , ДР

потерь давления Д =-, которые в исследуемом диапазоне возрастают с 6,94% до

^т

13,28%, что иллюстрируется на рис. 17в. Рост величины тормозного усилия сопровождается снижением, относительного его прироста, то есть

АР,

тор

^торЛ ^торл-Х ^ ^'тор.М ^торА

^торл—\

торЛ

который достигает 8,1 % при изменении жесткости от 8000 Н/м до 10000 Н/м.

. с, Н/м

а)

6)

IV с, Н/м

«ООО 1с, Н/м

в)

Рис. 17. Влияние жесткости буфера на характеристики процесса торможения

Таким образом, наиболее приемлемой является жесткость буфера в диапазоне 6000-8000 Н/м. Полученные зависимости позволяют осуществить выбор рациональных параметров тормозной системы.

В пятой главе представлен синтез и результаты исследований функциональных механизмов СПТГМ с кинематическими контурами переменной структуры и формированием напряжения в динамическом режиме. Процедура синтеза и выбора вариантов проиллюстрирована примерами энергонакопительных тормозных систем механизма передвижения мостового крана и поворотной платформы карьерного экскаватора.

Накопителем кинетической энергии в тормозной системе механизма передвижения мостового крана является маховик, соединенный с приводными колесами и приводным электродвигателем через дифференциальный редуктор. Дня изучения закономерностей энергонакопительного торможения составлены расчетная схема (рис.18) и уравнения динамики в форме уравнений ЛагранжаН рода.

9 * г ь

шж-

< ОчСччччч ч кСч чЧЛ*

\Л/ \

1 г- 3

Ь.. Т

£

М2

т

Рис. 18. Приведенная схема механизма передвижения тележки мостового крана

На схеме приняты следующие обозначения: ФМ'Р2'х1'хв ""Обобщенные координаты; т,,—масса тележки и груза; Мм',М 1~,Мк — моменты соответственно на валу двигателя, маховика, большого солнечного колеса и ходового колеса; (р^'Ра -углы поворота ходового колеса и вала двигателя; С —жесткость элементов трансмиссии, приведенная к выходному валу редуктора; Ь — коэффициент демпфирования.

Кинетическая энергия системы будет иметь вид:

Т =

Jp

VI

2 2 2 где <ол\фм;со2 ;а>к;сор —угловые скорости соответственно двигателя, маховика, большого солнечного колеса, ходового колеса, выходного вала редуктора;

-моменты инерции элементов системы; V, = сок • гк; — скорости тележки и груза; гк — радиус ходового колеса.

Скорости элементов дифференциального механизма связаны зависимостью

1 '1,2

<*>* =с°м "—:--*>г ——.

1 - '1.2 1 - '1.2

где /12 —внутреннее передаточное число.

После преобразований уравнения кинетической энергии получим дифференциальные уравнения в явной форме:

<Рм =

вм -1 ОП П.

Л

<Рг =

блг Л™ +6г --Лг

1 .1 ля " тп и »ил

т, • ь

1У + ГК

где Ям -Мм —Мсм\<2г = —М2 +МКПР -обобщенные силы; оп; ^то • ^тп — приведенные к обобщенным координатам моменты инерции;

= С • / при соа > О 1

С-/

М4 =- при < 0;

Ча

Мм =Ма

1 - '1.2

м2 = ма

'1.2 1 - '1.2

м

кпр

-[х^ —х,)—1¥ —приведенный момент к валу ходового колеса;

V 1 )

Рк ~<Рр)+ Ь(р)2 — — окружная сила на ходовом колесе;

ГК

Мск1 —момент сопротивления вращению маховика; IV -сопротивление перемещению тележки; Л—длина подвеса груза; /—величина тока двигателя; —КПД двигателя.

Для исследования принят мостовой кран грузоподъемностью 20т. Начальная скорость передвижения тележки К,°= 0,66 м/с; масса маховика — ти = 20 кг; масса транспортируемого груза — тж -10000кг; длина подвеса груза — ¿ = 4м; отклонение груза относительно точки подвеса — — ХТ =0; величина тока двигателя — / = 18/1.

На рис. 19 представлены: скорости тележки аТ, груза еог; перемещение тележки х, и груза ; скорость большого солнечного колеса ш2; скорость маховика а>м • скорость двигателя сод.

а, й 1я

!

..........'

*ч

и

а)

Рис. 19. Скорости элементов динамической системы: а) а)2 — большого солнечного колеса; а>м ~ маховика; сод — двигателя б) сот — скорость тележки, СОг - скорость груза, X, — перемещение тележки и X^ перемещение груза

Из графика 19а видно, что процесс торможения проходит в два этапа. На первом этапе электродвигатель работает в генераторном режиме. На втором — происходит реверсирование электродвигателя и перевод его в двигательный режим. Торможение до полной остановки тележки занимает 2,42 с. Замедление составляет 0,27м/с1, что удовлетворяет требованиям по максимальному замедлению для данного типа механизмов. Изменение скорости маховика в течение процесса торможения происходит по закону близкому к линейному и достигает максимального значения а>и = 155,61/с. Скорости тележки и электродвигателя уменьшаются по закону близкому к линейному на отрезке времени до 1с. Далее изменяется интенсивность торможения вследствие того, что груз, закрепленный на гибком подвесе, опережает тележку (рис. 19б) и начинает тянуть ее за собой. Когда перемещение груза достигает максимального значения за время 1,7 с от начала торможения, скорость тележки уменьшается до нулевого значения. Тормозной путь составляет 0,63 м. Амплитуда колебаний груза после торможения составляет хя — хт = 0,296 м.

Управляющим параметром системы является величина тока и, соответственно, величина момента на валу двигателя. Влияние величины тока на время торможения и величину накапливаемой энергии показано на рис. 20. На величину накапливаемой энергии оказывают влияние конструктивные и режимные параметры (рис. 21): передаточное отношение дифференциального механизма г; момент инерции маховика Jм•, масса транспортируемого груза /я; длина подвеса груза Ь. Разработанная математическая модель и алгоритм расчета позволяют определить рациональные параметры энергосберегающей тормозной системы, обеспечивающие заданный режим торможения и сохранение до 40% кинетической энергии в маховике.

ЬЛ» '

Ек.Д*

I

X» \

\

1М ...... ....... .....—.....—.........

1

3800 ЗОЮ 2600 3000 1500 1000 600

-15 -а -и ■» -эя

и

Рис. 20. Зависимости влияния величины тока электродвигателя на параметры эффективности торможения

Рис. 21. Влияние конструктивных и режимных параметров на величину накапливаемой энергии

Полученные зависимости позволили сформулировать рекомендации по выбору рациональных параметров энергонакопительных тормозных систем на основе махо-вичных накопителей.

Энергонакопительное торможение поворотной платформы карьерного экскаватора осуществляется за счет преобразования кинетической энергии платформы в потенциальную энергию гидроаккумуляторов, включенных в гидропривод.

Тогда в работе гидропривода можно выделить следующие режимы: режим разгона при повороте платформы за счет основного двигателя; режим торможения и накапливания энергии в гидроаккумуляторе при повороте платформы;

режим возврата платформы в исходное положение за счет накопленной в аккумуляторе энергии;

режим возврата платформы в исходное положение за счет основного двигателя.

На динамику поворотной платформы влияние оказывает изменяющаяся масса ковша и взаимное расположение рукояти и стрелы относительно оси вращения платформы.

В этой связи задачами исследования являются: изучение процесса накапливания энергии в гидроаккумуляторе с одновременным торможением поворотной платформы; изучение динамики процесса возврата поворотной платформы за счет энергии гидроаккумулятора.

Расчетная схема экскаватора представлена на рис. 22. Возможные углы поворота: ФО - поворотной платформы; Ф1 - стрелы экскаватора; Ф2 - рукояти; ФЗ - ковша.

При изменении углов <Р1,<Р2,<РЪ, различном заполнении ковша, кинетическая энергия системы при повороте платформы существенно изменяется. В этой связи математическая модель учитывает не только процесс поворота и возврата в исходное положение платформы, но и совмещенные маневровые операции ковша, рукояти, стрелы и платформы, процесс экскавации грунта различной плотности,

кусковатости, слоистости. Это позволяет избежать некоторых допущений и ограничений как при исследовании системы, так и при расчете параметров.

Для исследования движения манипулятора использован метод преобразования координат с матричной формой записи. Число систем координат выбрано равным числу элементов звеньев, образующих кинематические пары. Схема четырехзвенного манипулятора представлена на рис. 23. Неподвижная система координат связана со стойкой, а с каждой кинематической парой связана подвижная система координат, одна из осей которой связана с характерными признаками звена.

Разработанная математическая модель позволяет исследовать основные динамические характеристики поворотной платформы с учетом взаимного влияния стрелы, рукояти и ковша.

Выгрузка грунта — в отвал или в самосвалы.

О

Рис. 22. Расчетная схема экскаватора

Рис. 23. Схема четырехзвенного манипулятора экскаватора

Положения платформы, стрелы, рукояти и ковша в собственных координатах задаются матрицами вида

СО5(0О) 0 -5Ш(0О)

М о =

М2 =

О О

СО5(02) 5т(£>2) О О

О соз(0о) -1 О О О

-5т(02) О

СОв(^2) О

О 1

О о

а о -СО5(0О)

а0 ^¡пС^о) 1

<72 ' 005(6*2 ) «2 5т(02)

0

1

м, =

мъ =

005(0!) 51П(6>!)

О О

СС5(6>з) 5Ш(%)

О О

-эт^) СО5(01)

о

О

-зт(03) С05(<?3)

О

О

• С05(6>[)

а1 ■ этСОО

0

1

03 -С05(вз)

0

1

Система дифференциальных уравнений в форме Коши, описывающих процесс поворота платформы под разгрузку в режиме динамического торможения и возврата ее в исходное положение за счет накопленной энергии, имеет вид У6 0...3;

:ЛГ

,Т

где Лг = ^ ^ • -11! — матрица коэффициентов; и — производные мат-

1=^=0

риц платформы, стрелы, рукояти и ковша в координатах стойки; Н, — матрицы инер-

ционности вида Я;=

Г -/(0 ° XX •'ху и хг т,х'

</(0 •>ух ■/уу ■'уг т1У*

^ гх № •'а т,г*

* * *

т,

/я,- — масса 1-го звена; , у/, г( - координаты центра тяжести ;'-го звена в собственной

системе; — моменты инерции относительно осей ху^; в у - углы поворота; Ру -

моменты потенциальных сил на звеньях,

3 т

р] -О -С/у,у-Лу,

таз1 — массы звеньев; й - матрица-строка, характеризующая ускорение свободного падения; Я,- - центры тяжести звеньев; уЗ у — вектор, характеризующий кинетическую энергию системы;

= Е Е Ъг(ии -НгиТ(М,1,к,1))-ук ■у,; {=)к=01=0

иТ(М,1,к,Г) — результат вычисления матриц с тремя дискретными аргументами; Ук,У1 — угловые скорости звеньев;

и]+4=У]>

"8 =

ЯгщтО ~ 2 •

<?0-.КО-10

,-6

2-ж-щ

при 2йо = 1;

д0 ур-КГ -щ

2-х

при 2До = -1;,

-2

д0-у0-10

-6

при & 1 и 54—1,

2-ж-щ

Cg — коэффициент гидравлической жесткости в гидромагистралях от распределителей до исполнительных приводов и в системах подштоковых полостей до распределителей; (2п£т>(2£гю1 ~ расход масла через главные гидрораспределители в напорные или сливные линии и от двигателей поворота платформы в аккумулятор; дО - рабочий объем гидромотора привода поворота платформы; Т]^ — объемный КПД гидромотора и насосов;

Уе 1...3

"У+8 :

СЖ 'У} ^Р) ПРИ ^йу =1;

С2 \~Qgmslj ~гР} ,ЛгУ 'У} ^Р] ■%) ПРИ Щ =-1; >

Сг • (- 2р} ■ Дгу • у у ■ Яру ■ щ ) при ХКу / -1и гЯу Ф1,

где 2-р у — число силовых цилиндров приводов звеньев; Я:у — значения плеч для силовых цилиндров стрелы, рукояти и ковша; Бр у — площади поршней стрелы, рукояти и ковша;

вngmO-2^

дО-УО-Ю

г-ж-щ

дО'Уо "10 6-по 2-х

при ХЯъ = —1;

при '¿В^ -1;

"/+12 =

Ч 2-х )

+ при ;

Cg^{Zpj•RZj■Уj^SpStj^T]0) ПрИ Ж у И ТВ.]

тl^cSpstj — площади подштоковых полостей стрелы, рукояти и ковша;

Г 3

"16 = '

\к=0

С„ — коэффициент гидравлической жесткости в гидромагистралях от насосов до распределителей с учетом аккумулятора;

«17 = • [л-Ь3 + (п-1)• а.] р. • у2 ■ (а2 + а3 ■ соз(03));

— величина стружки; п - количество зубьев на ковше; Ь, — ширина одного зуба; аг — расстояние между зубьями; рг — плотность грунта; — длина рукояти и ковша;

"18 :

2-

дО-ур-Ш 6->7о

Са- -2-

2-х

2-х

0 при '¿Я0 * 1 и гя0*-1

при гКд = 1; при =-и

где Са — гидравлическая жесткость гидропневмоаккумулятора.

В приведенных дифференциальных уравнениях — угловые скорости

звеньев; иц,...,и-; - углы поворота; ид,...,«15 — давления в напорных и сливных линиях; «16 — давление в линии насоса; — масса грунта в ковше; «¡8 — давление в аккумуляторе.

При повороте платформы в режиме динамического торможения давление в напорной магистрали гидромотора первоначально снижается за счет зарядки гидроаккумулятора, а затем возрастает до предельного (рис. 24). При этом гидромотор останавливается, так как сливная магистраль закрыта.

32

л МПа

Таким образом, давление в гидроаккумуляторе формируется при торможении платформы. При переводе золотников в положение, соответствующее возврату платформы в исходное положение, давление в сливной магистрали уменьшается. Возврат платформы осуществляется з счет давления в гидро аккумуляторе.

При остаточном давлении в I с гидроаккумуляторе, равном 6,2 МПа, платформа останавливается.

о 0.5 1 1.5 2 2.5 з

Рис. 24. Изменение давления в напорной магистрали насосов

На рис. 25 показаны также колебания давления в гидроцилиндрах стрелы, рукояти и ковша.

Р. МПа............... .........

Рис.25. Изменение давления в сливных магистралях гидромоторов 2„ силовых цилиидров стрелы ¡4, рукояти , ковша5Г„ , аккумулятораХп 19

Изменение угловой скорости поворотной платформы при возврате в исходное положение представлено на рис. 26.

