Привод рабочего органа землеройной машины

 

Привод рабочего органа землеройной машины содержит гидронасос, гидропневмоаккумулятор, гидромотор, связанный посредством редуктора с рабочим органом. На валу гидромотора установлен маховик, а в напорной линии гидромотора - гидроаккумулятор. Параметры гидропневмоаккумулятора и маховика определяются из соотношений, включающих момент инерции маховика, давление зарядки гидропневмоаккумулятора, его рабочий объем, средний момент сопротивления вращению рабочего органа и его амплитуду, рабочий объем гидромотора и др. Это обеспечивает повышение ресурса работы гидронасоса и гидромотора, снижает установленную мощность привода рабочего органа. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а более конкретно к приводу рабочего органа землеройных машин непрерывного действия, сопротивление на котором периодически изменяется.

Известен привод бурильной машины, в гидросистеме которого установлены пневмогидроаккумуляторы, обеспечивающие экономию энергии при выполнении вспомогательных операций и повышение скорости их выполнения (SU, авт.свид. N 1346780, кл. Е 21 С 1/00, 1986).

Более близким к предлагаемому техническому решению является привод рабочего органа землеройной машины,содержащий гидронасос, гидропневмоаккумулятор и гидромотор, связанный посредством редуктора с рабочим органом машины (SU, авт.свид. N 1835455, кл. Е 21 В 3/02, 1983). По описанию этого изобретения гидропневмоаккумулятор применен в гидросистеме управления для повышения надежности защиты при перегрузках.

Технический результат изобретения - повышение ресурса работы гидронасоса и гидромотора и снижение установленной мощности привода рабочего органа путем обеспечения стабилизации давления в гидросистеме до заданного уровня Р.

Это достигается тем, что привод рабочего органа землеройной машины, содержащий гидронасос, гидропневмоаккумулятор и гидромотор, связанный посредством редуктора с рабочим органом, снабжен маховиком, установленным на валу гидромотора, а гидропневмоаккумулятор установлен в напорной линии гидромотора, при этом параметры гидропневмоаккумулятора и маховика определяются из следующих соотношений: где I - момент инерции маховика, кгм2; Р0 - давление зарядки гидропневмоаккумулятора, Па; V0 - рабочий объем гидропневмоаккумулятора, м3; Мср - средний момент сопротивления вращению рабочего органа (среднее значение, приведенное к валу гидромотора), Нм; Ма - амплитуда момента сопротивления вращению рабочего органа (амплитудное значение, приведенное к валу гидромотора), Нм; Vм - рабочий объем гидромотора, м3/рад; P - расчетная амплитуда колебаний давления в напорной линии гидромотора , Па
i - передаточное отношение редуктора;
k - кратность изменения момента сопротивления вращению рабочего органа на один оборот;
M - средняя скорость вращения вала гидромотора, рад/с.

В отличие от ближайшего аналога применение привода, включающего маховично-аккумуляторное устройство с расчетными параметрами, обеспечивает преодоление периодически изменяющегося момента сопротивления вращению рабочего органа при практически постоянном моменте, создаваемом гидромотором, и, следовательно, при незначительном колебании давления в напорной линии гидромотора.

На фиг. 1 представлена схема привода рабочего органа землеройной машины; на фиг. 2 - экспериментальная осциллограмма режима нагружения привода рабочего органа землеройной машины непрерывного действия.

Привод рабочего органа землеройной машины состоит из гидронасоса 1, связанного с гидромотором 2 через распределитель 3, а также гидропневмоаккумулятор 4, установленный в напорной линии 5 гидромотора 2, обеспечивающей рабочее вращение рабочего органа. Выходной вал 6 гидромотора соединен с редуктором 7, связанным с рабочим органом 8 землеройной машины. Между гидромотором и редуктором на валу 6 установлен маховик 9. Для защиты гидронасоса от перегрузок к его напорной линии подключен предохранительный клапан 10.

Привод работает следующим образом.

Гидронасос 1 создает давление Р в напорной линии 5 гидромотора 2, который через редуктор 7 вращает рабочий орган 8, преодолевая его сопротивление.

