Повышение эффективности сельскохозяйственных погрузочных манипуляторов на основе совершенствования средств оценки долговечности
Создание погрузочных манипуляторов носит эволюционный характер, поэтому оправданно использование данных о надёжности изделий аналогичного класса, причем прототип должен подбираться с учетом идентичности конструкции, технологии изготовления, условий и режимов эксплуатации. Однако, доверительную информацию о реальном ресурсе можно получить по статистике отказов, имеющих место в процессе… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Анализ расчётно-экспериментальных методов определения усталостных характеристик грузоподъёмных устройств
- 1. 2. Стендовые испытания как эффективный метод оценки надёжности технических систем
- 1. 3. Задачи исследования
- ГЛАВА II. ОПРЕДЕЛНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЧНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ ПОГРУЗОЧНОГО МАНИПУЛЯТОРА
- 2. 1. Анализ нагрузок, действующих на металлоконструкцию стрелы погрузочного манипулятора
- 2. 2. Методика определения расчётной базы накопления усталостных напряжений
- 2. 3. Определение коэффициента запаса долговечности по прочностным и ресурсным характеристикам
- 2. 4. Определение динамического коэффициента металлоконструкции при различных режимах нагружения
- 2. 4. 1. Подъём груза с основания
- 2. 4. 2. Перемещение груза в горизонтальной плоскости
- 2. 5. Совершенствование средств и способов проведения стендовых испытаний погрузочных манипуляторов
- 2. 5. 1. Стенды для проведения ресурсных испытаний
- 2. 5. 2. Стендовое оборудование для проведения доводочных испытаний
- 3. 1. Объект и задачи экспериментальных исследований
- 3. 2. Оборудование для поведения экспериментальных исследований
- 3. 3. Натурные испытания погрузочных манипуляторов
- 3. 4. Выполнение экспериментальных исследований погрузочного манипулятора на стендовом оборудовании
- 4. 1. Подъём груза
- 4. 2. Перемещение стрелы в горизонтальной плоскости
- 4. 3. Влияние касательных напряжений на нагруженность стрелы
- 4. 4. Выгрузка и забор материала грейфером
- 4. 5. Оценка накопления повреждающих напряжений в металлоконструкции стрелы погрузочного манипулятора
- 4. 6. Результаты испытания погрузочных манипуляторов на стендовом оборудовании
ГЛАВА V. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТЕНДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ДОВОДОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ 5.1 Расчёт затрат, связанных с проведением испытаний погрузочного манипулятора на испытательной станции.
5.2 Расчёт затрат проведения испытаний погрузочного манипулятора на стендовом оборудовании.
5.3 Сравнительный анализ проведения испытаний на испытательной станции и с применением разработанного стендового оборудования.
Список литературы
- АН СССР. Испытания, контроль и диагностирование гибких производственных систем / АН СССР — М.: Наука, 1988 — 288 е.: ил.
- А.с.979 947 СССР, МКИ3 G 01 М 17/00. Стенд для испытания манипулятора лесозаготовительной машины / В. Н. Шиловский и др. (СССР). -№ 3 322 127/27−11- заявл. 23.07.81- опубл. 07.12.82, Бюл. № 45.-Зс.: ил.
- А.с.1 527 538 СССР, МКИ3 G 01 М 17/00. Стенд для испытания манипуляторов/A.JI. Конюшков и др. (СССР). № 4 418 518/25−11- заявл. 18.02.88- опубл. 07.12.89, Бюл. № 45.-Зс.: ил.
- А.с.1 653 948 СССР, МКИ3 G 01 М 17/00. Стенд для испытания манипуляторов/A.JI. Конюшков и др. (СССР). № 4 622 364/25−11- заявл. 20.12.88- опубл. 07.06.91, Бюл. № 21.-4с.: ил.
- А.с.1 658 009 СССР, МКИ3 G 01 М 17/02. Стенд для исследования взаимодействия колеса с деформируемым телом/A.JI. Конюшков и др. (СССР). -№ 4 687 839/25−11- заявл. 06.02.89- опубл. 23.06.91, Бюл. № 23.- 4с.: ил.
- А.с.1 714 414 СССР, МКИ3 G 01 М 17/00. Способ стендовых испытаний стрелы грузоподъёмного устройства/A.Jl. Конюшков и др. (СССР). № 4 603 361/25−11- заявл. 09.11.88- опубл. 23.02.92, Бюл. № 7.- Зс.: ил.