4 1/с ....................."............

V. V.

С

С

Рис. 26. Изменение угловой скорости поворотной платформы 7.п ,, стрелы 2, рукояти 2,„ 3, ковша 2.„ 4 при возврате в исходное положение

На графике можно выделить период разгона, установившегося движения и замедления при разрядке аккумулятора.

Основной характеристикой процесса можно считать угол поворота платформы. Как видно из рис. 27, энергии, запасенной гидроаккумулятором, недостаточно для полного возврата платформы в исходное положение. То есть при возврате требуется "довключение" основного насоса. При заданных реальных начальных условиях за счет энергии, запасенной в гидроаккумуляторе, можно компенсировать до 90% энергии, необходимой для обратного поворота платформы.

В шестой главе приведены результаты экспериментальных исследований функциональных механизмов СГПТМ с напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

Экспериментальное подтверждение работоспособности и эффективности применения напряженного замкнутого кинематического контура в функциональных механизмах осуще-Рис. 27. Изменение углов поворота звеньев экскаватора- ствлено на демонстрационном платформы 2„ 5, стрелы 2„ 6, рукояти2„ 7, стенде, имитирующем про-„ ' ' цессы измельчения, прессова-

ковша^_ а

"■8 ния, резки.

Рабочий орган выполнен в виде эвольвентного зацепления с замыканием контура цепью через систему блоков. Напряжение в контуре обеспечивается винтовой стяжкой. В качестве объектов для прессования выбрана свинцовая дробь диаметром от 3 до 4,9 мм, для резки — проволока медная диаметром 2,2 мм и алюминиевая диаметром от 2,7 мм.

Влияние величины предварительного нагружения контура на величину работы, приходящейся на 1 мм3 деформированного объема, представлено на рис. 28а.

А

10

/21-1 >

750 Г. Н

Рис. 28. Результаты исследований на демонстрационном стенде а) при прессовании, б) при резке

Как показывают графики, величина работы, приходящаяся на 1 мм3 деформированного объема, с ростом нагрузки в контуре возрастает при незначительных изменениях затрат внешней энергии. Эксперименты с резкой образцов демонстрируют перераспределение напряжения па ноже и эвольвентном зацеплении замыкающего контура, установленными параллельно.

В момент резания усилие на зубьях эвольвентного зацепления снижается и одновременно возрастает на ноже. После разрезания образца нагрузка на ноже отсутствует, а предварительное напряжение замкнутого контура передается через эвольвент-ное зацепление. Таким образом, кинематическая связь в контуре не нарушается. При этом установлено, что наибольшая эффективность резания достигается только при определенной величине напряжения Р в замкнутом кинематическом контуре. Дальнейшее увеличение напряжения приводит к возрастанию потерь, обусловленных трением, и снижению эффективности использования контура (рис. 286), где Гтл% - нагрузка на приводе.

Целью экспериментальных исследований роторного пресс-измельчителя с напряженным постоянно-замкнутым кинематическим контуром является подтверждение наличия связи между напряжением замкнутого контура и эффективностью работы исполнительного органа машины.

Вт.

-•-N1=500 -»+12=650 ->«-МЗ«800

Нм

Рис. 29. Графики изменения мощности

В качество объектов обработки использовались одинаковые алюминиевые образцы цилиндрической формы диаметром 3 и длиной 18 мм.

На рис. 29 представлены графики изменения средней потребляемой мощности в зависимости от напряжения замкнутого контура.

В каждом случае одинаковой мощности холостого хода соответствует снижение средней потребляемой мощности при измельчении с одновременным увеличением абсолютной величины усадки образца, что подтверждает наличие полезного использования предварительного напряжения замкнутого кинематического контура.

Целью экспериментальных исследований опытного образца цевочной мельницы является подтверждение технической эффективности применения зубчатых мельниц с предварительно напряженным замкнутым контуром. Общий вид мельницы показан на рис. 30. Рабочий орган мельницы представляет собой зубчато-цевочное зацепление,

помещенное в корпус. Зубчатое колесо выполнено составным в виде трех колес, среднее из которых жестко закреплено на валу. Два других связаны через полые валы с натяжной муфтой, позволяющей создать напряжение в контуре: муфта — внутренний вал — средняя шестерня — цевочный ротор - две шестерни — полый вал — муфта. Исследуемые материалы: щебень, песок, мрамор. Ситовой анализ проводился на стандартных ситах 0,5; 0,315; 0,15 мм.

М -

, /С** "

Рис. 30. Общий вид мельницы

На рис. 31а (кумулиты) показано изменение гранулометрического состава материала, измельченного на мельнице без нагружения замкнутого кинематического контура и с предварительным нагружением. Объем частиц более крупных фракций уменьшается, а объем частиц меньше 0,15 мм возрастает при одинаковых затратах энергии на измельчение.

щебень

щебень

%

©

N

2 0,5 0,315 0,15 0 мм

<1 X ----- : • >

§111111

ЙЕ Л

2 0,5 0,315 0,15 0 ММ

б)

мрамор

100' 90

во

70 60 50 40 30 20 10 0

— —

— V- ф

(Ь

—

0,5 0,315 0.15 0 мм

мрамор

££

2 0.5 0.315 0,15 0 ым

Рис. 31. Изменение гранулометрического состава при напряжении контура 1 - с предварительным напряжением контура; 2 —без напряжения конгура в виде: а) кумуляты; б) столбчатой диаграммы

Существенно изменяется время измельчения: по щебню от 56 с до 18 с; по песку от 45 с до 14 с; по мрамору от 50 с до 17 с.

На графиках рис. 316 увеличение массы мелких фракций выделено цветом. Максимальное увеличение процента частиц размера 0,15-0,315 мм составляет 7,8% по песку. У щебня и мрамора основное увеличение массы мелких частиц происходит в диапазоне 0-0,15 мм: 8 и 4,52% соответственно.

Приведенные данные подтверждают эффективность применения мслышцы с напряженным замкнутым кинематическим контуром.

Целью экспериментальных исследований динамических параметров гидравлического тормозного устройства является проверка достоверности решений, полученных на математической модели, по определению формирования напряженного состояния контура и соответствующего тормозного усилия. Схема экспериментальной вагонетки представлена на рис. 32. Конструктивные параметры выбраны в соответствии с результатами исследований, представленных в главе 4.

а _г_т_ и

-„

ПАоасавна для загвимиг Япят/

'Моянинш Г.3,/4

Лткчт*«/? Ямала*!/ СХАматсЧНЬп*

Рис. 32. Экспериментальная вагоиегка: 1 - продольная тяга; 2,3 — силовые гидроциливдры; 4 - кронштейн; 5 - рабочие гидроцилиндры; б - кронштейн рабочего гидроцилиндра; 7 - рычажный механизм; 8 - тормозные колодки; 9 - датчик скорости; 10,12 - потенциомстрические датчики; 11,13 - датчики давления;

14 - импульсный датчик

'Я-.кН, у,,«

ш 5&

Ц04. 1С/».

аоЗ

ног / У-ч-Г** (СЛ. ■ теср.

умел.

чг о,г

Рис. 33. Графики теоретических и экспериментальных зависимостей: /*о1 - усилие на сцепке, у\ - ход поршня силового цилиндра, /"1 - усилие на колодке тормоза

Графики сравнения теоретических и экспериментальных зависимостей представлены на рис. 33. Предельные отклонения результатов по усилию на колодке тормоза не превышают 12%, но остальным показателям - 6%.

Таким образом, стендовые экспериментальные исследования динамических характеристик гидравлического тормозного устройства согласуются с теоретическими исследованиями и подтверждают правильность основных расчетных зависимостей и возможность использования теоретических решений и принятых допущений в инженерной методике расчета.

Целью производственных испытаний системы "локомотив-вагон" являлась проверка работоспособности и эффективности работы тормозной системы, смонтированной ни базе стандартной вагонетки (рис. 34), а также проверка адекватности теоретического решения экспериментальным данным.

Рис. 34. Опытный образец вагонетки, оборудованной тормозной системой Эксперимент проведен непосредственно в производственных условиях на транспортном участке шахты Гуковская объединения "Гуковуголь". Участок рельсового пути, выделенный для испытаний, имел следующую характеристику: длина 50 м, колея 0,900 м, участок — прямолинейный, уклон 0,002. Поверхность рельсов покрыта песком, раздавленным в результате предшествующей поездки. Торможение локомотива осуществлялось ручным тормозом. Отклонения значений давления, полученных экспериментально, от теоретических не превышают 10%. Проведенные испытания показали полную работоспособность гидравлического инерционного тормозного устройства и возможность обеспечения режимов служебного и экстренного торможения в реальных производственных условиях.

Исследования энергонакопигсльной тормозной системы проводились на экспериментальном стенде, который включает электродвигатель, дифференциальный механизм, маховики, один из которых имитирует тормозимый объект, другой используется как накопитель энергии. Основным' элементом стенда, определяющим его кинематическую структуру, является дифференциальный механизм.

В данном случае используется редуктор, имеющий следующие параметры: передаточное отношение главной передачи (',„=5,14; передаточное отношение конического дифференциала /|.2= -1. Па полуосях дифференциального редуктора закреплены два маховика массой ?л---44,69 кг и моментом инерции ,/=1,149кг -м2. К входному валу дифференциального редуктора присоединен электродвигатель постоянного тока 47 МВО-2С-М с возбуждением от постоянных магнитов.

На рис. 35 приведена осциллограмма процесса торможения маховика, имитирующего объект, из которой видно, что закон изменения скоростей элементов стенда близок к линейному. Процесс торможения осуществлялся в два этапа. На первом этане скорость двигателя изменилась от а>„ = 78,5 1/с до 0 за 0,189с. При этом скорости маховика-паконителя о)„ и маховика-объекта Щ стали равны 14 1/с.

После того как скорость двигателя достигла нулевого значения, направление вращения изменилось на противоположное. Второй этап торможения проходил до полной остановки маховика — объекта. К этому моменту маховик — накопитель разогнался до скорости ю„ = 25,3 1/с, двигатель - до а>а =-65,25 1/с. Время торможения составило 0,34 с при замедлении а =-89,85. На этом стенде реализован процесс разгона маховика-объекта за счет кинетической энергии маховика-накопителя. Таким образом, экспериментально подтверждается работоспособность и эффективность тормозной системы.

Различия экспериментальных и теоретических данных составляют не более 12%. Рис. 35. Осциллограмма процесса торможения ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой решена крупная научно-техническая проблема, имеющая важное хозяйственное значение, заключающееся в создании принципов построения и методологии синтеза функциональных механизмов СПТГМ, обеспечивающих повышение эффективности рабочих процессов за счет использования в их структуре напряженных замкнутых кинематических контуров.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили сформулировать следующие научные и практические результаты и выводы:

1. На основе анализа строения и проблем использования напряженных замкнутых кинематических контуров установлены особенности их структуры и области рационального применения в функциональных механизмах строительных, подъемно-транспортных и горных машин.

2. Установлено, что величина и характер формирования напряжения в замкнутых кинематических контурах функциональных механизмов оказывает существенное влияние на эффективность рабочих процессов, осуществляемых СПТГМ. На основании этого научно обоснованы, синтезированы и апробированы экспериментально функциональные механизмы СПТГМ с различными принципами формирования напряжения в контуре:

• с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура;

• с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура;

• с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением,

а также с различными видами контуров:

• механическими;

• гидромеханическими;

• электромеханическими.

3. Разработаны основные принципы построения механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, структурной особенностью которых является

39

наличие индифферентивных связей. На базе результатов их структурного анализа научно обоснованы основные положения структурной теории индифферентных механизмов, получены структурные формулы, разработаны основы синтеза методом последовательного наслоения индифферентных структурных групп, а также классификация по семействам, классам степени индифферентности, что позволяет получить полную совокупность структур механизмов, используемых в напряженных замкнутых кинематических контурах.

4. Научно обоснован метод синтеза типовых структур и схемных технических решений функциональных механизмов СПТГМ с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, базирующийся на обобщенной структурно-морфологической модели. Используя метод синтеза и модель, получена совокупность принципиально новых технических решений функциональных механизмов СПТГМ, защищенных 14 авторскими свидетельствами и патентами, подтверждающими эффективность метода синтеза, техническую новизну и приоритет предложенных подходов к применению напряженных замкнутых кинематических контуров.

5. Разработана математическая модель, учитывающая предварительное постоянное напряжение замкнутого кинематического контура, и проведены исследования динамики на примере функционального механизма зубчатой мелышцы. Установлено влияние конструктивных и режимных параметров на показатели эффективности. Научно обоснован и защищен патентом способ измельчения материалов, отличающийся тем, что перед воздействием на материал разрушающей механической нагрузкой валы, на которых установлены измельчающие органы, нагружают моментом, равным моменту, при котором разрушается измельчаемый материал.

6. Разработаны математические модели поезда подземной локомотивной откатки, транспортной вагонетки и мостового крана, оборудованных энергосберегающими тормозными системами, использующими переменное, формируемое в динамическом режиме напряжение замкнутого кинематического контура. Установлено влияние конструктивных и режимных параметров на формирование напряжения в контуре и эффективность торможения. Научно обоснованы методические основы определения рациональных конструктивных параметров, обеспечивающих минимизацию затрат внешней энергии на торможение. Экспериментально подтверждено, что формирование напряжения в замкнутом контуре в динамическом режиме позволяет реализовывать тормозное усилие, равное 60-90 % от максимально допустимого по условию сцепления.

7. Разработаны математические модели мостового крана и карьерного экскаватора, оборудованных энергонакопительными тормозными системами, использующими кинематические контуры переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением. Установлено влияние конструктивных и режимных параметров на формирование напряжения в контуре переменной структуры, динамику торможения и разгона машин. Обоснован и защищен патентом способ энергонакопительного торможения, управляемого приводным электродвигателем, позволяющий сохранять кинетическую энергию тормозного крана в махович-ном накопителе и ее последующее использование известными методами. Энергонакопительная тормозная система поворотной платформы экскаватора позволяет преобразовать кинетическую энергию гидроаккумуляторов, обеспечивая заданный режим торможения и возврат платформы до 90 % от первоначального угла поворота.