При возрастании нагрузки на рабочем органе 8 происходит аналогичное возрастание момента сопротивления на валу 6 гидромотора 2, вызывая соответствующее снижение скорости M его вращения. В результате осуществляется зарядка гидропневмоаккумулятора 4 дополнительной потенциальной энергией гидравлической жидкости, в то время как маховик 9 реализует запасенную кинетическую энергию на преодоление возросшего сопротивления на валу 6 гидромотора 2.

В дальнейшем потенциальная энергия гидравлической жидкости гидропневмоаккумулятора 4 расходуется на разгон маховика 9 и увеличение его кинетической энергии при соответствующем увеличении скорости M вращения вала гидромотора 2.

В результате давление Р гидравлической жидкости в напорной линии 5 гидромотора 2 не повторяет резкие изменения нагрузки на рабочем органе 8 машины, а плавно колеблется в принятом диапазоне P.

Как показали расчеты, при амплитуде колебаний момента сопротивления вращению рабочего органа Ма до 80% применение предложенного устройства обеспечивает амплитуду колебаний давления P в напорной линии гидромотора в пределах 6%.

Соответственно обеспечивается повышение ресурса гидронасоса и гидромотора и снижение установленной мощности привода рабочего органа.


Формула изобретения

Привод рабочего органа землеройной машины, содержащий гидронасос, гидропневмоаккумулятор и гидромотор, связанный посредством редуктора с рабочим органом, отличающийся тем, что он снабжен маховиком, установленным на валу гидромотора, а гидроаккумулятор установлен в напорной линии гидромотора, при этом параметры гидропневмоаккумулятора и маховика определяются из следующих соотношений:

где I - момент инерции маховика, кг м2;
P0 - давление зарядки гидропневмоаккумулятора, Па;
Vо - рабочий объем гидропневмоаккумулятора, м3;
Mср - средний момент сопротивления вращению рабочего органа (среднее значение, приведенное к валу гидромотора), H м;
Mа - амплитуда момента сопротивления вращению рабочего органа (амплитудное значение, приведенное к валу гидромотора), H м;
Vм - рабочий объем гидромотора, м3/рад;
P - расчетная амплитуда колебаний давления в напорной линии гидромотора , Па;
i - передаточное отношение редуктора;
k - кратность изменения момента сопротивления вращению рабочего органа на один оборот;
м - средняя скорость вращения вала гидромотора, рад/с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.02.2009

Дата публикации: 27.08.2011




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тракторостроению, в частности к бульдозерным агрегатам промышленных тракторов

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к одноковшовым экскаваторам-погрузчикам, и может быть использовано в других машинах циклического действия во всех отраслях хозяйства

Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу, а именно к гидросистемам с централизованным источником давления и несколькими одновременно работающими гидравлическими механизмами, и может быть использовано в гидросистемах скреперов с механизированной загрузкой

Изобретение относится к гидравлическим приводам строительных, дорожных и землеройных машин, в том числе к гидроприводам экскаваторов

Изобретение относится к строительному машиностроению, а именно к гидроприводам одноковшовых фронтальных погрузчиков

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам и может быть использовано для прорезания щелей в льдах, а также мерзлых и плотных грунтах

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, в частности к одноковшовым экскаваторам, и может быть использовано в других машинах циклического действия во всех отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к гидроприводам строительных и дорожных машин, а именно к гидроприводам одноковшовых гидравлических экскаваторов

Изобретение относится к пневматическим системам управления экскаваторами и кранами, работающими в условиях отрицательных температур

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может использоваться в гидрофицированных мобильных машинах

Изобретение относится к области строительного машиностроения и позволяет разгрузить гидропривод, разделить режим свободного и режим принудительного опускания стрелы, устранить просадку в случае вывешивания экскаватора с опорой на рабочее оборудование

Изобретение относится к горному машиностроению

Изобретение относится к горному машиностроению и предназначено для использования в конструкциях горных машин в гидросистемах привода ходовых частей

Изобретение относится к пневматическим системам управления экскаваторами и кранами, работающими в условиях отрицательных температур

Изобретение относится к области дорожного машиностроения, в частности к автогрейдерам

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях гидросистем управления силовыми гидроцилиндрами горнодобывающих, строительно-дорожных машин и экскаваторов

Изобретение относится к горному делу

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к строительным землеройным машинам на пневмоколесном ходу с гидравлическим приводом
Наверх