- А.с. 1 769 051 СССР, МКИ3 G 01 М 17/00. Стенд для испытания стрелового поворотного гидроманипулятора/А.Л. Конюшков и др. (СССР). № 4 728 417/25−11- заявл. 09.08.89- опубл. 15.06.92, Бюл. № 22, — 4с.: ил.
- А.с.1 783 345 СССР, МКИ3 G 01 М 17/00. Способ стендовых испытаний поворотного стрелового погрузчика/А.Л. Конюшков и др. (СССР). № 4 729 054/25−11- заявл. 09.08.89- опубл. 23.12.92, Бюл. № 47.- 2с.: ил.
- Башенные краны / Л. А. Невзоров, А. А. Зарецкий, Л. М. Волин и др. М.: Машиностроение, 1979. — 292 с.
- Башта, Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов/ Т. М. Башта. -М.: Машиностроение, 1967.
- Башта, Т.М. Машиностроительная гидравлика: справочное пособие / Т. М. Башта. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1971 — 672 с.
- Башта, Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем / Т. М. Башта. М.: Машиностроение, 1974 — 606 с.
- Беда, П.И. Неразрушающий контроль металлов и изделий: справочник / П. И. Беда, Б. И. Выборнов, Ю. А. Глазков и др.- под ред. Г. С. Самойловича. -М.: Машиностроение, 1976.-456 е.: ил.
- Беляев, Н.М. Сопротивление материалов / Н. М. Беляев. 15-е изд.- перераб. -М.: Наука, 1976. — 608 е.: ил.
- Беляев, Ю.К. Надёжность технических систем: справочник / Ю. К. Беляев, В. А. Богатырев, В. В. Болотин и др.- под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985 — 608 е.: ил.
- Болотин, В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций /В.В. Болотин. -М.: Машиностроение, 1984. -312 е.: ил.
- Болотов, А.К. Справочник мастера-наладчика / А. К. Болотов, A.M. Гуревич, И. Ф. Сергеев. М.: Россельхозиздат, 1971. — 208 с.
- Брауде, В.И. Вероятностные методы расчёта грузоподъемных машин / В. И. Брауде. JL: Машиностроение, 1978. — 232 с.
- Брауде, В.И. Системные методы расчёта грузоподъемных машин / В. И. Брауде, М.С. Тер-Мхитаров. JL: Машиностроение, 1985. — 181 е.: ил.
- Брауде, В. И. Надёжность подъёмно-транспортных машин/ В. И. Брауде, Л. Н. Семенов. Л.: Машиностроение: Ленингр. отделение, 1986. — 186 с.
- Брудка, Я. Легкие стальные конструкции / Я. Брудка, М.Лубински.- под ред. С. С. Кармилова. 2-е изд.- доп. — М.: Стройиздат, 1974. — 342 с.
- Бунин, Б.Б. Оценка сопротивления усталости типовых узлов рам выправочно-подбивочно-рихтовочных машин циклического действия / Б. Б. Бунин, В. Г. Шевченко, П. П. Когаев // Вестник машиностроения. 1987 -№ 2.-С. 19−21.
- Васильев, А.В. Тензометрирование и его применение в исследованиях тракторов / А. В. Васильев, Д.М. Раппопорт- под ред. И. П. Савкина. М.: Машгиз, 1963.-340 с.
- Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г. В. Веденяпин. М.: Колос, 1973. — 100 с.
- Высоцкий, А.А. Динамометрирование сельскохозяйственных машин / А. А. Высоцкий. -М.: Машиностроение, 1968. 290 е.: ил.
- Герасун, В.М. Изыскание и исследование навесного погрузочного манипулятора с пространственным исполнительным механизмом: автореф. дис. канд. техн. наук: 12.10.79. / Герасун Владимир Морисович. Волгоград, 1979.-22 с.
- Герасун, В.М. Определение взаимосвязи между прочностными и ресурсными характеристиками погрузочных манипуляторов / В. М. Герасун, A.JI. Конюшков // ВГТУ. Прогресс транспортных средств и систем 2005:
- Материалы международной научно-практической конференции. / ВГТУ -Волгоград, 2005. С. 624−625.
- Герасун, В.М. Совершенствование стендовых испытаний погрузочных манипуляторов / В. М. Герасун, A.JI. Конюшков // Тракторы и сельхозмашины. 2006 № 7. — С. 41−43.
- Гидропривод тяжёлых грузоподъёмных машин и самоходных агрегатов / В.И. Мелик-Гайказов, Ю. П. Подгорный, М. Ф. Самусенко и др.- под.ред. М. Ф. Самусенко. -М.: Машиностроение, 1968. -264 е.: ил.