8. Разработаны и испытаны экспериментальные и опытно-промышленные образцы СПТГМ с использованием напряженных замкнутых кинематических контуров в их

функциональных механизмах. Относительные затраты мощности на пресс-измельчителе снижаются на 20-30 %. При равных затратах энергии на измельчение на роторно-цевочной мельнице процент мелких частиц (0-0,15 мм) возрастает на 4,5-8,0 % в зависимости от физических свойств измельчаемого материала. Относительное сокращение тормозного пути поезда, оснащенного энергосберегающими тормозами, в диапазоне начальных скоростей от 2 до 5,6 м/с составляет 34,462,1 %. При этом тормозное усилие формируется за счет силы инерции самих тормозных вагонеток. Маховичный энергонакопительный тормоз обеспечивает заданный режим торможения с сохранением до 40 % кинетической энергии. Проведенные испытания подтверждают правильность теоретических решений и повышение эффективности рабочих процессов, а также адекватность теоретических и экспериментальных данных (расхождения не превышают 12 %).

9. Разработанные компьютерные программы учитывают реальные условия эксплуатации СПТГМ, адекватно отражают динамику функциональных механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами и являются основой для расчета и выбора рациональных конструктивных параметров на стадии проектирования.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Исаков B.C., Полежаев В.Г., Ерейский В.Д. Исследование динамических параметров гидравлического передаточного устройства тормозной системы вагона // Изв. Сев.-Кавк. науч. центра высш. шк. Техн. науки, -1980.- №3. - С.43-46.

2. Исаков B.C., Ерейский В.Д., Духопельников В.Д. Результаты исследования динамики гидравлического инерционного тормоза // Изв. Сев.-Кавк. науч. центра высш. шк. Техн. науки. -1983. -№2. - С.76-79.

3. Исаков B.C., Балашов В.Б. Результаты экспериментальных исследований роторного пресса с напряженным постоянно замкнутым кинематическим контуром // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. — 2003. — Прил. №1. — С.152-156.

4. Исаков B.C. О построении тормозных устройств на основе замкнутых кинематических контуров // Новые технологии управления движением технических объектов: сб. статей по материалам 5-й Междунар. науч.-техн. конф. — Ростов н/Д: изд-во СКНЦВШ, 2002. - Вып. 3. - С. 83-92.

5. Исаков B.C., Дровников А.Н., Диброва Г.Д. Структура технических систем с замкнутыми энергетическим потоком // Экология, технология и оборудование: в 2-х ч. сб. науч. тр. / ДГТУ. - Ростов н/Д, 2003. - ч. II. - С.92 -98.

6. Исаков B.C., Дровников А.Н. Выбор рациональной схемы планетарной мельницы с индифферентной структурой // Экология, технология и оборудование: в 2-х ч. сб. науч. тр. / ДГТУ. - Ростов н/Д 2003. - ч. II. - С.99-101.

7. Дровников А.Н., Исаков B.C., Меньшиков Н.В. Анализ формирования нагрузок в роторных технологических машинах с индифферентной структурой // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. — 2004. — Прил. № 6. - С.30-33.

8. Дровников А.Н., Исаков B.C., Меньшиков Н.В. Структурно-функциональный анализ зубчатых и планетарных мельниц // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2004. - Прил. №6. - С. 34-36.

9. Исаков B.C. Инерционные тормозные устройства на основе замкнутых кинематических контуров. — Ростов-на-Дону: изд-во журн. "Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион", 2005. - 140 с. (монография)

Ю.Исаков B.C. О формировании структур замкнутых напряженных гидромеханических контуров // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Спец. вып. Актуальные проблемы машиностроения. - 2006.-С.81-88.

П.Дровников Л.Н., Исаков B.C. Механизмы строительных и подъемно-транспортных машин с использованием напряженных замкнутых контуров. - Ростов-на-Дону: изд-во журн. "Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион", 2006. - 156 с. (монография)

12. Водяник Г.М., Исаков B.C. Математическое моделирование энергосберегающих и энергонакопительных тормозных систем на основе замкнутых кинематических контуров / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: Ред. журн. "Известия вузов. Электромеханика", 2006 - 91 с. (монография)

Авторские свидетельства и патенты, полученные по теме научных исследований:

13. A.C. 604730 СССР, МКИ В61Н 13/06. Тормозное устройство железнодорожного транспорта / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, В.Г. Полежаев, О.П. Иванов. №2060784/27-11; заявлено 19.09.74; опубл. 30.04.78. Бюл. №16.

14. A.C. 1720709 СССР, МКИ В02С 4/02. Валковая дробилка / B.C. Исаков, А.Н. Дровников, В.Б. Балашов, А.Б. Киреев. № 4756708/33; заявлено 09.11.89; опубл. 23.03.92. Бюл. №11.

15. A.C. 1770187 СССР, МКИ В61Н 13/06. Тормозное устройство рельсового транспортного средства / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, М.Н. Хальфин,

A.B. Осердников.№ 4789085/11; заявлено 7.02.90; опубл. 23.10.92. Бюл. № 39

16. Пат. 2104788 РФ, МКИ В02С 19/00. Способ измельчения материала / B.C. Исаков,

B.Б, Балашов, А.Н. Дровников. № 95111864/03; зявлео 11.07.95; опубл. 20.02.98. Бюл. №5.

17. Пат. 2165354 РФ, МКИ В28С 5/14. Измельчитель-смеситель / B.C. Исаков, А.Н. Дровников, В.Б. Балашов, Т.А. Ларченко. №99127422/03; заявлено 21.12.99; опубл. 20.04.01. Бюл. № И.

18. Пат. 2149056 РФ, МКИ В02С 7/04. Зубчатая мельница / B.C. Исаков, В.В.Павленко, A.M. Билей. №98104200/03; заявлено 05.03.98; опубл. 20.05.00. Бюл. №14.

19. Пат. 2206402 РФ, МКИ В02С 18/38. Устройство для измельчения полимерных материалов / B.C. Исаков, А.Н. Дровников, В.Б. Балашов, В.И. Лидневский. № 2001122693/03; заявлено 10.08.01; опубл. 20.06.03. Бюл. №17.

20. Пат. 2193706 РФ, МКИ F16H 33/00, B60L 7/18. Способ энергонакопительного торможения транспортного средства / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, A.B. Ерейский и др. № 2000129423/28; заявлено 24.11.00; опубл. 27.11.02. Бюл. № 33.

21. Пат. 2229399 РФ, МКИ В60Т 7/04. Гидромеханический тормозной привод транспортного средства / B.C. Исаков, А.Н. Дровников, В.Б. Балашов, В.И. Лидневский. №2002111546; заявлено 29.04.02; опубл. 10.02.04. Бюл. № 4.

22.Пат. 2201287 РФ, МКИ В02С 7/14. Дисковая мельница/ B.C. Исаков, В.Б. Балашов, Е.С. Кубата, E.H. Скляров №2001103161/03; заявлено 02.02.01; опубл. 27.03.03. Бюл. №9.

23. Пат. 2234980 РФ, МКИ В02С 4/42. Передаточный механизм двухвалковой дробилки / B.C. Исаков, В.Б. Балашов, А.Н. Дровников и др. № 2002129694; заявлено 04.11.02; опубл. 27.08.04. Бюл.№24.

24. Пат. 2247220 РФ, МКИ Е21В 19/24. Забурное устройство для станков со шнековым рабочим органом / B.C. Исаков, Н.П. Чухря'ев, В.Н. Шамшин и др. № 2003123583/03; заявлено 24.07.03; опубл. 27.02.05. Бюл.№6.

25. Пат. 2223381 РФ, МКИ Е21В 19/24. Забурное устройство для станков со шнековым рабочим органом / B.C. Исаков, Н.П. Чухряев, В.Н. Шамшин и др. № 2002115234/03; заявлено 06.06.02; опубл. 10.02.04. Бюл.№4.

26. Пат. 2279398 РФ, МКИ В66С 19/00. Кран / B.C. Исаков, М.Н. Хальфин, Р.В. Иван-ков № 2004135973/11; заявлено 08.12.04; опубл. 10.07.06. Бюл. №19.

Работы, опубликованные в международных, всероссийских и региональных сборниках:

27. Автономное гидравлическое тормозное устройство / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, В.Г. Полежаев, О.П. Иванов // Угольное машиностроение / ЦНИЭИУголь. -1979. №7. — С.3-4.

28. Результаты исследования эффективности инерционного тормозного устройства прицепного состава / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, В.Д. Духопельников, О.П. Иванов // Динамика и надежность погрузочных и грузоподъемных машин: межвуз. сб. -Новочеркасск, 1982. -С.35-41.

29. К вопросу использования инерционного тормоза на мостовом кране / B.C. Исаков,

B.Д. Ерейский, Л.П. Веселовская, A.A. Короткий; ред. ж. Изв. Сев.-Кавк. науч. центра высш. шк. Техн. науки. -Ростов-н/Д, 1987. -10с. -Деп. в ЦНИИТЭИТяж-маш №2092-ТМ 87.

30. Механизмы с силовым замыканием контура / B.C. Исаков, А.Н. Дровников,

C.А. Кузнецов, А.К. Курочка, Г.М. Симилейский; Новочерк. политехи, ин-т. -Новочеркасск, 1991.-141с.-Деп. в ВИНИТИ 24.06.91. №2621-В91. (монография)

31. Исаков B.C., Курочка А.К., Балашов В.Б. К вопросу структурного синтеза станков для алмазной резки плоских заготовок / Новочерк. политехи, ин-т. — Новочеркасск, 1992. -24с. -Деп. в ВНИИТЭМР №122-мш 91.

32. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. О применении адаптивных и индифферентных структур механизмов для дробильного оборудования // Инструменты и машины выемочных и проходческих комплексов: межвуз. сб. -Новочеркасск, 1992. — С.133-138.

33. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. О некоторых особенностях кинематических схем и конструкций дробильного оборудования / ЮРГТУ. — Новочеркасск, 1992. - НПВЭО Машмир 30.10.92. №42-сд92.

34. Исаков B.C., Дровников А.Н., Гарбузенко А.Г. Система адаптации рабочего процесса землеройной машины // ЭВМ и микропроцессоры в системах контроля и управления: сб. науч. трудов / МАДИ. -М, 1992. - С.43-47.

35. Исаков B.C. Эволюционный синтез дробильно-измельчающего оборудования // Инновационное проектирование в образовании, технике и технологии: межвуз. сб. науч. тр. междунар. науч.-метод. конф. / Волг.ГТУ. Волгоград -1996. — С.50-54.

36. Исаков B.C., Балашов В.Б., Павленко В.В. Совершенствование приводного механизма конусных дробилок / ЮРГТУ. — Новочеркасск, 1995. - ВИНИТИ 24.10.95. №2829 —В95. —9с.

37. Исаков B.C., Павленко В.В. Бипланетарный измельчитель для переработки промышленных отходов / ЮРГТУ. - Новочеркасск, 1995. - ВИНИТИ 24.10.95. №2828 -B95.-7C.

38.Исаков B.C., Ерейский A.B. Об эволюционном развитии средств измельчения / ЮРГТУ. - Новочеркасск, 1997. - ВИНИТИ 24.01.97. №232-В97.

39. Исаков B.C., Балашов В.Б. О применении индифферентных механизмов в приводах дробильно-измельчающих машин // Развитие строительных машин, механизация и автоматизация строительства и открытых горных работ: матер. Междунар. науч.-техн. конф. -М.: МГСУ, 1996,- С.136-137.

40. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. К вопросу о систематизации дробильно-измельчающих машин с замкнутой кинематической структурой // Вопросы совершенствования и технологий строительной индустрии: сб. науч. тр.. — Новочеркасск: НГТУ, 1998. - С. 48-53.

41. Высокоэффективный способ измельчения материалов / B.C. Исаков, В.Б. Балашов, E.H. Скляров, Е.С. Кубата // Фундаментализация и гуманизация технических уни-

верситетов: материалы 49-й науч.-техн. конф. ЮРГТУ (НПИ). — Новочеркасск, 2000.-С. 109-110.

42. Исаков B.C., Ерейский A.B. К определению эффективности работы энергонакопительной тормозной системы транспортных средств // Фундаменталиэация и гуманизация технических университетов: матер. 49-й науч.-техн. конф. ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск, 2000. - С. 110-111.

43.Исаков B.C., Ерейский В.Д., Ерейский A.B. Результаты экспериментальных исследований энергонакопительного торможения // Тр. междунар. науч.-техн. конф. "Интерстроймех-2001". - СПб.: изд-во СПбГТУ, 2001.-С.135-139.

44. Исаков B.C. Об использовании напряженных замкнутых кинематических контуров в строительном оборудовании // Тр. междунар. науч.-техн. конф. "Интерстроймех-2001". - СПб.: изд-во СПбГТУ, 2001. - С.291-293.

45. Определение мощности привода щековой дробилки индифферентной структуры / B.C. Исаков, E.H. Скляров, А.Н. Шевелев, В.Б. Балашов// Материалы 51-й науч.-техн. конф. ЮРГТУ (НПИ) / Юж.-Рослехн. ун-т. - Новочеркасск: УПЦ "Набла" ЮРГТУ (НПИ), 2003.-С. 165-16

Подписано в печать 07.11.2006 г. Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Уч. печ. л. 2. Тираж 200 экз. Заказ № 47-4453.

Южно-Российский государственный технический университет (НПИ) Центр оперативной полиграфии ЮРГТУ(НПИ) 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, тел. 55-222

Введение.

Глава 1. Анализ особенностей строения и проблем использования напряженных замкнутых кинематических контуров в функциональных механизмах строительных, подъемно-транспортных и горных машин.

1.1. Особенности структуры и современное состояние исследований механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

1.2. Особенности схемных решений и проблемы использования механизмов с предварительно напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

1.3. Особенности и проблемы использования механизмов с переменным напряжением замкнутого кинематического контура.

1.4. Функциональные механизмы строительных, подъемно-транспортных и горных машин как объекты применения напряженных замкнутых кинематических контуров.

1.5. Основные проблемы синтеза функциональных механизмов с замкнутыми напряженными кинематическими контурами.

Выводы и основные задачи исследования.

Глава 2. Научные основы и методология построения функциональных механизмов СПТГМ с напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

2.1 Основные принципы построения механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

2.1.1 Основные понятия и определения структурной теории механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами. Индифферентность структуры.

2.1.2 Структурный анализ и синтез индифферентных механизмов.

2.1.3 Классификация индифферентных механизмов.

2.2 Обоснование структурно-морфологического метода построения функциональных механизмов СПТГМ.

2.3 Синтез обобщенной структурно-морфологической модели функционального механизма СПТГМ с напряженными замкнутыми кинематическими контурами и порядок пользования морфологической матрицей.

2.4 Метод синтеза функциональных механизмов СПТГМ с использованием напряженных замкнутых кинематических контуров.

