УДК 630.377.04 

ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ГИДРОМАНИПУЛЯТОРОВ ЛЕСНЫХ МАШИН

 

OPTIMIZATION OF THE ARRANGEMENT OF HYDRAULIC CYLINDERS OF HYDRAULIC MANIPULATORS OF FOREST CARS

 

Колесников П.Г. (Сибирский государственный аэрокосмический университет, г.Красноярск, РФ), Моисеев Г.Д. (Брянский государственный инженерно-технологический университет, г.Брянск, РФ)

 

Kolesnikov P. G. (Siberian  State aerospace University, Krasnoyarsk, Russia), Moiseev G. D. (Bryansk State engineering-technological University, Bryansk, Russia)

 

Рассматриваются вопросы оптимизации координат точек подвеса гидроцилиндров стрелы и рукояти комбинированного гидроманипулятора

Questions of optimization of coordinates of points of a suspension of hydraulic cylinders of an arrow and handle of the combined hydraulic manipulator are considered

 

Ключевые слова: гидроманипулятор, гидроцилиндр, оптимизация координат

Key words: hydraulic manipulator, hydraulic cylinder, optimization of coordinates

 

Проведем поиск и оптимизацию координат подвеса гидроцилиндров, обеспечивающих, при полном вылете штока, угловые перемещения стрелы и рукояти в заданных диапазонах углов  (рисунок 1).  Подвес гидроцилиндров должен осуществляться в непосредственной близости к наружной поверхности колонны, стрелы и рукояти.

Выбор координат точек подвеса удобно проводить в разных системах отсчета для стрелы и рукояти.

Для стрелы начало неподвижной системы координат поместим в точке О (рисунок 1).

Далее определим координаты точки подвеса гидроцилиндра стрелы относительно системы координат:

Координаты точек подвеса должны удовлетворять условиям:

 

 

Рисунок 1 – Общая схема установки гидроцилиндров

 

Исходя из данных условий составим следующие функциональные зависимости:

(1)

где,  - соответственно минимальная и максимальная длина гидроцилиндра в зависимости от вылета штока.

При известных величинах fи d, задача оказывается замкнутой в следствии неизвестных величин aи k, связанных двумя линейно независимыми уравнениями. Возводя левые и правые части равенств (1) в квадрат и вычитая из второго первое, установим явную функциональную связь между параметрами aи k:

                    (2)

Алгоритм поиска необходимых параметров сводится к следующим действиям: Задавая значения параметра k, вычисляем по формуле (2) значение a(k), затем по уравнению (1) значение . То значение k, при котором выполняется второе равенство (1) является искомым. На практике производится сначала приблизительный расчет, когда выбирается такое значение kи a, что соблюдается условие, затем на основе выбранного варианта выполняется его уточненный расчет, для нахождения значений kи a, при которых соблюдается равенство

Следующим шагом является подбор оптимального гидроцилиндра. Его оптимальность характеризуется максимальным плечом усилия на штоке гидроцилиндра , а функция для проведения расчета выглядит следующим образом:

         (3)

Таким образом, произведя расчет для нескольких гидроцилиндров, появляется возможность выбрать наиболее подходящий под заданные исходные данные.

Список использованных источников

1. Полетайкин, В.Ф. Разработка математических моделей системы «Рабочее оборудование – груз поворотных лесопогрузчиков»./ В.Ф. Полетайкин, П.Г. Колесников. Хвойные бореальной зоны. 2009. Т. XXVI. № 2. С. 278-283.

2. Полетайкин, В. Ф. Проектирование лесных машин. Моделирование рабочих режимов тракторных лесопогрузчиков /В. Ф. Полетайкин. -Красноярск: КГТА, 1996. -248с.