- Глазков, В.П. Новые технические средства для автоматизации испытательных стендов / В. П. Глазков, Т. А. Альшевская, И. Я. Красильникова // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991 — № 9. — С. 17−19.
- Гнеденко, Б.В. О некоторых современных проблемах теории и практики надёжности / Б. В. Гнеденко, И. А. Ушаков // Вестник машиностроения. 1988 № 12 — С. 3−9.
- ГОСТ 13 377–75. Надёжность в технике. Термины.
- Гохберг, М.М. Металлические конструкции кранов / М. М. Гохберг. -Машгиз, 1959.- 182 с.
- Гохберг, М.М. Усталостная прочность элементов металлических конструкций / М. М. Гохберг // Машиностроение. 1964. — № 236. — С. 62−75. (Труды ЛПИ).
- Григорьев, Н.И. Нагрузки кранов / Н. И. Григорьев. М. — Л.: Машиностроение, 1964. — 168 с.
- Грузоподъёмные краны. В 2-х кн. Кн. 2 / Сокр. пер. с нем. М. М. Рупова, В. Н. Федосеева.- под.ред. М. П. Александрова. М.: Машиностроение, 1981. -287 с.
- Дмитриченко, С.С. Опыт испытаний и расчёта на сопротивление усталости сварных металлоконструкций / С. С. Дмитриченко, В. В. Занцевич // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1990 — № 6.- С. 31−32.
- Исаев, А.С. Экспериментальное исследование усталости при случайном нагружении / А. С. Исаев // Конструкционная прочность легких сплавов и сталей. 1964 — № 61. — С. 56−73 (Труды МАТИ).
- Исследование нагруженности передней части трактора ЮМЗ, агрегатированного с погрузчиком МПБ-Ф-0,5: отчёт о НИР / ВСХИ: рук. Герасун В.М.- исполн.: Конюшков A.JI. Волгоград- 1990. — 27 с. — № ГР 1 910 047 973. — Инв. № 2 910 046 757.
- Испытания тракторной и сельскохозяйственной техники: обзорная информация / В. П. Важдаев, В. А. Ильинский, С. Г. Стопалов и др.: М.: ЦНИИТЭИ тракторсельхозмаш. — 1987. — 62 с. (Сер. I. Тракторы и двигатели- Вып.2).
- Казак, А.С. Расчёты металлургических кранов/ А. С. Казак, В. И. Котов, П. З. Петухов и др. М.: Машиностроение, 1973. — 264 с.
- Капур, К. Надёжность и проектирование систем / К. Капур, JI. Ламберсон., под ред. д-ра тех. наук, проф. И. А. Ушакова. М.: Мир, 1980. -606 с.
- Клятис, JI.M. Особенности разработки и применения испытательных стендов / JI.M. Клятис, Б. Ш. Хабатов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1990 -№ 5.- С. 4−5.
- Когаев, В.П. Статистические закономерности усталости металлов: автореф. дис.. д-ра техн. наук / Когаев Владимир Петрович. М, 1968. — 55 с.
- Комаров, М.С. Динамика грузоподъёмных машин / М. С. Комаров. -М. Киев: Машгиз, 1962. — 265 с.
- Кузьмич, Л.Л. К методике испытаний вагонных конструкций на выносливость / Л. Л. Кузьмич // Труды МИИТа. 1966. — Вып. 234. — С. 4−21.
- Кугель, Р.В. Методика выбора количества изделий для ресурсных испытаний и оценка достоверности их результатов / Р. В. Кугель, Ю. Н. Благовещенский. М.: ОНТИ — НАТИ, 1970. — 160 с.
- Левитанус, А. Д. Ускоренные доводочные испытания тракторов / А. Д. Левитанус. -М.: Машиностроение, 1983. 181 с.
- Машины и приборы для программных испытаний на усталость / Под ред. д-ра тех. наук, М. Э. Гарфа.-Киев.: Наукова думка, 1970 196 е.: ил.
- Основы теории и расчёта сельскохозяйственных машин на прочность и надёжность / П. М. Волков, Г. Г. Баловнев, И. В. Корешков и др.- под. ред. П. М. Волкова, М.М. Тененбаума-М.: Машиностроение, 1977.-310 е.: ил.
- Перроте, А.И. Основы ускоренных испытаний радиоэлементов на надежность / А. И. Перроте, Г. Д. Карташов, К. Н. Цветаев. М.: Советское радио, 1968. — 222 с.
- Решето в, Д. Н. Детали машин / Д. Н. Решетов. М.: Машиностроение, 1975.-655 е.: ил.