Выводы по главе.

Глава 3. Синтез и примеры реализации типовых структур функциональных механизмов строительных, подъемно-транспортных и горных машин с предварительно напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

3.1 Анализ технологической возможности использования механизмов с предварительно напряженными замкнутыми кинематическими контурами (на примере измельчающих устройств).

3.2 Формирование матрицы соответствий и предварительный выбор ^структур функциональных механизмов.

3.3 Предварительное сравнение вариантов функциональных механизмов применительно к машинам для измельчения твердых материалов.

3.4 Математическое моделирование зубчатой мельницы с предварительным напряжением замкнутого кинематического контура и анализ результатов ее исследования.

3.5 Примеры реализации типовых структур функциональных механизмов строительных, подъемно-транспортных и горных машин с предварительно напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

3.5.1 Механизмы дробилок.

3.5.2 Механизмы мельниц.

3.5.3 Механизм станка для порезки керамической плитки и естественного камня.

3.5.4 Машины для обработки материалов давлением.

Выводы по главе.

Глава 4. Синтез и исследование функциональных механизмов строительных, подъемно-транспортных и горных машин с переменным формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура.

4.1 Анализ механизмов с напряженными замкнутыми контурами для использования в тормозных устройствах строительных, подъемно-транспортных и горных машин.

4.2 Анализ матрицы соответствий, предварительный выбор и сравнение структур энергосберегающих тормозных систем.

4.3 Математическое моделирование энергосберегающей тормозной системы поезда подземной локомотивной откатки.

4.3.1 Постановка задачи и обоснование математической модели поезда шахтной локомотивной откатки, оборудованного энергосберегающей тормозной системой.

4.3.2 Результаты исследования математической модели энергосберегающей тормозной системы поезда.

4.4 Математическое моделирование и обоснование параметров энергосберегающего гидравлического тормозного устройства.

4.4.1 Постановка задачи и обоснование математической модели системы "локомотив-вагон", оборудованной энергосберегающим гидравлическим тормозным устройством.

4.4.2 Результаты исследования модели энергосберегающего гидравлического тормозного устройства.

4.4.3 Обоснование математической модели системы торможения поезда, оборудованного гидравлическими инерционными тормозами, и анализ результатов ее исследования.

4.5 Математическое моделирование и обоснование параметров инерционного буферно-тормозного устройства мостового крана. 233 4.5.1 Постановка задачи и обоснование математической модели инерционного буферно-тормозного устройства мостового крана.

4.5.2 Исследование математической модели и анализ результатов.

4.6 Примеры реализации типовых структур механизмов с замкнутым кинематическим контуром в тормозных устройствах.

4.6.1 Энергосберегающее гидравлическое тормозное устройство.

4.6.2 Гидравлическое тормозное устройство с регулируемой силой прижатия тормозного колеса.

4.6.3 Гидромеханический тормоз.

Выводы по главе.

Глава 5. Синтез и исследование функциональных механизмов строительных, подъемно-транспортных и горных машин с кинематическими контурами переменной структуры.

5.1 Особенности кинематических контуров переменной структуры и их использования в энергонакопительных тормозных системах.

5.2 Анализ матрицы соответствий, выбор и сравнение структур энергонакопительных тормозных систем.

5.3 Математическое моделирование и обоснование параметров энергонакопительной тормозной системы механизма передвижения тележки мостового крана.

5.3.1 Постановка задачи и обоснование математической модели энергонакопительной тормозной системы механизма передвижения тележки мостового крана.

5.3.2 Результаты исследования математической модели энергонакопительной тормозной системы механизма передвижения мостового крана.

5.4 Математическое моделирование энергонакопительной тормозной системы поворотной платформы карьерного экскаватора.

5.4.1 Постановка задачи и обоснование математической модели энергонакопительной тормозной системы поворотной платформы карьерного экскаватора.

5.4.2 Результаты исследования математической модели энергонакопительной тормозной системы поворотной платформы карьерного экскаватора.

Выводы по главе.

Глава 6. Экспериментальные исследования функциональных механизмов строительных, подъемно-транспортных и горных машин с напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

6.1 Исследование и оценка эффективности применения функционального механизма с напряженным замкнутым кинематическим контуром на экспериментальном стенде и ротоном измельчителе.

6.1.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

6.1.2 Конструкция экспериментального стенда и последовательность проведения эксперимента.

6.1.3 Анализ результатов эксперимента.

6.1.4 Экспериментальный роторный пресс-измельчитель.

6.1.5 Результаты испытаний, проведенных на лабораторном роторном пресс-измельчителе.

6.2 Экспериментальные исследования опытного образца цевочной мельницы.

6.2.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

6.2.2 Опытный образец мельницы и условия эксперимента.

6.2.3 Анализ результатов экспериментальных исследований опытного образца цевочноймельницы.

6.3 Экспериментальные исследования динамических параметров энергосберегающего гидравлического тормозного устройства.

6.3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

6.3.2 Методика проведения экспериментальных исследований.

6.3.3 Анализ результатов и сравнение экспериментальных и теоретических данных.

6.4 Экспериментальные исследования процесса энергонакопительного торможения.

6.4.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

6.4.2 Методика и условия проведения эксперимента.

6.4.3 Анализ результатов и сравнение экспериментальных и теоретических данных.

6.5 Экспериментальные исследования процесса энергосберегающего торможения системы "локомотив-вагонетка".

6.5.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

6.5.2 Методика и условия проведения экспериментальных исследований.

6.5.3 Анализ результатов производственных экспериментальных исследований тормозной системы "локомотив-вагонетка".

Выводы по главе.

Актуальность темы.

Развитие современных строительных, подъемно-транспортных и горных машин (СПТГМ) предопределяет постоянное совершенствование и уточнение методов их расчета, синтез принципиально новых технических решений и конструкций. Возрастают требования к точности движений, управляемости, совмещению транспортных и технологических операций, энергоемкости и эффективности рабочих процессов.

Наличие общих требований и тенденций развития СПТГМ обусловлено рядом причин, среди которых высокая энергоемкость выполняемых ими технологических процессов, значительные массы машин и их функциональных механизмов, относительно высокие скорости передвижений и частота рабочих циклов, знакопеременный характер нагрузок на исполнительных органах, наличие тандемно-сочлененных агрегатов и т.д. По оценкам специалистов на осуществление процессов измельчения расходуется до 10-15% всей производимой электроэнергии. При работе мостового крана грузоподъемностью 20 т за одну смену потери кинетической энергии при торможении могут достигать 10700 кДж при близких по величине затратах энергии на работу тормозных систем.

Одно из важных направлений в решении этих проблем -совершенствование кинематической структуры функциональных механизмов СПТГМ, в частности, применение механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами. Последние получили широкое распространение в конструкциях стендов для испытания двигателей, редукторов, карданных передач, рессор и т.п. Без применения напряженных замкнутых кинематических цепей не удается решить проблемы выборки зазоров в приводах тяжелых технологических машин, роторных многоприводных автоматов и т.д. Активное применение подобных механизмов наблюдается при проектировании тормозных систем, стопорных и зажимных устройств. Имеется определенный опыт использования напряженных замкнутых кинематических контуров в конструкциях функциональных механизмов СПТГМ, подтверждающий в ряде случаев рост эффективности и снижение энергозатрат. Однако особенности структуры, статическая неопределимость и ряд других факторов препятствуют широкому внедрению механизмов с напряженными замкнутыми и кинематическими контурами в практику конструирования СПТГМ, где применение таких механизмов представляется наиболее перспективным.

Таким образом, проблемы дальнейшего совершенствования строительных, подъемно-транспортных и горных машин обуславливают необходимость теоретического обоснования, разработки принципов построения, систематизации и синтеза функциональных механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами.

Соответствие диссертации научному плану работ ЮРГТУ (НИИ) и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления "Теория и принципы построения автоматизированных машин, робототехнических и мехатронных устройств и систем", утвержденного Ученым советом ЮРГТУ (НПИ) 25.04.1998г. по госбюджетной теме № 11.05 "Разработка научных основ создания мехатронных технологий горных, нефтегазодобывающих и строительных процессов", выполняемой по заданию Министерства образования и науки РФ, по госбюджетной теме кафедры "Строительные, дорожные и коммунальные машины" ЮРГТУ (НПИ): П53-804 "Теория, принципы создания и диагностики машин и агрегатов для строительства и предприятий стройиндустрии".

Целью работы является обоснование общих принципов построения и синтез функциональных механизмов строительных, подъемно-транспортных и горных машин, обеспечивающих повышение эффективности рабочих процессов за счет использования в их структуре напряженных замкнутых кинематических контуров.

Идея работы заключается в использовании постоянного и переменного, формируемого в динамическом режиме, напряженного состояния замкнутых кинематических контуров для повышения эффективности- рабочих процессов, осуществляемых функциональными механизмами строительных, подъемно-транспортных и горных машин.

Научные положения, выносимые на защиту:

• обоснование эффективности использования напряженного состояния замкнутых кинематических контуров (механических, электромеханических, гидромеханических) функциональных механизмов и их применения в СПТГМ;

• основные принципы построения механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами: индифферентность их кинематической структуры, структурные формулы индифферентных механизмов, структурный анализ и синтез, принципы классификации, построение систематизированной совокупности кинематических структур для использования в функциональных механизмах СПТГМ; метод синтеза и обобщенная структурно-морфологическая модель функциональных механизмов СПТГМ с использованием напряженных замкнутых кинематических контуров; обоснование и синтез функциональных механизмов СПТГМ:

- с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура;

- с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура;

- с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением; моделирование динамики механизмов с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура и обоснование (на примере зубчатой мельницы) конструктивных и режимных параметров; математические модели поезда подземной локомотивной откатки, транспортной вагонетки и мостового крана, оборудованных энергосберегающими тормозными системами с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура, результаты исследования динамики и обоснование основных конструктивных и режимных параметров; математические модели мостового крана и карьерного экскаватора, оборудованных энергонакопительными тормозными системами с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением, результаты исследования динамики и обоснование основных конструктивных и режимных параметров.

Новизна научных положений, выносимых на защиту, заключается следующем: установлены зависимости между величиной напряжения замкнутого кинематического контура функционального механизма и эффективностью рабочих процессов, осуществляемых СПТГМ. При этом наличие полезного эффекта распространяется на механические, электромеханические и гидромеханические контуры как с постоянным предварительным, так и с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением; разработаны основные принципы построения механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, заключающиеся в установлении особенностей их кинематической структуры -индифферентности, обосновании структурных формул индифферентных механизмов, их структурном анализе и синтезе, классификации по семействам, классам и степени индифферентности; научно обоснован метод синтеза типовых структур и схемных технических решений функциональных механизмов СПТГМ с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, базирующийся на обобщенной структурно-морфологической модели; научно обоснованы и синтезированы функциональные механизмы СПТГМ:

- с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура;

- с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура;

- с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением; разработана математическая модель, позволяющая исследовать динамику функциональных механизмов с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура, установлено на примере зубчатой мельницы влияние величины напряжения контура на эффективность измельчения; разработаны математические модели поезда подземной локомотивной откатки, транспортной вагонетки и мостового крана, оборудованных энергосберегающими тормозными системами с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура, проведены исследования динамики, установлено влияние конструктивных и режимных параметров на показатели эффективности торможения; разработаны математические модели мостового крана и карьерного экскаватора, оборудованных энергонакопительными тормозными системами с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением, проведены исследования динамики и установлено влияние конструктивных и режимных параметров на процессы торможения и накапливания энергии в маховике на примере механизма передвижения крана и в гидроаккумуляторе на примере поворотной платформы экскаватора.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на корректном применении классических методов анализа и синтеза индифферентных структурных групп и механизмов, системном анализе механизмов, имеющих в своей структуре напряженные замкнутые кинематические контуры, использовании аппарата математической статистики, положений теории измельчения, торможения, математического моделирования, методов экспериментальных исследований и подтверждается корректностью допущений, принятых при разработке расчетных схем и математических моделей, применением апробированных методов решения дифференциальных уравнений, использованием современных средств измерений, приемлемой сходимостью теоретических и экспериментальных исследований. (Расхождение между результатами не превышает 12%).

Практическое значение полученных результатов заключается в следующем:

• в разработке совокупности принципиально новых технических решений функциональных механизмов СПТГМ, защищенных рядом авторских свидетельств и патентов, подтверждающих техническую новизну и приоритет предложенных подходов к применению напряженных замкнутых кинематических контуров;

• в разработке компьютерных программ, учитывающих реальные условия эксплуатации СПТГМ, адекватно отражающих динамику функциональных механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами и позволяющих определять эффективность процессов, осуществляемых СПТГМ, в зависимости от конструктивных и режимных параметров;

• в научном обосновании методических основ построения, силового расчета и выбора рациональных конструктивных параметров функциональных механизмов, имеющих в своей структуре напряженные замкнутые кинематические контуры;

• в создании и испытании экспериментальных и опытно-промышленных образцов СПТГМ, использующих в функциональных механизмах напряженные замкнутые кинематические контуры и обеспечивающих повышение эффективности рабочих процессов.

Реализация результатов работы. Опытный образец и методика расчета основных параметров гидравлического тормозного устройства инерционного типа, имеющего в своей структуре напряженный замкнутый кинематический контур, внедрены на шахте №1 "Гуковская" объединения "Гуковуголь" (г. Гуково, 1981г.). Эскизный проект и методика расчета основных параметров многошпиндельного автоматизированного станка для алмазной резки, имеющего замкнутый кинематический контур с постоянным напряжением, внедрены на ПО "Магнит" (г. Новочеркасск, 1989г.), опытный образец и методика расчета зубчатой мельницы с замкнутой кинематической структурой для производства минерального порошка внедрены на ЗАО "Белокалитвенский известковый завод" (г. Белая Калитва, 2001г.). Методика расчета основных параметров цевочной мельницы с напряженным замкнутым контуром для измельчения минерального порошка принята к внедрению на ООО ПО "Союзстрой" (г. Новочеркасск, 2004г.). Методика расчета основных параметров энергонакопительной тормозной системы и определения закона управления торможением механизмов передвижения мостовых кранов принята к внедрению на ООО ПО "Союзстрой" (г. Новочеркасск, 2004г.).

