Методика расчета параметров гидроцилиндра телескопической стрелы манипулятора лесной отрасли
Автор: Васильев Владимир Викторович, Афоничев Дмитрий Николаевич
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Рубрика: Полная статья
Статья в выпуске: 4 т.18, 2021 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена проблеме совершенствования технической эксплуатации автомобилей и транспортно-технологических машин (ТТМ), в частности, проектированию ремонтно-обслуживающих баз (РОБ) автомобилей. Как известно, в технической эксплуатации машин важнейшей задачей была и остаётся задача правильной организации и проектирования РОБ. Для её решения используется общепринятая методика, в которой завершающим результатом является расчёт площади производственного корпуса, а также площади зоны постов и различных производственных подразделений. Но её решение является достаточно сложным, что вызвано, главным образом, свойствами неопределённостей, данных в задаче. Условия неопределённостей учитываются различными коэффициентами, делениями на категории, рекомендациями, что не добавляет точности решению задачи. По этой причине вновь созданные предприятия по ТО и Р автомобилей дорабатываются в процессе их эксплуатации. Для более обоснованного принятия проектных решений в задачах такого класса могут использоваться интеллектуальные системы и нейросети. Таким образом, была определена цель исследований, которая заключалась в создании нейронной сети для определения проектной площади в производственном корпусе зоны технологических постов для ТО и Р. Результатами работы являются разработанная нейронечёткая сеть для определения площади зоны технологических постов для ТО и Р. Для практического использования результаты рекомендуется применять при проектировании РОБ парка автомобилей.
Рейд, плоская сплоточная единица, погрузочно-выгрузочные работы, стрела гидроманипулятора, секция, гидроцилиндр, диаметр
Короткий адрес: https://sciup.org/147236120
IDR: 147236120 | УДК: 630*378.33 | DOI: 10.15393/j2.art.2021.5943
The method of calculating the hydraulic cylinder parameters of a telescopic boom manipulator for the forest industry use
The effective performance of work on shore warehouses and raids for round timber loading and unloading depends on the correct choice of a manipulator. For this type of operation the manipulator must be mobile, reliable in operation and highly-producing. To provide the manipulator with these operational qualities, a hydraulic manipulator boom was developed, the main feature of which is a reduced length in the transport position due to the maximum retraction of the retractable section into the inner cavity of the support section. The boom consists of a support section, a sliding section and a hydraulic cylinder of the drive of the retractable section. One end of the support section has an eye for mounting to the support and rotary device of the base machine, on the section lower face there is an eye for attaching the lifting hydraulic cylinder. The sliding section has an eye for fixing the handle on one end and on its lower face there is an eye for attaching the hydraulic cylinder of the handle drive. The sliding section enters the hole of the support section with the end made in the form of a hole. The hydraulic cylinder of the drive of the sliding section is installed in the inner cavity of the support section. Sliding guides are located between the contacting faces of the support section and the sliding section. The authors describe the method of calculating the parameters of a hydraulic cylinder that performs the function of extending the sliding section from the free cavity of the support section and retracting the sliding section into the free cavity of the support section. They take into account all external and internal resistances that arise during the operation of the hydraulic manipulator boom, depending on its angle of inclination during operations. To justify the parameters of the hydraulic cylinder special attention is paid to calculation of the minimum permissible internal diameter of the cylinder and the minimum permissible diameter of the rod and to their compliance with the requirements. The selection of the hydraulic cylinder according to the presented method will ensure the reliable manipulator performance due to the improved boom design of the hydraulic manipulator.
Список литературы Методика расчета параметров гидроцилиндра телескопической стрелы манипулятора лесной отрасли
- Справочник по промышленной робототехнике: В 2 кн.: Пер. с англ. / Под ред. Ш. Нофа. М.: Машиностроение, 1990. Кн. 2. 480 с.
- Проектирование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов / С. Ф. Бурдаков [и др.]. М.: Высш. шк., 1986. 264 с.
- Rukomojnikov K., Vedernikov S., Gabdrahmanov M. A Method for Delimbing Tree-Trunks and a Device for Applying the Method // Journal of Applied Engineering Science. 2018. Vol. 16, no 2. P. 263—266. DOI: https://doi.org/10.5937/jaes16-16442.
- Афоничев Д. Н., Гребнев В. П., Поливаев О. И. Манипулятор для сельскохозяйственных тракторов // Наука вчера, сегодня, завтра: Материалы научно-практич. конф. Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2016. С. 76—80.
- Khitrov E. G., Andronov A. V. Bearing Floatation of Forest Machines (Theoretical Calculation) // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019. Vol. 695, art. 012020. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/695/1/012020.
