Вы здесь

Експертна оцінка теплового режиму тягового приводу короткобазових навантажувачів для жаркого клімату.

Автор: 
MAJED M.N. ALAKHRAS
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
0404U004581
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ГИДРОПРИВОДА КОРОТКОБАЗОВОГО ПОГРУЗЧИКА С БОРТОВОЙ СИСТЕМОЙ ПОВОРОТА

Колесные короткобазовые ковшовые погрузчики с бортовой системой поворота снабжают двумя независимыми друг от друга регулируемыми вручную гидростатическими передачами тягового привода и гидроприводом управления рабочим оборудованием. Гидравлическая система таких машин оборудована общей гидроемкостью и теплообменником, включающим масляный радиатор с принудительной подачей на него охлаждающего воздуха.
В связи с необходимостью компактной компоновки агрегатов погрузчика теплообменник и гидробак располагают в моторном отсеке либо вблизи него. В этих условиях тепловой режим гидропривода короткобазового погрузчика формируется температурой атмосферного воздуха, работой, затрачиваемой машиной на выполнение технологических операций, внутренними потерями в гидроприводе, воздействием солнечной радиации на открытые части элементов гидропривода и тепловым потоком двигателя внутреннего сгорания (дизеля). Последние два фактора особо важны при работе короткобазовых погрузчиков в регионах с жарким климатом и повышенной солнечной радиацией.
2.1 Работа погрузчика, формирующая тепловой режим гидропривода
Работоспособность гидроприводов гидрофицированных мобильных машин определяется установившейся температурой их рабочей жидкости. Для минеральных масел превышение температуры сверх 70оС - недопустимо [43].
Этим обусловлена необходимость определения температуры гидропривода погрузчика. Существующие методики расчета температуры рабочей жидкости гидроприводов строительных и дорожных машин основаны на оценке парциальной мощности, затрачиваемой насосами тягового привода и рабочего оборудования на выполнение полезной части работы технологического процесса [43, 78]. Это не вполне корректно по двум причинам.
- Во-первых, при этом учитываются составляющие мощности, расходуемой только на полезную работу (внедрение ковша погрузчика, экскаватора и др. в разрабатываемую среду, равномерное перемещение машины или ее составных частей на транспортирование груза к месту отсыпки и т.д.). Указанное дает основание достаточно обоснованно определить мощность силовой установки машины, назначить параметры насосов и гидродвигателей, выбрать гидроаппараты и другие устройства гидросистемы. Во всех перечисленных процессах (или составляющих рабочего цикла) присутствуют только разгонные или равномерные движения машины и ее частей. Вместе с тем, в формировании теплового режима гидропривода участвуют не только операции выполнения полезной работы, но и тормозные процессы, поскольку им, в большинстве своем, сопутствует дросселирование рабочей жидкости.
- Во-вторых, тепловая нагрузка гидропривода короткобазового погрузчика определяется не только его полезной работой, но и сопротивлениями слива в гидроемкость жидкости насосами навесного оборудования и подпитки тягового привода в режиме холостого хода.
В связи со сказанным для объективной оценки теплового режима гидропривода погрузчика ПМТС-1200 следует принимать не мощность, расходуемую на выполнение отдельных технологических операций, а работу, расходуемую насосами гидропривода машины за весь технологический цикл [33]. В ее состав входит и работа тормозных режимов движения, поскольку торможение машины и ее рабочего оборудования производится гидравлическим способом.
Для определения работы, выполняемой погрузчиком, примем следующие допущения.
1. Погрузчик выполняет рабочий процесс на горизонтальных либо слегка наклоненных площадках с твердым или грунтовым основанием при транспортировании перегружаемого материала на расстояние, позволяющее достигнуть машиной наибольшей скорости движения. Местные уклоны поверхности движения не превышают 5%, что предусмотрено техническими условиями эксплуатации погрузочных машин [34].
2. Ускорения разгона и торможения погрузчика, обеспечиваемые сервоприводом тяговых насосов, одинаковы и лежат в диапазоне величин j=1,25...1,35 м/с2, что соответствует достаточно комфортным условиям труда водителя [77].
3. Выполнение процессов внедрения ковша погрузчика в штабель сыпучего материала и разворот машины "на месте" производится на скоростях вращения ходовых колес, допускаемых мощностью двигателя при полном их буксовании.
4. С целью обеспечения достаточной устойчивости короткобазового погрузчика при движении передним и задним ходом центр его собственной тяжести относительно геометрического центра ходового оборудования смещен назад на столько же, на сколько он смещен вперед у машин с максимальным грузом в ковше. Поэтому допустимо считать, что разворот погрузчика на месте осуществляется относительно геометрического центра ходового оборудования.
Рис. 2.1 Расчетная схема рабочего процесса короткобазового погрузчика с бортовой системой поворота:
1 - погрузчик, 2- транспортное средство, 3 - штабель перегружаемого материала, - перемещение погрузчика в сторону штабеля перегружаемого материала, - перемещение погрузчика в сторону транспортного средства, - разворот погрузчика "на месте".
Соответствующая описанному выше и принятым допущениям расчетная схема рабочего процесса короткобазового погрузчика с бортовой системой поворота, позволяющая определить выполняемую им работу, представлена на рис. 2.1.
Примем за начало цикла рабочего процесса момент отхода погрузчика от транспортного средства. При этом погрузчик, двигаясь задним ходом, на первом этапе разгоняется до скорости, допускающей его разворот на месте (v1). На втором этапе осуществляется торможение погрузчика противовключением рычагов управления тяговыми насосами. Тяговые гидромоторы работают в качестве насосов, а регулируемые тяговые насосы обеспечивают гидравлическое торможение тягового привода и машины в целом. Существующие методики расчета температуры рабочей жидкости не учитывают вторую часть процесса, поскольку при ее выполнении полезная работа не совершается. Вместе с тем разогрев рабочей жидкости при гидравлическом торможении машин