Материалы научных исследований использованы в учебном пособии для студентов вузов, обучающихся по специальности "Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование", "Технические основы создания машин с применением САПР", Новочеркасск, 1989г. (авторы: Исаков B.C., Курочка А.К., Симилейский Г.М.). Материалы диссертационной работы, двух, монографий используются в учебном процессе на кафедрах "Подъемно-транспортные машину и роботы" и "Строительные, дорожные и коммунальные машины" ЮРГТУ (НПИ) при проведении лекций, практических занятий, в курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований доложены и обсуждены на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Пути дальнейшего совершенствования ПРТС (погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских) работ" Могилевского проектноконструкторского технологического института автоматизации и механизации (ПКТИАМ), областного правления НТО "Машпром" (г. Могилев, 1979г.); на научно-технической конференции "Перспективы развития подъемно-транспортных машин" Уральского политехнического института и Свердловского областного правления НТО "Машпром" (г. Свердловск, 1979г.); на научно-технических советах: шахты №1 объединения "Гуковуголь" (г. Гуково, 1981г.), ОГК и СКБ Дружковского машиностроительного завода (г. Дружковка, 1981г.), ПО "Магнит" (г. Новочеркасск, 1988г.); на научно-технической конференции "Состояние, основные направления развития организации и механизации ПРТС работ" Могилевского ПКТИАМ и правления НТО "Машпром" (г. Могилев, 1981г.); Всесоюзной научно-технической конференции "Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии" (г.Белгород, 1991г.); Международной научно-методической конференции "Инновационное проектирование в образовании, технике и технологиях" (г. Волгоград, 1996г.); Международной научно-технической конференции "Развитие строительных машин, механизация и автоматизация строительства и открытых горных работ" (г. Москва, 1996г.); Международных научно-технических конференциях "Интерстроймех-98" (г. Воронеж, 1998г.), "Интерстроймех-2001" (г. Санкт-Петербург, 2001г.); Международной научно-технической конференции "Новые технологии управления движением технических объектов" (г. Новочеркасск, 2002г.); ежегодных научно-технических конференциях ЮРГТУ (НПИ) (г. Новочеркасск, 1979-2006гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 45 научных работ, в том числе 4 монографии, 27 статей, 14 авторских свидетельств и патентов. В изданиях, рекомендованных ВАК РФ, опубликовано 12 работ. Список опубликованных работ по теме диссертации. Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Исаков B.C., Полежаев В.Г., Ерейский В.Д. Исследование динамических параметров гидравлического передаточного устройства тормозной системы вагона // Изв. Сев.-Кавк. науч. центра высш. шк. Техн. науки. -1980.- №3. - С.43-46.

2. Исаков B.C., Ерейский В.Д., Духопельников В.Д. Результаты исследования динамики гидравлического инерционного тормоза // Изв. Сев.-Кавк. науч. центра высш. шк. Техн. науки. -1983. -№2. - С.76-79.

3. Исаков B.C., Балашов В.Б. Результаты экспериментальных исследований роторного пресса с напряженным постоянно замкнутым кинематическим контуром // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. - Прил. №1. - С. 152-156.

4. Исаков B.C. О построении тормозных устройств на основе замкнутых кинематических контуров // Новые технологии управления движением технических объектов: сб. статей по материалам 5-й Междунар. науч.-техн. конф. - Ростов н/Д: изд-во СКНЦВШ, 2002. - Вып. 3. - С. 83-92.

5. Исаков B.C., Дровников А.Н., Диброва Г.Д. Структура технических систем с замкнутыми энергетическим потоком // Экология, технология и оборудование: в 2-х ч. сб. науч. тр. / ДГТУ. - Ростов н/Д, 2003. - ч. II. -С.92 -98.

6. Исаков B.C., Дровников А.Н. Выбор рациональной схемы планетарной мельницы с индифферентной структурой // Экология, технология и оборудование: в 2-х ч. сб. науч. тр. / ДГТУ. - Ростов н/Д, 2003. - ч. II. -С.99-101.

7. Дровников А.Н., Исаков B.C., Меньшиков Н.В. Анализ формирования нагрузок в роторных технологических машинах с индифферентной структурой // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2004. - Прил. № 6.-С.30-33.

8. Дровников А.Н., Исаков B.C., Меньшиков Н.В. Структурно-функциональный анализ зубчатых и планетарных мельниц // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2004. - Прил. №6. - С. 34-36.

9. Исаков B.C. Инерционные тормозные устройства на основе замкнутых кинематических контуров. - Ростов-на-Дону: изд-во журн. "Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион", 2005. - 140 с. (монография)

Ю.Исаков B.C. О формировании структур замкнутых напряженных гидромеханических контуров // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Спец. вып. Актуальные проблемы машиностроения. - 2006. - С.81-88.

11.Дровников А.Н., Исаков B.C. Механизмы строительных и подъемно-транспортных машин с использованием напряженных замкнутых контуров. - Ростов-на-Дону: изд-во журн. "Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион", 2006. - 156 с. (монография)

12.Водяник Г.М., Исаков B.C. Математическое моделирование энергосберегающих и энергонакопительных тормозных систем на основе замкнутых кинематических контуров / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т.

-Новочеркасск: Ред. журн. "Известия вузов. Электромеханика", 2006 -91 с. (монография)

Авторские свидетельства и патенты, полученные по теме научных исследований:

13. A.C. 604730 СССР, МКИ В61Н 13/06. Тормозное устройство железнодорожного транспорта / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, В.Г. Полежаев, О.П. Иванов. №2060784/27-11; заявлено 19.09.74; опубл. 30.04.78. Бюл. №16.

14.A.C. 1720709 СССР, МКИ В02С 4/02. Валковая дробилка / B.C. Исаков,

A.Н. Дровников, В.Б. Балашов, А.Б. Киреев. № 4756708/33; заявлено 09.11.89; опубл. 23.03.92. Бюл. №11.

15.A.C. 1770187 СССР, МКИ В61Н 13/06. Тормозное устройство рельсового транспортного средства / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, М.Н. Хальфин, A.B. Осердников.№ 4789085/11; заявлено 7.02.90; опубл. 23.10.92. Бюл. №39

16.Пат. 2104788 РФ, МКИ В02С 19/00. Способ измельчения материала /

B.С.Исаков, В.Б. Балашов, А.Н. Дровников. № 95111864/03; зявлео 11.07.95; опубл. 20.02.98. Бюл. №5.

17.Пат. 2165354 РФ, МКИ В28С 5/14. Измельчитель-смеситель / B.C. Исаков, А.Н. Дровников, В.Б. Балашов, Т.А. Ларченко. №99127422/03; заявлено 21.12.99; опубл. 20.04.01. Бюл. № 11.

18.Пат. 2149056 РФ, МКИ В02С 7/04. Зубчатая мельница / B.C. Исаков, В.В.Павленко, A.M. Билей. №98104200/03; заявлено 05.03.98; опубл. 20.05.00. Бюл. №14.

19.Пат. 2206402 РФ, МКИ В02С 18/38. Устройство для измельчения полимерных материалов / B.C. Исаков, А.Н. Дровников, В.Б. Балашов, В.И. Лидневский. № 2001122693/03; заявлено 10.08.01; опубл. 20.06.03. Бюл. №17.

20.Пат. 2193706 РФ, МКИ F16H 33/00, B60L 7/18. Способ энергонакопительного торможения транспортного средства / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, A.B. Ерейский и др. № 2000129423/28; заявлено 24.11.00; опубл. 27.11.02. Бюл. № 33.

21.Пат. 2229399 РФ, МКИ В60Т 7/04. Гидромеханический тормозной привод транспортного средства / B.C. Исаков, А.Н. Дровников, В.Б. Балашов, В.И. Лидневский. №2002111546; заявлено 29.04.02; опубл. 10.02.04. Бюл. № 4.

22.Пат. 2201287 РФ, МКИ В02С 7/14. Дисковая мельница / B.C. Исаков, В.Б.Балашов, Е.С. Кубата, E.H. Скляров №2001103161/03; заявлено 02.02.01; опубл. 27.03.03. Бюл. №9.

23.Пат. 2234980 РФ, МКИ В02С 4/42. Передаточный механизм двухвалковой дробилки / B.C. Исаков, В.Б. Балашов, А.Н. Дровников и др. № 2002129694; заявлено 04.11.02; опубл. 27.08.04. Бюл.№24.

24.Пат. 2247220 РФ, МКИ Е21В 19/24. Забурное устройство для станков со шнековым рабочим органом / B.C. Исаков, Н.П. Чухряев, В.Н. Шамшин и др. №2003123583/03; заявлено 24.07.03; опубл. 27.02.05. Бюл.№6.

25.Пат. 2223381 РФ, МКИ Е21В 19/24. Забурное устройство для станков со шнековым рабочим органом / B.C. Исаков, Н.П. Чухряев, В.Н. Шамшин и др. №2002115234/03; заявлено 06.06.02; опубл. 10.02.04. Бюл.№4.

26.Пат. 2279398 РФ, МКИ В66С 19/00. Кран / B.C. Исаков, М.Н. Хальфин, Р.В. Иванков № 2004135973/11; заявлено 08.12.04; опубл. 10.07.06. Бюл. №19.

Работы, опубликованные в международных, всероссийских и региональных сборниках:

27.Автономное гидравлическое тормозное устройство / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, В.Г. Полежаев, О.П. Иванов // Угольное машиностроение / ЦНИЭИУголь. -1979. №7. - С.3-4.

28.Результаты исследования эффективности инерционного тормозного устройства прицепного состава / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, В.Д. Духопельников, О.П. Иванов // Динамика и надежность погрузочных и грузоподъемных машин: межвуз. сб. -Новочеркасск, 1982. - С.35-41.

29.К вопросу использования инерционного тормоза на мостовом кране / B.C. Исаков, В.Д. Ерейский, Л.П. Веселовская, A.A. Короткий; ред. ж. Изв. Сев.-Кавк. науч. центра высш. шк. Техн. науки. -Ростов-н/Д, 1987. -Юс. -Деп. в ЦНИИТЭИТяжмаш №2092-ТМ 87.

30.Механизмы с силовым замыканием контура / B.C. Исаков, А.Н. Дровников, С.А. Кузнецов, А.К. Курочка, Г.М. Симилейский; Новочерк. политехи, ин-т. -Новочеркасск, 1991. -141с. -Деп. в ВИНИТИ 24.06.91. №2621-В91. (монография)

31.Исаков B.C., Курочка А.К., Балашов В.Б. К вопросу структурного синтеза станков для алмазной резки плоских заготовок / Новочерк. политехи, ин-т. - Новочеркасск, 1992. -24с. -Деп. в ВНИИТЭМР №122-мш 91.

32. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. О применении адаптивных и индифферентных структур механизмов для дробильного оборудования // Инструменты и машины выемочных и проходческих комплексов: межвуз. сб. -Новочеркасск, 1992. - С.133-138.

33.Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. О некоторых особенностях кинематических схем и конструкций дробильного оборудования / ЮРГТУ. - Новочеркасск, 1992. -НПВЭО Машмир 30.10.92. №42-сд92.

34.Исаков B.C., Дровников А.Н., Гарбузенко А.Г. Система адаптации рабочего процесса землеройной машины // ЭВМ и микропроцессоры в системах контроля и управления: сб. науч. трудов / МАДИ. -М, 1992. -С.43-47.

35. Исаков B.C. Эволюционный синтез дробильно-измельчающего оборудования // Инновационное проектирование в образовании, технике и технологии: межвуз. сб. науч. тр. междунар. науч.-метод. конф. / Волг.ГТУ. Волгоград -1996. - С.50-54.

36.Исаков B.C., Балашов В.Б., Павленко В.В. Совершенствование приводного механизма конусных дробилок / ЮРГТУ. - Новочеркасск, 1995. - ВИНИТИ 24.10.95. №2829 -В95. -9с.

37.Исаков B.C., Павленко В.В. Бипланетарный измельчитель для переработки промышленных отходов / ЮРГТУ. - Новочеркасск, 1995. -ВИНИТИ 24.10.95. №2828 -В95.-7с.

38.Исаков B.C., Ерейский A.B. Об эволюционном развитии средств измельчения / ЮРГТУ. - Новочеркасск, 1997. - ВИНИТИ 24.01.97. №232-В97.

39. Исаков B.C., Балашов В.Б. О применении индифферентных механизмов в приводах дробильно-измельчающих машин // Развитие строительных машин, механизация и автоматизация строительства и открытых горных работ: матер. Междунар. науч.-техн. конф. - М.: МГСУ, 1996.- С.136-137.

40.Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. К вопросу о систематизации дробильно-измельчающих машин с замкнутой кинематической структурой // Вопросы совершенствования и технологий строительной индустрии: сб. науч. тр. - Новочеркасск: НГТУ, 1998.-С. 48-53.

41.Высокоэффективный способ измельчения материалов / B.C. Исаков, В.Б. Балашов, E.H. Скляров, Е.С. Кубата // Фундаментализация и гуманизация технических университетов: материалы 49-й науч.-техн. конф. ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск, 2000. - С. 109-110.

42.Исаков B.C., Ерейский A.B. К определению эффективности работы энергонакопительной тормозной системы транспортных средств // Фундаментализация и гуманизация технических университетов: матер. 49-й науч.-техн. конф. ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск, 2000. - С. 110111.

43.Исаков B.C., Ерейский В.Д., Ерейский A.B. Результаты экспериментальных исследований энергонакопительного торможения // Тр. междунар. науч.-техн. конф. "Интерстроймех-2001". - СПб.: изд-во СПбГТУ, 2001.-С. 135-139.

44. Исаков B.C. Об использовании напряженных замкнутых кинематических контуров в строительном оборудовании // Тр. междунар. науч.-техн. конф. "Интерстроймех-2001". - СПб.: изд-во СПбГТУ, 2001.-С.291-293.

45.Определение мощности привода щековой дробилки индифферентной структуры / B.C. Исаков, E.H. Скляров, А.Н. Шевелев, В.Б. Балашов// Материалы 51-й науч.-техн. конф. ЮРГТУ (НПИ) / Юж.-Рос.техн. ун-т. -Новочеркасск: УПЦ "Набла" ЮРГТУ (НПИ), 2003. - С. 165-16

8. Результаты исследования основных рабочих характеристик устройств, использующих в своей структуре замкнутые напряженные кинематические контуры, согласуются с теоретическими исследованиями, приведенными на математических и физических моделях, подтверждают правильность основных расчетных зависимостей, полученных теоретически, и возможность использования предложенных общей и частных методик расчета основных параметров строительных, подъемно-транспортных и горных машин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой решена крупная научно-техническая проблема, имеющая важное хозяйственное значение, заключающееся в создании принципов построения и методологии синтеза функциональных механизмов СПТГМ, обеспечивающих повышение эффективности рабочих процессов за счет использования в их структуре напряженных замкнутых кинематических контуров.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили сформулировать следующие научные и практические результаты и выводы:

1. На основе анализа строения и проблем использования напряженных замкнутых кинематических контуров установлены особенности их структуры и области рационального применения в функциональных механизмах строительных, подъемно-транспортных и горных машин.

