Гидропривод подъема контейнера в вертикальное положение

Речь.

Уважаемый председатель, уважаемые члены Государственной экзаменационной комиссии. Вашему вниманию предоставляется бакалаврская работа на тему «Гидропривод подъема контейнера в вертикальное положение».

Основными элементами гидропривода являются вытеснитель и силовой гидроцилиндр. Вытеснитель имеет 2 полости, газовую и гидравлическую, разделенные поршнем-разделителем. До начала подъема поршень находится в крайнем левом положении, т.о. объём газовой полости минимален, гидравлической­­–максимален. В газовой полости располагается заряд ТТ. Он состоит из шашек двух типов. Шашки первого типа имеет постоянную поверхность горения, а толщина сгоревшего слоя подбирается таким образом, что они полностью выгорают в момент отрыва стрелы от передней опоры. Шашки второго типа горят по внутреннему каналу, площадь которого увеличивается. Они перестают гореть примерно к середине подъема.

Из гидравлической полости масло через обратный клапан КО5, гидрораспределитель Р1, обратный клапан КО2, поворотный гидропереход ПГП1,обратный клапан КО и гидрозамок ГЗ1 поступает в силовой гидроцилиндр. Для подъема используется четырёхступенчатый телескопический гидроцилиндр с последовательным выдвижением ступеней, выполненный по перевернутой схеме. Для торможения стрелы с ТПК на заключительной стадии подъема в штоковой полости последней ступени имеется камера противодавления, которая через дроссель ДР1, гидрораспределитель Р1, фильтр Ф1, обратный клапан КО1 соединена с баком. Сечение дросселя ДР1 управляется перемещением рейки, один из концов которой соединен со стрелой. Таким образом сечение дросселя зависит от угла поворота стрелы.

В рамках бакалаврской работы были определены положения опорных точек силового треугольника, выбраны размеры и толщины стенок степеней ГЦ, размеры вытеснителя, предварительно определено сопротивление магистралей и произведена оценка параметров и геометрии заряда. В соответствие с заданием руководителя расчеты проводились для трех видов твердых топлив : тв. топливо типа EREC, типа НМ-2  и ТР-Н-3062. Эти величины стали исходными данными для проведения расчета динамики подъема ТПК по программе Vitesnitel.exe . В процессе расчета некоторые параметры были уточнены и были подобраны для каждого топлива таким образом, чтобы обеспечить приемлемые значения перегрузок, исключить провал давления, обеспечить приемлемое время подъема. Результаты расчетов для топлива НМ-2 при температуре 293 К представлены на плакате.

Рассмотрим последовательность процессов при подъеме ТПК в вертикальное положение. При подаче сигнала на подъем срабатывает электровоспламенитель и начинает гореть заряд воспламенителя. Его время горения составляет примерно 0,02-0,03 сек, за это время давление в камере повышается до давления устойчивого горения основного заряда с некоторым запасом. Расчеты показали, что при использовании топлива НМ-2 быстрое нарастание давления приводит к колебаниям всей системы, которое передается на объект. У других топлив давление устойчивого горения ниже ,следовательно и амплитуда колебаний меньше. Далее начинают гореть все шашки заряда и поршень–разделитель начинает смещаться, сжимая жидкость.

В течение двух секунд давление во всех полостях уравновешивается до величины Р-равновестное, при котором происходит отрыв стрелы от передней опоры. После отрыва ускорения объекта начинают расти. Примерно в этот же момент происходит полное выгорание пусковых шашек, что позволяет снизить заброс ускорений. В дальнейшем скорость подъема стабилизируется, её росту препятствует падение давления в ГЦ из-за гидравлических потерь при увеличении расхода. При окончании выдвижения первой ступени происходит скачкообразное изменение рабочей площади ГЦ. Это вызывает уменьшение усилия ГЦ и колебания всей системы, которые передаются на объект. То же самое происходит и при переключении последующих ступеней. Начиная с момента выдвижения последней ступени, в камере противодавления начинает расти давление. Первоначально сечение дросселя максимально, т.е. жидкость сливается с минимальным сопротивлением. Начиная с 70 градусов,проходное сечение начинает уменьшаться. Закон изменения проходного сечения подбирается таким образом, чтобы с одной стороны исключить заброс давления и ограничить перегрузки, а с другой стороны избежать увеличения времени подъема. К моменту полного вытягивания ГЦ скорость его движения составляет 7-9 см/сек.

Результаты расчетов для всех трех топлив для температур 233,293 и 313 К представлены в таблице.

Доклад окончен, благодарю за внимание.