- Решетов, Д.Н. Надёжность машин / Д. Н. Решетов, А. С. Иванов, В. З. Фадеев. М.: Высшая школа, 1988. — 238 с.
- Рось, Я.В. Автокраны с объёмным гидроприводом / Я. В. Рось. Киев.: Техника, 1978. — 128 е.: ил.
- Ряхин, В.А. Долговечность и устойчивость сварных конструкций строительных и дорожных машин / В. А. Ряхин, Г. Н. Мошкарев. М.: Машиностроение, 1984. — 232 с.
- Свищев, Г. П. Надёжность актуальная проблема машиностроения / Г. П. Свищев // Машиноведение. — 1986 — № 5.- С. 8−10.
- Серенсен, С.В. Долговечность деталей машин с учётом вероятности разрушения при нестационарной переменной нагруженности. / С. В. Серенсен, В. П. Когаев // Вестник машиностроения. 1966 — № 1. — С.
- Серенсен, С.В. Несущая способность и расчёты деталей машин на прочность: руководство и справочное пособие / С. В. Серенсен, В. П. Когаев, P.M. Шнейдерович- под ред. С. В. Серенсена. 3-е изд- перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1975. — 488 с.
- Смехов, А.А. Оптимальное управление подъёмно-транспортными машинами / А. А. Смехов, Н. И. Ерофеев. -М.: Машиностроение, 1975.-423 с.
- Стенд для ускоренных испытаний узлов погрузчиков и манипуляторов грузоподъёмностью 3.6 кН: отчёт о НИР / ВСХИ: рук. Герасун В.М.- исполн.: Конюшков А. Л. Волгоград- 1989. — 52 с. — № ГР 1 870 040 366.-Инв.№ 2 890 042 360.
- Стендовые испытания погрузчика МПБ-Ф-0,5: отчёт о НИР / ВСХИ: рук. Герасун В.М.- исполн.: Конюшков А. Л. Волгоград- 1990 — 39 с. — № ГР 1 910 047 972.- Инв. № 2 910 046 758.
- Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник / М. Н. Степнов. М.: Машиностроение, 1985.-232 е.: ил.
- Тракторы сельскохозяйственные. Руководство по техническому обслуживанию. -М.: ГОСНИТИ, 1986. 232 с.
- Труды ВНИИстройдормаша. М.: ОТИ, 1975. — 95 с.
- Филатов, Э.Я. Программные испытания сварных образцов на усталость / Э. Я. Филатов, С. С. Дмитриченко, В. Н. Белокуров // Проблемы прочности. 1972 — № 3. — С. 17−20.
- Фридман, М.И. О нормативах для планирования темпов обновления (модернизации) тракторов и сельхозмашин / М. И Фридман // Тракторы и сельхозмашины. 1987 — № 1. — С. 14−16.
- Фролов, К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения / К. В. Фролов. М.: Машиностроение, 1984. — 224 с.
- Черенков, В.П. Динамика подъёма раскачивающихся грузов / В. П. Черенков // Известия вузов. 1972 № 2 — С. 99−103.
- Хэйвуд, Р.Б. Проектирование с учётом усталости / Р. Б. Хэйвуд.- под ред. чл.- корр. АН СССР И. Ф. Образцова. М.: Машиностроение, 1969. -504 е.: ил.
- Элементы теории испытаний и контроля технических систем / В. И. Городецкий, А. К. Дмитриев, Р. Н. Юсупов и др. JL: Энергия, 1978. -192 с.
- Bruel Kjoer. Technical Review. Random load fatigue. 1968, 31 s.
- Swanson S. An investigation of the aluminium alloy due to random loading. UTIA Report, 84, 1963, c. 11−41.
- ВОЛГОГРАДСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ
- В результате проведенных исследований получены данные, подтверждающие теоретические предпосылки, сделанные при разработке математической модели погрузочно-гранспоргного агрегата.
- Экспериментальные характеристики дают возможность проектировать целый ряд агрегатов этого класса на более высоком техническом уровне.
- В процессе проведения натурных испытаний погрузчика ЕГК-Ф-0,4А too установлено:
- Предъявленный образец соответствует технической документации.
- Наработка предъявленного образца с грузом составила 2, 5 тыс.тонн.
- По результатам испытаний погрузчик ПГК-Ф-0,4А может быть рекомендован к серийному производству.