2. Установлено, что величина и характер формирования напряжения в замкнутых кинематических контурах функциональных механизмов оказывает существенное влияние на эффективность рабочих процессов, осуществляемых СПТГМ. На основании этого научно обоснованы, синтезированы и апробированы экспериментально функциональные механизмы СПТГМ с различными принципами формирования напряжения в контуре:

• с постоянным предварительным напряжением замкнутого кинематического контура;

• с переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением замкнутого кинематического контура;

• с кинематическими контурами переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением, а также с различными видами контуров:

• механическими;

• гидромеханическими;

• электромеханическими.

3. Разработаны основные принципы построения механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, структурной особенностью которых является наличие индифферентивных связей. На базе результатов их структурного анализа научно обоснованы основные положения структурной теории индифферентных механизмов, получены структурные формулы, разработаны основы синтеза методом последовательного наслоения индифферентных структурных групп, а также классификация по семействам, классам степени индифферентности, что позволяет получить полную совокупность структур механизмов, используемых в напряженных замкнутых кинематических контурах.

4. Научно обоснован метод синтеза типовых структур и схемных технических решений функциональных механизмов СПТГМ с напряженными замкнутыми кинематическими контурами, базирующийся на обобщенной структурно-морфологической модели. Используя метод синтеза и модель, получена совокупность принципиально новых технических решений функциональных механизмов СПТГМ, защищенных 14 авторскими свидетельствами и патентами, подтверждающими эффективность метода синтеза, техническую новизну и приоритет предложенных подходов к применению напряженных замкнутых кинематических контуров.

5. Разработана математическая модель, учитывающая предварительное постоянное напряжение замкнутого кинематического контура, и проведены исследования динамики на примере функционального механизма зубчатой мельницы. Установлено влияние конструктивных и режимных параметров на показатели эффективности. Научно обоснован и защищен патентом способ измельчения материалов, отличающийся тем, что перед воздействием на материал разрушающей механической нагрузкой валы, на которых установлены измельчающие органы, нагружают моментом, равным моменту, при котором разрушается измельчаемый материал.

6. Разработаны математические модели поезда подземной локомотивной откатки, транспортной вагонетки и мостового крана, оборудованных энергосберегающими тормозными системами, использующими переменное, формируемое в динамическом режиме напряжение замкнутого кинематического контура. Установлено влияние конструктивных и режимных параметров на формирование напряжения в контуре и эффективность торможения. Научно обоснованы методические основы определения рациональных конструктивных параметров, обеспечивающих минимизацию затрат внешней энергии на торможение. Экспериментально подтверждено, что формирование напряжения в замкнутом контуре в динамическом режиме позволяет реализовывать тормозное усилие, равное 60-90 % от максимально допустимого по условию сцепления.

7. Разработаны математические модели мостового крана и карьерного экскаватора, оборудованных энергонакопительными тормозными системами, использующими кинематические контуры переменной структуры и переменным, формируемым в динамическом режиме напряжением. Установлено влияние конструктивных и режимных параметров на формирование напряжения в контуре переменной структуры, динамику торможения и разгона машин. Обоснован и защищен патентом способ энергонакопительного торможения, управляемого приводным электродвигателем, позволяющий сохранять кинетическую энергию тормозного крана в маховичном накопителе и ее последующее использование известными методами. Энергонакопительная тормозная система поворотной платформы экскаватора позволяет преобразовать кинетическую энергию гидроаккумуляторов, обеспечивая заданный режим торможения и возврат платформы до 90 % первоначального угла поворота.

8. Разработаны и испытаны экспериментальные и опытно-промышленные образцы СПТГМ с использованием напряженных замкнутых кинематических контуров в их функциональных механизмах. Относительные затраты мощности на пресс-измельчителе снижаются на 20-30 %. При равных затратах энергии на измельчение на роторно-цевочной мельнице процент мелких частиц (0-0,15 мм) возрастает на 4,58,0 % в зависимости от физических свойств измельчаемого материала. Относительное сокращение тормозного пути поезда, оснащенного энергосберегающими тормозами, в диапазоне начальных скоростей от 2 до 5,6 м/с составляет 34,4-62,1 %. При этом тормозное усилие формируется за счет силы инерции самих тормозных вагонеток. Маховичный энергонакопительный тормоз обеспечивает заданный режим торможения с сохранением до 40 % кине .тической энергии. Проведенные испытания подтверждают правильность теоретических решений и повышение эффективности рабочих процессов, а также адекватность теоретических и экспериментальных данных (расхождения не превышают 12%). 9. Разработанные компьютерные программы учитывают реальные условия эксплуатации СПТГМ, адекватно отражают динамику функциональных механизмов с напряженными замкнутыми кинематическими контурами и являются основой для расчета и выбора рациональных конструктивных параметров на стадии проектирования.

1. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. М.-Киев: Гос. науч.-техн. изд-во машиностроительной литературы, 1949. - 448 с.

2. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машн. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 640 с.

3. Кузнецов С.А., Дровников А.Н. Интегральные механизмы индифферентной структуры. Анализ и синтез: Южно-Российский государственный технический университет. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999.-99 с.

4. Воробьев Н.С. Механизмы с замкнутым энергетическим потоком. -Львов: Вища школа, изд-во при Львовском университете, 1983. 144 с.

5. Ассур Л.В. Исследование плоских стержневых механизмов с низшими парами с точки зрения их структуры и классификации. М.: Изд-во АН СССР, 1952.-529 с.

6. Добровольский В.В. Теория механизмов. М.: Гос. н.-т. изд-во машиностр. литературы, 1951. - 467 с.

7. Тайнов А.И. Основы теории структуры механизмов. Минск, 1959. 150 с.

8. Волков Д.П., Крайнев А.Ф. Трансмиссии строительных и дорожных машин. Справочное пособие. -М.: Машиностроение, 1974. 424 с.

9. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1987. - 560 с.

10. Ю.Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин. М.: Высшая школа, 1978. - 269 с.

11. Roth, К. Konstruieren mit Konstruktionskatalogen. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1982.

12. Кожевников С.Н. Основания структурного синтеза механизмов. Киев: Наукова думка, 1979. - 232 с.13.0зол О.Г. Теория механизмов и машин. Пер. с латыш. / Под ред. С.Н. Кожевникова. М.: Наука, гл. ред. физ.-матем. литературы, 1984. - 432 с.

13. М.Дровников А.Н. Адаптивные структуры механизмов и машин. Ростов: Изд-во Ростовского ун-та, 1984. - 128 с.

14. Дровников А.Н. Основы теории структуры адаптивных механизмов // Теория механизмов и машин: Республиканский межвед. науч.-техн. сб. / ХГУ, Харьков, 1982. - вып. 32.- С.3-10.

15. Дровников А.Н. Теория и практика применения адаптивных механизмов. Части 1 и 2. М., 1983. - 440 с. Деп. В ВИНИТИ 05.12.83. №№ 6570-83Д, 6571-83Д.

16. Дровников А.Н., Исаков B.C. Механизмы строительных и подъемно-транспортных машин с использованием напряженных замкнутых контуров. Ростов-н/Д: изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион», 2006. -156 с.

17. Дровников А.Н., Исаков B.C., Кузнецов С.А. и др. Механизмы с силовым замыканием контура / Новочеркасский политехнический институт -Новочеркасск, 1991-141 с. Деп. в ВИНИТИ 24.06.91, № 2621-91.

18. Kutzbach, К.: Grundlagen der festen Paarverbindungen. VDI-Z 74(1930) Nr. 45, 1541 1545.

19. Hain, K.: Die Entwicklung von Spannvorrichtungen mit mehreren Spannstellen aus kinematischen Ketten. Jndustrieblatt 59 (1959) 559-564.

20. Hain, K.: Entwurf viergliedriger, kraftverstärkender zangen für gegebene kräftverhältnisse. Jndustrieblatt 62 (1962) 70-73.

21. Кожевников С.Н. Динамика механизмов с двумя степенями свободы // Совр. пробл. теории машин и мех. М.: Наука, 1965. - 350 с.

22. Решетников JI.H. Конструирование рациональных механизмов. М.: 1972.

23. Брумберг P.M. Испытания зубчатых передач замкнутым способом. Вест, инженеров и техников, 1936, № 4, с. 21-24.

24. Гидаспов И. А., Шейнин Б.С. Расчет замкнутых передач с предварительным натягом // Станки и инструмент, №7, 1973. С.5-7.

25. Вейц В.Л., Гидаспов И.А., Царев Г.В. Динамика приводов с замкнутыми кинематическими цепями. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1991. - 180 с.

26. Вейц В.Л., Федотов А.И. Динамические процессы в замкнутых кинематических цепях // Информационное обеспечение, адаптация, динамика и прочность систем-74. Куйбышев: Куйбышевское кн. изд-во, 1976. -С.344-357.

27. Вейц В.Л., Двинова A.M., Царев Г.В. динамика машинного агрегата с замкнутым зубчатым механизмом // Информационное обеспечение, адаптация, динамика и прочность систем-74. Куйбышев: Куйбышевское кн. изд-во, 1976. -С.408-418.

28. Исаков B.C., Курочка А.К., Балашов В.Б. К вопросу структурного синтеза станков для алмазной резки плоских заготовок / Новочерк. политехи, инт., Новочеркасск, 1992. -24с. -Деп. в ВНИИТЭМР №122-мш 91.

29. Андрейчиков Б.И. Динамическая точность систем программного управления станками. -М.: Машиностроение, 1964.

30. Рещиков В.Ф. Трение и износ тяжелонагруженных передач. М.: Машиностроение, 1975. - 232 с.

31. Трубин Г.К. Контактная усталость материалов для зубчатых колес. М.: Машгиз, 1962.-404 с.

32. Исаков B.C., Шамшин В.Н., Чухряев Н.П. и др. Рабочий орган буровой установки / Патент на изобретение №2188296 от 10.01.00. по заявке №2000100757.

33. Гидаспов И.А., Вейц В.Л. Динамика самотормозящихся механизмов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1987. - 144 с.

34. Исаков B.C. Об использовании напряженных замкнутых кинематических контуров в строительном оборудовании / Труды международн. науч.-техн. конференции Интерстроймех-2001, СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. С.291-293.

35. Козаренко В.И. Грузовой аккумулятор / A.c. 421803. Опуб. 30.03.74. БИ № 12, заявлено 04.09.72 (21) 1825089/24-6.

36. Берсенев B.C. Тяговое устройство с автоматическим регулированием давления приводных колес на рельс / Записки Ленинградск. горного инст-та им. Г.В. Плеханова, t.XXXIX, вып.1, 1959. С. 169-175.

37. Пачиков И.С. Разработка и исследование колодочных тормозов для шахтных вагонеток, работающих от силы сжатия сцепных приборов / Деп. в ЦНИИЭИуголь. М., №643.21.06, 1976. р.ж. «Горное и нефтяное машиностроение», реф. 12.43.187 - 77 с.

38. Пачиков И.С., Остапенко В.А., Гасюков B.C. Тормоз для шахтных вагонеток, работающий от силы сжатия сцепных приборов / Уголь Украины, Киев, 1976, № 9.

39. Исаков B.C., Ерейский В.Д., Полежаев В.Г., Иванов О.П. Тормозное устройство железнодорожного транспорта / а.с. 604730 СССР, МКИ В61Н 13/06 2060784/27-11

40. Исаков B.C., Ерейский В.Д., Полежаев В.Г., Иванов О.П. Автономное гидравлическое тормозное устройство / Угольное машиностроение / ЦНИЭИ Уголь. 1979, №7. - С. 3-4.

41. Юдин В.А., Петрокас JI.B. Теория механизмов и машин.- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1977. 527 с.

42. Кореняко A.C. Теория механизмов и машин. Киев: Вища школа, 1976. -444 с.

43. Брауде В.И., Семенов JI.H. Надежность подъемно-транспортных машин. -Д.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986. 183 с.

44. Филонов И.П., Анципорович П.П., Акулич В.К. Теория механизмов, машин и манипуляторов. Минск: Дизайн ПРО, 1998. - 656 с.

45. Вульфсон И.И. Континуальная динамическая модель многоконтурной системы механизмов // Машиноведение, 1982, № 3. С. 19-24.

46. Вульфсон И.И. Виброактивность приводов машин разветвленной и кольцевой структуры / под ред. K.M. Рагульскиса. Л.: Машиностроение, 1986.-99 с.

47. Кожевников С.Н. Проблемы динамики машин. Машиностроение, 1971, №3, с.3-10.

48. Антонов A.C. Силовые передачи колесных и гусеничных машин. Теория и расчет. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1975. - 480 с.

49. Пономаренко Ю.Ф. Испытание гидропередач. М.: Машиностроение, 1969.-292 с.

50. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. -М.: Машиностроение, 1974. 606 с.

51. Колонтаев Б.П., Дровников А.Н. Разработка и исследование вентиляционного устройства для установок конвейерной сушки // Изв. вуз. Технология легкой промышленности, № 1, 1982. с. 117-122.

52. Болыпаков В.И. Динамика замкнутой электромеханической системы с нелинейными упругими связями. В кн.: Динамика машин. - М.: Машиностроение, 1969. - с. 64-73.

53. Механикаvмашин / И.И. Вульфсон, М.Л. Ерихов, М.З. Коловский и др.; под ред. Г.А. Смирнова. М.: Высшая школа, 1996. - 511 с.

54. Артоболевский И.И. Структура, кинематика и кинетостатика многозвенных плоских механизмов. М.-Л.: Гос. объединенное н.-т. изд-во, 1939.-232 с.

55. Тайнов А.И. Механизмы плоской системы с одними поступательными парами. Минск, 1961. - 182 с.

56. Крайнев А.Ф. Механика от греческого тёсИашсе искусство построения машин. Фундаментальный словарь. -М.: Машиностроение, 2000. - 904 с.

57. Чудаков Е.А. Циркулирующая мощность в замкнутом контуре трансмиссии автомобиля. // Изв. АН СССР, отд. техн., 1940, № 8, с. 19, № 9, с.53.

58. Кожевников С.Н. Уравнение динамики механизмов, описываемых разветвленными цепями дискретных масс с упругими связями // сб. Динамика машин. М.: Машгиз, 1963. - с. 23-27/

59. Шабанов К. Д. Замкнутые дифференциальные передачи. М.: Машиностроение, 1972. - 160 с.