- Полетайкин В. Ф., Колесников П. Г. Комбинированные манипуляторы лесосечных и лесотранспортных машин. Красноярск: Изд-во СибГТУ, 2014. 167 с.
- Васильев В. В., Афоничев Д. А. Усовершенствованные системы плотового сплава лесоматериалов: [монография]. Saarbrucken (Германия): Изд-во LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014. 284 с.
- Васильев В. В. Обоснование параметров транспортно-технологической схемы поставки древесины в плоских сплоточных единицах по принципу плот (линейка) — плот // Resources and Technology. 2021. Т. 18, № 2. С. 48—78. URL: https://rt.petrsu.ru/journal/article.php?id=5603. DOI: 10.15393/j2.art.2021.5603.
- LinglingF., Zhixin M. Modeling and Analysis of Doubly Fed Induction Generator Wind Energy Systems. Elsevier, 2015. 145 р.
- KeMa. Power Electronics for the Next Generation Wind Turbine System. Springer, 2015. 198 р.
- Wenjuan Du, Haifend Wang, Siqi Bu. Small-Signal Stability Analysis of Power Systems Integrated with Variable Speed Wind Generators. Springer, 2018. 362 р.
- Wei Tong. Wind Power Generation and Wind Turbine Desing. Boston: WIT PRESS, 2010. 769 р.
- Васильев В. В., Аксенов И. И. Анализ конструкций перспективных плоских сплоточных единиц // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции — новые технологии и техника нового поколения для АПК: Сб. науч. докл. XX междунар. научно-практич. конф., г. Тамбов, 26—27 сентября 2019 г. Тамбов: Изд-во «Студия печати Галины Золотовой», 2019. С. 188—191.
- Porfiriev B. N., Roginko S. A. Energy on Renewable Sources: Prospects for the World and for Russia // Herald of the Russian Academy of Sciences. 2016. Vol. 86, iss. 6. P. 433—440.
- Митрофанов А. А. Лесосплав. Новые технологии, научное и техническое обеспечение. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. 492 с.
- Пат. 199681 Российская Федерация, МПК B65G 69/00, 57/18. Сплоточная машина / В. В. Васильев, Д. Н. Афоничев, В. А. Морковин, Е. В. Позняков; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова» (RU). № 2020119839; заявл. 08.06.2020; опубл. 14.09.2020. Бюл. № 26. 5 с.
- Васильев В. В., Афоничев Д. Н. Усовершенствованный манипулятор для работы в паре со сплоточной машиной // Тенденции развития технических средств и технологий в АПК: Материалы междунар. научно-практич. конф.; Россия, Воронеж, 25 февраля 2021 г.: В 2 ч. Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2021. Ч. I. С. 125—129.
- Пат. 2363148 Российская Федерация, МПК А0Ш 23/00, B25J 5/00. Манипулятор / И. Н. Багаутдинов, Я. И. Шестаков, А. Ф. Галиахмедов, Т. М. Егошина; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Марийский государственный технический университет» (RU). № 2008102687/12; заявл. 23.01.2008; опубл. 10.08.2009. Бюл. № 22. 6 с.
- Пат. 117345 Российская Федерация, МПК B25J 5/00. Стрела гидроманипулятора / Д. Н. Афоничев, В. В. Васильев; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» (RU). № 2012100688/02; заявл. 11.01.2012; опубл. 27.06.2012. Бюл. № 18. 5 с.
- Марутов В. А. Гидроцилиндры / В. А. Марутов, С. А. Павлоский. М.: Машиностроение, 1966. 171 с.
- Ахметов К. М. Гидроцилиндры, коммуникации и уплотнения гидросистем. М.: Машиностроение, 1972. 30 с.
- Гидроцилиндры / Д. Ю. Воронов [и др.]. Тольятти: ТГУ, 2011. 72 с.
- Классификация, устройство и расчёт гидроцилиндров / сост. К. Г. Пугин, Е. М. Генсон. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. 26 с.
- Vitor Dias da Silva. Mechanics and Strength of Materials. Springer, 2006. 531 р.
- PaulS. Steif Mechanics of Materials. Pearson Higher Education, Inc., Upper Saddle River. New York, 2012. 592 р.
- Subramanian R. Strength of materials. Oxford: Oxford University Press, 2010. 1041 р.
- Surya Patnaik. Dale Hopkins Strength of Materials: A New Unified Theory. ButterworthHeinemann. Elsevier, 2004. 771 р.
- Broutman L. Measurement of the Fiber-Polymer Matrix Interfacial Strength. ASTM, 1968. 198 р.
- Den Hartog J. P. Strength of Materials. Dover Publications, 1961. 346 р.
- SkalmierskiB. Mechanics and Strength of Materials. Academic Press. Elsevier, 1979. 435 р.