- Отчет по стендовым испытаниям погрузчика ПГК-Ф~0,4А является неотъемлемой частью настоящего акта.1. Члены комиссии:
- От Волгоградского СХИ с. т. н. доцент1. Б. М. Герасуннаучный сотрудник. Л. Конюшко в
- От ПО «Сельхозпогрузчик» Главныи^конструкторtlP* ^Д.В.Пирятинский
- Зам Главного конструктора В.Л.Фомин
- Министерство сельскохозяйственного и тракторного машиностроения
- ОКБ по погрузчикам сельскохозяйственного назначения1. СОГЛАСОВАНО
- Жмктора ВШИКОМЕа —юйдработе1. ЕЧ. а^ .1. Prf ~ —1.В.Мартынов9?-'С iг, ,&bdquo-«.•*^Г-, v"b ,^ИвН"(о * >шщтральный удиректор Дбедарэ^грузчик"bi&yr-JfJ1. МЕТОДИКАускоренных испытаний узлов погрузчиков и манипуляторов грузоподъемностью 3−6 кн1. СОГЛАСОВАНО
- J роректор"Волгоградского ельскохозяйственного йотитута. по^научной ра1 III-•'/В.И.Марышво' Г
- По истечении времени наработки погрузчика на стенде проводится оценка надежности. и выявляются виды и характер разрушений деталей и сборочных единиц.2. ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ
- В зависимости -от конкретной задачи ускоренных испытаний программа испытаний может быть уточнена.3, ОБЪЕКТЫ. -.ИСПЫТАНИЙ
- В качестве объектов испытаний. принимаются узлы опытных или серийных погрузчиков грузоподъемностью 3−6'кн.
- Ускоренным испытаниям таете подвергаются опытные или серийные погрузчики грузоподъемностью 3−6 кн с- измененными узлами’и деталями, с целью проверки эффективности конструкторско-технологических мероприятий, направленных на повышение^долговечности.
- ОТБОР ИЗДШйй ДНЯ ИСПЫТАНИЙ
- Для испытаний отбираются погрузчики из. числа опытных или серийных, принятых DTK завода.
- ПОДГОТОВКА ИЗДШЙ К ИСПЫТАНИЯМ
- Перед проведением стендовых испытаний производится-расконсервация стенда и проверка его соответствия технической документации. Проводится начальная техническая экспертиза стенда.' Все данные по измерениям. заносятся в микрометражнне карты.
- ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
- Ускоренные испытания-погрузчиков проводятся на стендах, разработанных СКБ по погрузчикам сельскохозяйственного назначения.
- Устройство и работа стендов дана в технических описаниях и инструкциях по эксплуатации на стенды.7. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
- Испытания погрузчиков на безотказность и долговечность выполняют по ОСТ 70/23.2.14−73 «Машины сельскохозяйственные. Ускоренные испытания» в автоматическом режиме и имитацией рабочего цикла погрузчика. на стенде с использованием груза.
- Ежедневно перед включением стенда выполняется осмотр и обслуживание стенда в соответствии с его техническим описаниеми инструкцией по’эксплуатации.
- Данные о времени включения стенда в работу и его выключениях фиксируются в «Журнале наработок ж отказов испытуемых изделий» в соответствии с ОСТ 105−377−77 «Порядок сбора информация о надежности машин для животноводства и кормопроизводства'.'
- В него заносятся также замечания о состоянии узлов стенда: срабатывание автоматики, поломка узлов и деталей стенда, подтекание рабочей жидкости и т. п.
- При отказах фиксируется время отказа и время восстановления в «журнале учета наработок и отказов изделий», подробно описывается причина отказа л ее последствия.
- Техническое обслуживание узлов погрузчиков производится в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации на погрузчики.8. ОЦЕНОЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ¦
- Безотказность и долговечность узлов и деталей погрузчиков. оценивается показателями надежности согласно ГОСТ 4.57−84 «Система показателей качества продукции. Машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства. Номенклатура показателей».
- Режим испытаний погрузчиков на стенде должен соответствовать характеру нагружения узлов в эксплуатационных условиях ¦и проверяется методом тензометрирования в соответствие с приложением I.10. -ТЕХШЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА '
- Ка основании’материалов измерений, проведенных прихничевких экспертизах, наблюдений, анализе отказов и продолжительности восстановлений делается заключение о долговечности деталей погрузчика.1. ОБРАБОТКА. ' РЕЗУЛЬТАТОВ
- Зарегистрированные при стендовых испытаниях отказы обобщаются в соответствии с ОСТ 105−377−77 «Порядок сбора и обобщения' информации о надежности машин и оборудования для животноводства и кормопроизводства». ' •