60. Рябинов Д.Л. "Циркулирующая мощность" в механических контурах. / В кн. "Земледельческая механика". М.: Машиностроение, 1965. т. IV, с. 179-188.

61. Каменев С.И., Болотовский И.А. О циркулирующей мощности в замкнутых дифференциальных механизмах. / В кн.: Теория механизмов и детали машин. Уфа, 1974. - вып. 1, с. 114-117/

62. Данилецкий Ю.М. О паразитных перегрузках замкнутых цепей одноконтурных кулачково-зубчато-рычажных механизмов дифференциального типа. // Механика машин, М.: Наука, 1979, № 55, с. 3-10.

63. Чудаков Е.А. Циркуляция мощности в системе бездифференциальной тележки с жесткими колесами. Изд. АН СССР, т.1, 1947.

64. Болыпаков В.И. Особенности нагружения замкнутого контура с нелинейными упругими связями // Динамика машин. М.: Наука, 1974. -С.17-22.

65. Каунельсон М.П., Вайсфельд A.A. Машины для высоких обжатий сортовых заготовок в СССР и за рубежом: Обзор. М.: ЦНИИТЭН тяжмаш, 1985. - 48 с. // Металлургическое оборудование, сер. 1, вып. 6 -48 с.

66. Корнюхин И.Ф. Многодвигательный привод автоматических роторных линий с кинематической синхронизацией рабочих машин и выравниванием нагрузки между приводными двигателями // Кузнечно-штамповочное производство, 1979, №2, с. 23-25.

67. Клусов И.А., Волков Н.В., Золотухин В.И. и др. Автоматические роторные линии. М.: Машиностроение, 1987. - 288 с.

68. Соловьев А.И. Установка с замкнутым силовым контуром для испытания дифференциальных механизмов. М.: Машгиз, 1956. - 135 с.74.3азян Ф.С. Исследование динамики зубчато-рычажных механизмов. Дис. на соиск. уч. ст. к.т.н. М., 1970. - 120 с.

69. Борисов М.Г., Мордкович Б.Л. Испытание приводов эскалаторов нагрузкой замкнутым методом // Вестник машиностроения, 1952. № 10, с. 40-45

70. Кудрявцев В.Н. Замкнутые установки для испытания зубчатых передач // Вестник машиностроения, М., 1951, № 10, с. 8-13.

71. Атанасов Н.Х. Выбор стендов для ресурсных испытаний механизмов привода строительных машин // Сб. Механизмы привода, долговечность и надежность строительных машин и оборудования. № 178. Под ред. Волкова Д.П., М.: Машиностроение, 1980. - 170 с.

72. Носов H.A., Галишев В.Д. и др. Расчет и конструирование гусеничных машин. Л.: Машиностроение, 1972. - 560 с.

73. Хрущев М.М. Лабораторные методы испытания на изнашивание материалов зубчатых колес. М.: Машиностроение, 1966. - 152 с.

74. Newman A.D. Load-carrying tests of admiralty gearing. International Conference on Gearing. London, 1958, Institute of Mechanical Engineers, p.313.

75. Генкин М.Д., Кузьмин Н.Ф., Мишарин Ю.А. Вопросы заедания зубчатых колес/Изв. АН СССР, 1959.

76. Monk I. Marine propulsion-gear testing at the Naval Boiler and Turbine Laboratory. Transactions of the ASME, 1949, vol.71, №5, p.487.

77. Ryder E.A., Barnes G.C. A rapid fatigue test for rolling contact materials. ASTM Bulletin № 217, 1956, p. 63.

78. Хазов Б.Ф. Унифицированные узлы для испытательных стендов замкнутого контура / Строит, и дор. маш., 1974, №2, с. 32-34.

79. Соловьев А.И. Коэффициент полезного действия механизмов и машин. -М.: Машиностроение, 1966. 179 с.

80. Козель Ю.Д. Пресс для испытания рессор на усталость // Кузнечно-штамповочное производство, №6,1972, с. 37.

81. Беляев А.Е., Семенев Ю.С., Ищенко Т.Ю„ Ищенко В.М. К вопросу испытания передач с пересекающимися осями на замкнутых установках // Известия Томского политехи, инст-та, том 241,1975. С. 63-67.

82. Попов А.Ф. Основы теории контурного строения кинематических цепей и их приложение к определению степеней подвижности. Науч. зап. Львов, политехи, ин-та, сер. машиностр., №8, Львов, 1956. Вып. XIII, с.158-166.

83. Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1985. - 272 с.

84. Семенов М.В. Структура механизмов. М.: Физматгиз, 1959. - 284 с.

85. Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин. М.: Машгиз, 1958. -488 с.

86. Diziogln, В.: Lehrbuch der Getriebelehre, Bd.l (1965) und Bd. 2 (1967) Braunschweig: Vieweg

87. Лысенко B.C. Обкатка и испытание машин и механизмов замкнутым способом // Сб. Вопросы механики и машиностроения. Киев: КПИ, 1964.

88. Погодаев Ф.С. и др. Стенд для испытания гидравлических насосов и моторов с регенерацией мощности / Сб. Вопросы надежности гидравлических систем. Вып.2. Киев: изд-во КИГВФ, 1961.

89. Раннев A.B., Панкрашкин П.В., Васильченко В.А. Приводы универсальных экскаваторов и их испытание. М.: Машиностроение, 1964.

90. Теория механизмов и механика машин: Уч. для вузов / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; под ред. К.В. Фролова. 4-е изд., испр. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 664 с.

91. Бутов А.И., Хальфин М.Н., Рыжиков В.А., Иванов Б.Ф. A.c. № 1682434 «Канатовьющая машина», опубл. 07.10.91, БИ № 37, заявка № 4687045 от 10.05.89.

92. Исаков B.C., Дровников А.Н., Диброва Г.Д. Структура технических систем с замкнутым энергетическим потоком / Экология, технология и оборудование: в 2-х ч. 4.II: Сб. науч. трудов / Донской гос. техн. ун-т, Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2003. с. 92-98.

93. Исаков B.C. Инерционные тормозные устройства на основе замкнутых кинематических контуров. Ростов н-Д: Изд-во журн. "Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион", 2005. - 140 с.

94. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. A.M. Прохоров. 2-е изд. М.: Советская энциклопедия, 1982. - 1600 с.

95. Дровников А.Н. Неассуровы структуры механизмов и машин. Ростов-на-Дону: Изд-во "Пегас", 2000. - 136 с.

96. Шенк X. Теория инженерного эксперимента / Пер. с англ. Е.Г. Коваленко. М.: Мир, 1972. - 382 с.

97. Хортман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / Под ред. Лецкого Э.К. (пер. с англ.). М.: Мир, 1977.-552 с.

98. Рузинов Л.П., Слабодчикова Р.И. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. М.: Химия, 1980. - 280 с.

99. Исаков B.C., Балашов В.Б., Павленко В.В. Совершенствование приводного механизма конусных дробилок / Деп. ВИНИТИ 24.10.95. № 2829-В95. 9 с.

100. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б., Киреев А.Б. Валковая дробилка / а. с. №1172589 СССР, МКИ В02С 4/42 от 23.03.92, Бюл. изобр. №11.

101. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. О некоторых особенностях кинематических схем и конструкций дробильного оборудования / Деп. в НПВЭО Машмир 30.10.92. № 42 сд 92.

102. Исаков B.C., Павленко В.В., Билей A.M. Зубчатая мельница // Патент № 2149056 от 20.05.00 по заявке № 98104200 от 05.03.98.

103. Исаков B.C., Лидневский В.И., Дровников А.Н., Балашов В.Б. Устройство для измельчения полимерных материалов / Патент на изобретение № 2206402 по заявке № 2001122693 с приоритетом от 10.08.2001.

104. Исаков B.C., Дровников А.Н. Выбор рациональной схемы планетарной мельницы с индифферентной структурой / Экология, технология и оборудование: в 2-х ч. Ч. II: Сб. науч. трудов / Донской гос. техн. ун-т, Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2003. с. 99-101.

105. Исаков B.C., Балашов В.Б., Кубата Е.С., Скляров E.H. Дисковая мельница / Патент на изобретение № 2201287 по заявке № 2001103161 с приоритетом от 02.02.2001.

106. Мащенко А.Ф., Розанов В.Г. Тормозные системы автотранспортных средств. -М.: Транспорт, 1972. 144 с.

107. Гуревич J1.B., Меламуд P.A. Тормозное управление автомобиля. М.: Тренспорт, 1978. - 152 с.

108. Исаков B.C., Ерейский В.Д., Хальфин М.Н., Осердников A.B. Тормозное устройство рельсового транспортного средства / а.с. № 1770187 СССР, МКИ В61Н 13/06.

109. Исаков B.C., Дровников А.Н., Лидневский В.И., Балашов В.Б. Гидромеханический тормозной привод транспортного средства. Патент на изобретение № 2229399 от 27.05.2004г., по заявке № 2002111546 с приоритетом от 29.04.2002. 6 с.

110. Исаков B.C., Курочка А.К., Балашов В.Б. К вопросу структурного синтеза станков для алмазной резки плоских заготовок / Новочерк. политехи, ин-т, Новочеркасск, 1992. 24 с. - Деп. в ВНИИТЭМР №122-мш 91.

111. Глазунов В.А., Колискор А.Ш., Крайнев А.Ф., Модель Б.И. Принципы классификации и методы анализа пространственных механизмов с параллельной структурой / Проблемы машиностроения и надежности машин, №1, 1990.-С.41-49.

112. Быков Р.Э., Глазунов В.А., Тытик Д.Л., Новикова H.H. Моделирование модулей кристаллических структур с помощью механизмов сизбыточными связями / Проблемы машиностроения и надежности машин, №2, 2002. С.89-96.

113. Глазунов В.А., Крайнев А.Ф., Рашоян Г.В., Быков Р.Э., Цыбин А.В. К задаче о выводе из особых положений механизмов параллельной структуры / Проблемы машиностроения и надежности машин, № 6, 2001. -С.70-75.

114. Хант К. Кинематические структуры манипуляторов с параллельным приводом / Конструирование, 1983. Т. 105, №4. С.201-210.

115. Sugimoto К., Duffy J., Hunt К.Н. "Spécial Configurations of Spatial Mechanisms and Robor Arms" / Mechanism and Machine Theory, vol. 17, 1982.-P.p. 119-132.

116. Воробьев Е.И., Диментберг Ф.М. Пространственные шарнирные механизмы. Замкнутые и открытые кинематические цепи. М.: Наука, гл. ред.физ.-мат. лит., 1991. - 264 с.

117. Диментберг Ф.М., Саркисян Ю.Л., Усков М.К. Пространственные механизмы. Обзор современных исследований. М.: Наука, 1983 с. - 95 с.

118. Кутьков Г.М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства. М.: Колос, 2004. - 504 с.

119. Сухарев Э.А. Конструкция параметры технологического оборудования для ремонта машин. Ровно: РГТУ, 2002. - 214 с.

120. Уилсон М. Американские ученые и изобретатели (Пер. с англ.). М.: Знание, 1975. - 135 с.

121. Горбачев Б.Г., Банк А.С., Солод Г.И., Шорин В.Г. Инерционный тормоз для шахтных вагонеток. Рудничный транспорт. Научные труды МГИ. -М.: Углетехиздат, 1958. - С. 248-258.

122. Быстров А.А. Инерционный принцип аварийного торможения подъема. В сб.: Труды НПИ. Новочеркасск: РИО НПИ, 1959, т.67.

123. Водяник Г.М., Рылев Э.В. и др. Сверление горных пород самонастраивающейся буровой машиной. В кн.: Горный породоразрушающий инструмент. - Киев, 1970. - С. 116-129.

124. Водяник Г.М., Рылев Э.В., Дровников А.Н. К вопросу создания буровой машины с приводом с двумя степенями свободы для направленного бурения скважин /Тезисы докл. заседания центральной комиссии по борьбе с силикозом. -М., 1969.-С. 17-18.

125. Литвинов B.C., Новомлинцев К.Г., Зенин В.А. Горно-шахтное оборудование строительной индустрии // ж. Строительные и дорожные машины, № 4, 2002. - С. 15-17.

126. Гуджоян О.П., Коноплянко В.И., Тараканов А.Н. Тандемно-сочлененные уплотняющие агрегаты нового поколения // ж. Строительные и дорожные машины, № 5, 2003. С. 19-21.

127. Солод В.И., Зайков В.И., Первов K.M. Горные машины и автоматизированные комплексы. -М.: Недра, 1981. 503 с.

128. Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование. -М.: Мастерство, 2002. 320 с.

129. Волков Д.П., Крикун В. Я. Строительные машины. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2002. - 376 с.

130. Формирование технических объектов на основе системного анализа/ В.Е. Руднев, В.В. Володин, K.M. Лучанский и др. М.: Машиностроение, 1991.-320 с.

131. Комиссаров А.П. Использование принципа силового замыкания в конструкциях горных машин (на примере карьерных экскаваторов). /Горный информационно-аналитический бюллетень, № 4 апрель 2000. -М.: Изд-во Мое. государ, горного университета. С. 80-81.

132. Комиссаров А.П., Логачев A.M. Выбор параметров универсального рабочего оборудования гидравлического экскаватора // Горный информационно-аналитический бюллетень, № 2, 2006. С. 357-358. - М.: Из-во Моск. гос. горного университета.

133. Белецкий Б.Ф., Булгакова И.Г. Строительные машины и оборудование: Справочное пособие для инж.-тех. раб.; Изд. 2-е, перераб. и доп. Ростов н/Д: Феникс, 2005.-608 с.

134. Транспорт на горных предприятиях/ Под ред. Кузнецова Б.А. М.: Недра, 1976. - изд. 2-е, перераб. и доп. - 552 с.

135. Кроссли Ф.К. К теории Грюблера структурного синтеза плоских механизмов. В кн.: Тр. американ. общества инженеров-механиков, сер. В: Конструирование и технология машиностроения, 1964, № 1. - С. 3-12.

136. Артоболевский И.И. Теория механизмов. М.: Наука, 1965. - 776 с.

137. Пейсах Э.Е., Нестеров В.А. Система проектирования плоских рычажных механизмов/ Под ред. К.В. Фролова. М.: Машиностроение, 1988.-232 с.

138. Галибей Н.И. Прикладная механика автоматических систем. -Красноярск: Изд-во Красноярского университета, 1988. 440 с.

139. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988. - 368 с.

140. Отроков A.B. Основные положения методики поиска новых технических решений шахтных погрузочных машин // Горный информационно-аналитический бюллетень № 4, апрель 2000. М.: Изд-во Мое. государ, горного унив-та. - С. 171-174.

