Здесь R и T – это газовая постоянная и начальная температура воздуха (газа) находящегося в баллоне. Для основного пневмобаллона в качестве pравн следует подставлять максимальное за время подъема значение равновесного давления; для пускового пневмобаллона – начальное значение равновесного давления. После соединения трубопроводов, идущих от двух пневмобаллонов, диаметр общего участка следует принимать равным большему из двух диаметров.
В схеме с внешними пневмобаллонами на выходе из баллонов целесообразно использовать дроссели. Их сечение следует выбирать на 20-30% меньше сечения трубопровода, выходящего из данного пневмобаллона.
Для смягчения начальных колебаний открывать запорный пневмоклапан следует постепенно. Для этого в можно использовать клапан с гидротормозом. Проходное сечение такого клапана должно составлять 0,5-0,8 от сечения трубопровода, а время открытия – 3-4 секунды.
5.9. Определение прочих исходных данных для расчета динамики
Параметры окружающей среды:для выбора параметров системы будем проводить расчеты при T0 ж=293 К и р0=1,01325∙105 Па. При проведении проверочных расчетов необходимо рассчитать варианты с T0 ж=233 К и T0 ж=313 К.
Параметры грунта:рассматриваем влажный грунт с коэффициентом пористости е=0,6, как наихудший вариант.
Зависимость проходного сечения дросселя в магистрали слива жидкости из камеры торможения от угла поворота стрелы: эта зависимость подбирается в процессе расчетов по программе.
Угол начала торможения φ2=730.
При φ3=740 проходное сечение принимаем равным: 
при 
. Минимальное значение проходного
сечения дросселя, соответствующее углу φN=900
можно оценить так: 
Изменение проходного сечения в
диапазоне от φ3 до φN можно
аппроксимировать:
5.10. Выбор основных параметров пневмобаллона
К основным параметрам пневмобаллона относится давление, объем баллона и набор клапанов обеспечивающих закачку газа в баллон и выход их него. Также следует предусмотреть предохранительные клапаны, обеспечивающие не превышение максимального давления. Для закачки газа в баллон достаточно поставить простой обратный клапан. Основное внимание при определении входных параметров системы должно уделяться параметрам, связанным с уменьшением динамических нагрузок. Как показывают результаты исследований, повышенные динамические нагрузки могут возникнуть в начале движения, при переключении ступеней, при резком изменении сечения дросселирующего элемента и при торможении. При выборе параметров необходимо решить несколько главных задач: минимизировать динамические нагрузки при запуске, при отрыве стрелы от упора, при переключении ступеней. Необходимо, чтобы скорость подхода к участку торможения была бы не слишком значительной, чтобы давление в пневмогидравлическом вытеснителе и в гидроцилиндре не превышало допустимых значений, и чтобы все параметры не выходили за пределы допустимых. При этом желательно использовать наиболее простые, а, следовательно, и более надежные схемы. Например, если использовать схему торможения с регулируемым дросселем в магистрали слива, то целесообразно между вытеснителем и гидроцилиндром устанавливать дроссель постоянного сечения вместо регулируемого дросселя
Одной из задач при проектировании привода является обеспечение подъема груза за заданное время с заданными ограничениями по динамическим нагрузкам (не более 11 м/с2). Основным параметром, влияющим на время подъема, является расход газа из газовой полости вытеснителя. Он обеспечивается выбором соответствующего начального объема и величиной давления в пневмобаллонах.
Расчеты, связанные с выбором параметров основного пневмобаллона, сначала проводим по исходным данным. Если при этом происходит временная остановка (или существенное падение скорости) при переключении ступеней, то можно увеличить наддув баллонов, но не следует забывать об ограничении(28,0 МПа). Объем пневмобаллонов выбирается таким образом, чтобы в момент начала торможения давление в газовой камере вытеснителя было как можно меньшим для обеспечения нормального условия торможения. Дополнительный баллон целесообразно подключать в момент переключения ступеней (обычно со второй на третью).
Поскольку начальный объем вытеснителя мал, быстрый рост давления в вытеснителе при открытии в клапана пневмомагистрали, соединяющей пневмобаллон с газовой полостью вытеснителя, может привести к сильному удару, скачку усилия гидроцилиндров и значительной вибрации ТПК и изделия. Для того, чтобы смягчить этот удар, можно уменьшить проходное сечение газовой магистрали, соединяющей пневмобаллон и газовую полость вытеснителя или поставить в ней дроссель постоянного сечения. Однако в дальнейшем, когда начнется подъем, это приведет к большим потерям на этой магистрали, замелит ход подъема и приведет к ударам при переключении ступеней. Поэтому целесообразно сделать так, чтобы проходное сечение газовой магистрали постепенно увеличивалось от нуля до максимального значения. Это позволит замедлить скорость возрастания давления в вытеснителе и смягчить начало подъема. Поскольку зависимость сечения от времени является монотонной и достаточно равномерной, то для изменения сечения целесообразно использовать пневмоклапан с гидравлическим тормозом, который по подаче команды на начало подъема будет постепенно открываться, выдавливая жидкость из тормозной камеры через малое калиброванное отверстие. Желательное значение времени открытия такого клапана составляет 3-4 с.
Другой особенностью данной схемы является более сложный закон изменения проходного сечения дросселя , расположенного в напорной гидравлической магистрали. При выбранных координатах опорных точек силового треугольника равновесное давление возрастает практически до начала выдвижения третьей ступени. При этом давление в пневмобаллоне уменьшается по адиабатическому закону. Очевидно, что в момент переключения со второй на третью ступень давление в пневмобаллоне должно с определенным запасом превышать равновесное давление. Следовательно, на начальной стадии разность давления в пневмобаллоне и равновесного давления будет достаточно большой и если ее не уменьшить, ТПК будет ускоряться с большим ускорением, что опасно и само по себе и из-за большой скорости подъема при переключении ступеней. Поэтому дроссель на напорной магистрали в процессе подъема должен все время изменять проходное сечение в соответствии с изменением разности давления в пневмобаллоне и равновесного давления, а также с учетом необходимости восстановления усилия гидроцилиндров при переключении ступеней.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.