Применение манипуляторов с гидравлическим приводом в машинах различного технологического назначения

The summary. In article application of manipulators with a hydraulic drive in machines of various technological appointment is considered. Manipulators with a hydraulic drive - one of the advanced technical decisions, allowing to increase efficiency of application of technics for transportation of cargoes and considerably to reduce manual skills application at loading-unloading, having reduced thus number of the occupied people and technics units.

Манипулятор — управляемое устройство или машина для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека при перемещении объектов в пространстве, оснащенное рабочим органом. Манипулятор состоит из звеньев, соединенных подвижными кинематическими парами (вращательными и поступательными). Число приводов манипулятора соответствует числу его степеней подвижности. Они, как правило, обеспечивают движение звеньев манипулятора от упора до упора по каждой степени подвижности.

Манипуляторы широко применяют на мусоровозах, металловозах, скраповозах, аварийно-ремонтных, каналопромывочных, коммунально-дорожных, пожарных машинах, машинах ударного действия, форвардерах, сортиментовозах и нефтепромысловых агрегатах, на ремонтно-восстановительных работах в сельско-хозяйственном производстве, рассредоточенных объектах и в стесненных условиях, где они с успехом заменяют стреловые самоходные краны и автоподъемники (автовышки).

Отличие гидроманипуляторов от традиционных автокранов заключается в элементе передачи силового потока (гидроцилиндр вместо полиспастов) и массе, которая не превышает 20...25% полезной грузоподъемности автомобиля.

Манипуляторы с гидравлическим приводом – одно из передовых технических решений, позволяющее увеличить эффективность применения техники для транспортировки грузов и значительно уменьшить применение ручного труда при погрузке-разгрузке, сократив при этом число занятых людей и единиц техники.

Краны-манипуляторы комплектуют крановыми подвесками, грузоподъемными захватами для штучных грузов и контейнеров, грейферами для сыпучих и мелкокусковых материалов, вилочными и клещевыми захватами с ротаторами, бурами, дисковыми фрезами, грузопассажирскими люльками для подъема людей и монтажных работ на высоте. Для привода активных рабочих органов гидроманипуляторы оснащают быстроразъемными соединителями (муфтами) с соответствующей системой гидроразводки, благодаря чему они способны выполнять посильные монтажные работы на строительной площадке. Манипулятор можно переоборудовать в экскаватор для экскавационных работ или погрузки и перемещения песка, щебня, использовать для перемещения бордюрных камней и других бетонных конструкций массой до 6,5 т, но в первую очередь применение манипуляторов целесообразно при транспортировке строительных материалов: кирпича, панелей, окон, дверей, бетонных и фундаментных блоков.

Использование манипуляторов при выполнении основных и вспомогательных технологических операций в процессе сельскохозяйственного производства и строительства, является важнейшей задачей автоматизации работ, связанных с опасностями для здоровья, с тяжелым физическим трудом, или с выполнением простых монотонных операций, не требующих высокой квалификации.

Использование многоступенчатого манипулятора, имеющего большую несущую способность, избыточную зону обслуживания, точность и быстродействие, позволяет обеспечивать получение ударных нагрузок на инструменте машины ударного действия, что открывает перспективу создания компактных отбойных устройств. В связи с тем, что приложение нагрузки к обрабатываемому материалу должно осуществляться на основе точечного позиционирования исполнительного устройства, возникает задача определения положения звеньев манипулятора обеспечивающего требуемое, в каждом конкретном случае, положение последнего звена исполнительного органа машины ударного действия -гидроударника [1].

При решении различных вопросов, связанных с функционированием манипуляторов, используется метод расчета кинематических и динамических величин, определяющих математическую модель манипулятора. на основе матрицы поворотов размерности 3x3 и вектора относительных перемещений.

Формирование эффективных уравнений динамики манипуляторов машин ударного действия, которые могут быть рассчитаны на ЭВМ за минимальное время, является одной из важнейших задач в машиностроении [2].