141. Аллен Р. Многополюсные модели для кинематического и динамического анализа силовых зубчатых передач // Труды АОИ/м Конструирование, 1979, т.101, № 2. С. 43-53.

142. Озол О.Г. Основы конструирования и расчета механизмов. Рига: Звайтэне, 1979.-360 с.

143. Робототехника и гибкие автоматизированные производства. Кн. 8. Основы построения систем автоматизированного проектирования гибкихпроизводств: Уч. пособие для втузов / Ю.М. Соломенцев и др.; под ред. И.М. Макарова. М.: Высшая школа. - 175 с.

144. Губанов В.А., Захаров В.В., Коваленко А.Н. Введение в системный анализ /Под ред. JI.A. Петросяна. JL: Изд-во Ленинградского университета, 1988. - 232 с.

145. Солод Г.И. Оценка качества горных машин. М.: МГИ, 1975. 156 с.

146. Дорожно-строительные машины и комплексы / Баловнев В.И., Кустарев Г.В. и др.; Под общ. ред. В.И. Баловнева. 2-е изд., дополн. и перераб. - Москва - Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. - 528 с.

147. Кудрявцев Е.М. Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность строительства. М.: Стройиздат, 1989. - 246 с.

148. Длоугий В.В., Быков В.П., Нураков С. Основы проектирования строительных машин. Алма-Ата: "АНА Т1ЛГ, 1992. - 156 с.

149. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. -М.: Мир, 1973.

150. Цвиркун А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем. М.: Наука, 1982.-200 с.

151. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем. М.: Сов. радио, 1977.

152. Mo дин A.A. Матричное моделирование организационных структур управления. В кн. Оптимальное планирование и совершенствование управления народным хозяйством / Под ред. Н.П. Федоренко. - М.: Наука, 1969.

153. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978.

154. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989. - 367 с.

155. Одрин В.М. Методы морфологического анализа технических систем. -М.: ВНИИПИ, 1989.-312 с.

156. Андрейчиков A.B., Камаев В.А., Андрейчикова О.Н. Морфологические методы исследования новых технических решений. Волгоград: Изд. Волгоград. Гос. техн. ун-та, 1994. - 160 с.

157. Гусев Б.М. Нагрузочное устройство для испытаний редукторов методами нагружения по замкнутому циклу / Серия Обмен передовым опытом 152-26 / Центральное бюро н.-т. информации тяжелого машиностроения. -М., 1958. - 18 с. ЦНИИТМАШ.

158. Спорыхин В.Я. Моделирование технологии изготовления горных машин. М.: Машиностроение, 1983. - 128 с.

159. Кравченко К.Ф. Кинематические и силовые зависимости дифференциального привода угольного комбайна // Труды НПИ, том 296 Вопросы теории зацепления и прикладной механики. Новочеркасск, 1974.- С. 62-71.

160. Исаков B.C., Дровников А.Н., Кузнецов С.А., Курочка А.К., Симилейский Г.М. Механизмы с силовым замыканием контура / Новочерк. политехи, ин-т. Новочеркасск, 1991. - 141 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.06.91 ,№ 2621 - В91.

161. Исаков B.C., Курочка А.К., Симилейский Г.М. Технические основы создания машин с применением САПР. Новочеркасск, НПИ, 1989. - 88 с.

162. Одрин В.М., Каратавов С.С. Морфологический анализ систем. Киев: Наукова думка, 1977. - 174 с.

163. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. О применении адаптивных и индифферентных структур механизмов для дробильного оборудования / Инструменты и машины выемочных и проходческих комплексов: Межвуз. сб.-Новочеркасск, 1992.-С.133-138.

164. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация: пер. с англ. -М.: Мир, 1985.-509 с.

165. Белкин А.Р., Левин М.Ш. Принятие решений: комбинаторные модели аппроксимации информации. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. -160 с.

166. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. Л.: Машиностроение, Ленинград, отд-ние., 1985. - 199 с.

167. Лищинский Л.Ю. Структурный и параметрический синтез гибких производственных систем. М.: Машиностроение, 1990. - 312 с.

168. Водяник Г.М. Математическое моделирование технологических машин. Новочерк. гос. техн. ун-т, Новочеркасск: НГТУ, 1994. - 256 с.

169. Краснощеков П.С., Петров A.A. Принципы построения моделей: Изд. 2-е, переем, и доп. М.: ФАЗИС: ВЦ РАН, 2000. - 412 с.

170. Каськов H.H. Теоретико-множественное определение понятия системы. Системные исследования, М.: Машиностроение, с. 13-19.

171. Степанов В.А., Песчанская H.H., Шпейзман В.В. Прочность и редакционные явления в твердых телах. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1984.-245 с.

172. Ходаков Г.С. Физика измельчения. М.: Наука, 1972. - 307 с.

173. Протасов Ю.И. Теоретические основы механического разрушения горных пород. М.: Недра, 1985. - 242 с.

174. Катаев Е.Ф., Богданов B.C. и др. Мельницы сверхтонкого измельчения/ Уч. пособие. Белгород: Изд. БТИСМ, 1988. - 86 с.

175. Ходаков Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов. М.: Изд. литературы по строительству, 1972. - 239 с.

176. Баловнев В.И., Разумов Ю.В., Пугин К.П. Новые мельницы для тонкого измельчения строительных материалов/ ж. Механизация строительства, №8,1993.-С.6-8.

177. Баловнев В.И., Разумов Ю.В., Феднер JI.A. Высокоэффективные мельницы в производстве строительных материалов // Строительные материалы, № 8, 1994. С.7.

178. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. Изд. 2-е, перераб. -М.: Химия, 1977. 368 с.

179. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. О некоторых особенностях кинематических схем и конструкций дробильного оборудования / Деп. в НПВЭО Машмир 30.10.92. № 42 сд92.

180. Исаков B.C., Дровников А.Н., Балашов В.Б. Способ измельчения материала/ Патент № 2104788 от 20.02.98г. по заявке от 11.07.95г. №95111864.

181. Богданов B.C., Юдин К.А. Совершенствование техники и технологии измельчения материалов / Строительные материалы, №8, 1994. С.2-3.

182. Баловнев В.И., Бакатин Ю.П., Данилов Р.Г. Новая высокоэффективная роторная мельница с зубчатоподобным зацеплением // Строит, и дорож. машины, 1998. № 3. - С.28-29.

183. Лаевский Ф.Л., Куркин Ю.П. Двухвалковые зубчатые дробилки: состояние и перспективы // Уголь, №1,1989. С.52-53.

184. Kellerwessel Н. High pressure particle bed comminution of mineral raw materials// Aufbereit. Techn. - 1993. - 34№5. - C. 243-244, 246-249.

185. Богданов B.C., Севастьянов B.C., Платонов B.C., Романович A.A. Энергосберегающие помольные комплексы с пресс-валковыми измельчителями // Цемент №1, 1992. С. 77-86.

186. Тайнов А.И. Новые виды зубчатых передач. Минск: Изд. АН Белорусск. ССР, 1960. - 188 с.

187. Брагин В.В., Решетов Д.Н. Проектирование высоконапряженных цилиндрических зубчатых передач. -М.: Машиностроение, 1991.-224 с.

188. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. Изд. 3-е, исправленное. -М.: Наука, 1975. 768 с.

189. Основы автоматического управления / Под ред. Пугачева B.C. М.: Наука, 1974. - 720 с.

190. Горбачев Б.Г. Влияние характеристик тормозных систем на величину динамических усилий при торможении рудничного состава. Научн. докл. выс. шк. Горное дело. - М.: Советская наука, 1959, №2. - С. 204-207.

191. Мехеда М.К. Торможение рудничных поездов. В кн.: Вопросы рудничного транспорта. - М.: Недра, 1965, вып. 9. - С. 175-187.

192. Исаков B.C., Полежаев В.Г., Ерейский В.Д. Исследование динамических параметров гидравлического передаточного устройства тормозной системы вагона / Изв. Сев.-Кав. науч. центра высш. шк. Технические науки. 1980. - № 3. - С.43-46.

193. Ренгевич A.A. Исследования шахтного состава для его усовершенствования и уточнения методов расчета. В кн.: Вопросы рудничного транспорта. - Киев: Наукова думка, 1974, вып. 13. -С.232-248.

194. Волотковский С.А. Рудничная электровозная тяга. Изд. 4-е. М.: Недра, 1981.-389 с.

195. Гамынин Н.С. Гидравлический привод систем управления. М.: Машиностроение, 1972. - 376 с.

196. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. М.: Машиностроение, 1976. - 424 с.

197. Новиков Е.Е., Петровский O.A., Бахтин С.Н. Математическое описание переходных режимов движения шахтных поездов. В кн.: Динамика и прочность горных машин. - Киев: Наукова думка, вып.З. - С.72-80.

198. Транспорт на горных предприятиях/ Под ред. Кузнецова Б.А. М.: Недра, 1976, изд. 2-е, переработ, и доп. - 552 с.

199. Клименко В.М., Онищенко A.M. Кинематика и динамика процессов прокатки. Уч. пособие. -М.: Металлургия, 1984. 232 с.

200. Чиченев H.A., Кудрин А.Б., Полухин П.И. Методы исследования процессов прокатки. М.: Металлургия, 1977. - 331 с.

201. Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин. -M.-JL: Энергия, 1966. Изд. 4-е, перераб. 690 с.

202. Измерения в промышленности. Справ, изд. В 3-х кн. Кн.2. Способы измерения и аппаратура: Пер. с нем. / Под ред. Профоса П. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1990. - 384 с.

203. Горская JI.B. и др. Математическая статистика с элементами планирования эксперимента. Саратов: Саратовский политехи, институт, 1975.- 103 с.

204. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. - 390 с.

205. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976, изд. 2-е, перераб. и доп. - 279 с.

206. Афанасьев Р.П. Исследование процессов торможения рудничных поездов вагонеточными индукторными тормозами. Диссертация. Ленинградский горный институт, 1974.

207. Поляков Н.С. и др. Нормативные данные для выполнения тяговых расчетов по рудничной электрической тяге и проектирования шахтного подвижного состава. В кн.: Вопросы рудничного транспорта. Госгортехиздат, 1962, №6. - С. 163-180.

208. Барон Л.И. О точности основных технологических показателей и инженерных расчетов процесса добычи руд. Известия АН ССР. Отделение технических наук, 1951, № 9.

209. Румшиский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971.- 192 с.

210. Рузинов Л.П. Статистические методы оптимизации химических процессов. М.: Химия, 1972. - 200 с.

211. Рузинов Л.П., Слабодчикова Р.И. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. М.: Химия, 1980. - 280 с.

212. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1988. - 239 с.

213. Ерейский В.Д., Ерейский A.B., Исаков B.C., Крапивин Д.М., Гудиков Г.Г., Катаев Г.Н. Способ энергонакопительного торможения транспортного средства / Патент на изобретение № 2193706 от 27.11.2002г. по заявке № 2000129423 от 24.11.2000г.

214. Исаков B.C., Ерейский В.Д., Ерейский A.B. Результаты экспериментальных исследований энергонакопительного торможения / Труды международн. научн.-техн. конференции Интерстроймех 2001. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. - С. 135-139.

215. Петренко О.С. К вопросу об учете колебаний груза в период неустановившегося движения монорельсовых тележек и кранов.// Вестник машиностроения. 1952. № 9. С. 54 - 57.

216. Водяник Г.М., Исаков B.C. Математическое моделирование энергосберегающих и энергонакопительных тормозных систем на основе замкнутых кинематических контуров / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. -Новочеркасск: Ред. журн. "Изв. вузов. Электромеханика", 2006.

217. Механика промышленных роботов: В 3 кн. / Под ред. К.В. Фролова, Е.И. Воробьева. Кн. 1: Кинематика и динамика / Е.И. Воробьев, С.А. Попов, Г.И. Шевелева. М.: Высш. шк., 1988. - 304 с.

218. Атоян K.M., Гулиа Н.В., Гвелесиани JI.JI., Нагорняк Г.А. О путях рекуперации энергии торможения городского автобуса. Сб. трудов ГСКБ по автобусам, Львов, 1971.

219. Атоян K.M., Гулиа Н.В., Гвелесиани Л.Л., Нагорняк Г.А. Использование энергии, погашаемой в тормозах.// Автомобильный транспорт, 1971, №7.

220. Куликов Н.К. Использование энергии торможения для повышения экономических и динамических качеств автомобиля.// Автомобильная и тракторная промышленность, 1951, №1.

221. Джента Дж. Накопление кинетической энергии / Пер. с англ. Под ред. Г.Г.Портнова. М.: Мир, 1988.-430 е., ил.

222. Гулиа Н.В., Серх А.Г. Возможности использования маховичных накопителей энергии. // Промышленный транспорт. 1984. №11. с. 4-6.

223. A.c. №831929 от 06.07.84. Насосно-аккумуляторный гидравлический привод поворота платформы землеройной машины / И.Я. Пушечкин, Г.М. Водяник, А.Н. Дровников и др. / Опубл. 30.12.85. Бюл. № 48.

224. Баранчик В.П. Формирование оптимального комплекса машин при строительстве объекта / Интерстроймех-2004: Материалы Международной научно-технической конференции, Воронеж, 14-17 сент., 2004: Сборник статей. Воронеж: Изд-во ВГАСУ, 2004. С.124-128.

225. Баранчик В.П., Васильев В.А. Моделирование динамики трансмиссии и колесной машины с бортовым поворотом / XXXI научно-техническая конференция ИжГТУ, Ижевск, 15-17 апр., 1998: Тез. докл. Ч. 2. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. - С. 138-139.

226. Оскерко В.Е. Направления развития строительных и дорожных машин в свете положений Киотского протокола // Строительные и дорожные машины. 2006. №1. С. 3-6.

227. Пономарев А. Рекуперативная гидросистема привода автомобиля // Строительные и дорожные машины. 2005. № 8. С. 35-37.

228. Мартынов A.B., Ксюнин Г.П., Черкасов В.Г. Торможение мостовых кранов и тележек гравитационным способом // Изв. Сев.-Кав. науч. центра высш. шк. Технические науки. 1975. - №4. - С.67-69.

229. Щербаков В.Ф. Рекуперативное дроссельное регулирование скорости гидроприводов С ДМ // Строительные и дорожные машины. 2005. № 6. -С. 25-28.

230. Юдовский И.Д. Рекуперативный маховичный привод для неперепрограммируемых автоматических манипуляторов // Вестник машиностроения. 1985. № 4. С. 9-11.