РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАГРУЖЕНИЙ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК ВАЛОЧНО-ПАКЕТИРУЮЩИХ МАШИН В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

 

Шоль Н.Р., Травин Н.Н. (УГТУ, г. Ухта, РФ)

 

Depending on volume processable trunks the level of the additional dynamic moments is in a range 84,7…320,85 N∙м. The error of theoretical calculations is in the same limits, as at research of this mode on the natural stand laboratory conditions.

 

В качестве объектов исследований использовались: валочно-паке-тирующая машина ограниченной грузоподъемности на базе бесчокерного трактора ТБ-1 и ВПМ ЛП-19А. На рисунках 1…5 приведены типовые (характерные) осциллограммы соответственно процессов: натяжения ствола манипулятором, поворота облома захватно-срезающим устройством, вывешивание остова, перенесения ходовой системы и вытаскивания облома дерева чередованием операций "подъем – опускание". На осциллограммах отчетливо прослеживается колебательный характер нагрузки в упругих связях ВПМ.

1 – угловое перемещение манипулятора; 2 – давление в приводе стрелы; 3 - частота вращения коленчатого вала. Рисунок 1 – Типовая осциллограмма процесса натяжения ствола манипулятором

 

1 – угловое перемещение манипулятора; 2 – давление в приводе стрелы; 3 - частота вращения коленчатого вала. Рисунок 2 - Осциллограмма поворота облома ЗСУ

 

Осциллографирование процесса вывешивания остова ВПМ упором ЗСУ в грунт при преодолении препятствий или переориентирования ходовой системы проводилось в условиях лесосеки с записью угла поворота, давление в приводе стрелы манипулятора и частоты вращения коленчатого вала силовой установки (см. рисунки 3, 4).

Рисунок 3 - Осциллограмма процесса вывешивания остова

 

Рисунок 4 - Осциллограмма процесса перенесения ходовой системы

 

Анализ, осциллографических записей процесса натяжения стволов обломов, подтвердил расчетные данные. Так при натяжение стволов обломов объемом 0,50…1,00 м³, уровень динамических моментов на силовую установку составляет 95,8…294,0 Н∙м (см. таблицу  1) что приводит к снижению оборотов коленчатого вала на 215…441,7 об/мин. Сравнивая эти результаты с расчетными по коэффициенту динамичности устанавливаем, что расхождение не превышает 5,3…7,5 %.

 

Таблица 1 - Результаты экспериментальных исследований нагруженности силовой установки ВПМ в режиме стопорения при натяжении стволов обломов манипулятором (м)

Объем облома, V, м3	с-1
	0,01			0,02
	Н×м	n/, об/мин	КД	Н×м	n/, об/мин	КД
0,50	95,8	215	1,95	127,7	281,7	2,54
0,75	157,4	242	1,86	209,8	305,6	2,28
1,00	220	350	1,77	294,0	441,7	2,18

 

Анализ полученных данных показал, что уровень динамической нагрузки (динамических моментов) в зависимости от угловой скорости перенесения ходовой системы находится в пределах 48,75…368,85 Н∙м, что вызывает снижение частоты вращения коленчатого вала на 46…320,8 об/мин. Сопоставление расчетных данных  показывает, что расхождение с экспериментальными данными, приведенными в таблице 2, находится в пределах 4,5…8,7 %.

 

Таблица 2 - Нагруженность силовой установки ВПМ при перенесении ходовой системы относительно корпуса

Параметры	с-1
	0,05	0,15	0,25	0,30
Н×м	48,75	159,56	265,40	368,85
n/, об/мин	46,0	89,7	191,0	320,8

 

Процесс вытаскивания обломов деревьев из завалов путем чередования операций подъем-опускание (см. рисунок 1) сопровождается высоким уровнем динамической нагрузки на силовую установку ВПМ, достигающим номинального крутящего момента двигателя. В то же время, когда зацепление облома отсутствует, уровень нагрузок ниже рассматриваемых выше (см. таблицу 3).

 

   Таблица 3 - Результаты экспериментальных исследований нагруженности силовой установки ВПМ в режиме разгона при подъеме облома стрелой (с^-1;  с; м)

 

Поворот обломов захватно-срезающим устройством приемом "снизу – вверх" (см. рисунок 5, таблицу 4) сопровождается значительной динамической нагрузкой на силовую установку ВПМ.

1 – угловое перемещение стрелы; 2 – угол поворота ЗСУ; 3 – давление в магистрали; 4 – давление в гидроцилиндре привода стрелы; 5 – нагрузка на манипулятор; 6 – частота вращения силовой установки. Рисунок 5 - Осциллограмма процесса вытаскивания облома дерева методом "подъем-опускание"

Таблица 4 - Результаты экспериментальных исследований нагруженности силовой установки ВПМ в режиме разгона при подъеме облома стрелой (с^-1;  с; м)

 

В зависимости от объема обрабатываемых обломов уровень добавочных динамических моментов находится в диапазоне 84,7…320,85 Н∙м. Погрешность теоретических расчетов находится в тех же пределах, что и при исследовании этого режима на натурном стенде в лабораторных условиях.