Технические науки/4. Транспорт

Аспирант Стрельцов С.В.

Шахтинский институт (филиал) Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасский политехнический институт), Россия

Результаты экспериментальных исследований гидравлической системы торможения крана с раздельным приводом

Гидравлическая система торможения, представленная в [1], должна обеспечить одинаковый тормозной момент на ходовых колесах механизма передвижения крана с раздельным приводом. Целью исследования была проверка работоспособности системы торможения и получение характеристик переходных процессов в системе при разных режимах работы.

Для эксперимента была создана модель гидравлической системы торможения. Схема модельной установки представлена на рис. 1.

Рис. 1 – Схема модельной установки

Экспериментальная установка состоит из двух гидронасосов БГ 12-41 (1), связанных через мультипликаторы (2) с ходовыми колесами крана (3). Напорные магистрали подключены к гидрораспределителю ПМ-2-320УХЛ4 (5). В первом положении ключа гидрораспределитель включает в систему гидродроссель ПГ 55-22 (4), а во втором – замыкает напорные магистрали на маслобак (9). Для измерения давления в системе использовались датчик давления ПД100-ДИ2,5-1,0.И.11 (6) с подключенным к нему самопишущим амперметром 6ПВ.348.130 (8) и манометр МП3-у (7).

Испытания проводились на модели башенного крана ТР-КБ-403А. Общий вид экспериментальной установки и модели гидравлической системы торможения показаны на рис. 2 и 3. При испытании моделировались торможение крана и движение крана под уклон с постоянной скоростью.

Рис. 2 – Общий вид экспериментальной установки

Рис. 3 – Гидравлическая система торможения

Для моделирования процесса торможения кран разгоняли до скорости 1,5 м/с и включали тормозную систему. Осциллограмма переходного процесса представлена на рис. 4а. Были получены следующие результаты: время торможения – t = 2 c, выходной сигнал датчика давления I = 6 мА, максимальное давление в системе – P = 2 атм. Согласно методике расчета, опубликованной в [2], максимальный тормозной момент на валу гидронасоса составил M_т = 254,4 Н·м.

При моделировании движения под уклон с постоянной скоростью кран двигался с активированной системой торможения на всем протяжении пути. Осциллограмма переходного процесса представлена на рис. 4б. Результатами исследования стали следующие данные: скорость движения крана составила 1 м/с, выходной сигнал датчика давления I = 5 мА, максимальное давление в системе – P = 1,5 атм, максимальный тормозной момент на валу гидронасоса составил M_т = 194,2 Н·м.

Рис. 4 – Осциллограммы переходных процессов (а – при торможении крана; б – при движении под уклон с постоянной скоростью)

Следует отметить, что на рис. 4б присутствуют характерные участки, причина появления которых была описана в [1]. Так, при разгоне крана до заданной скорости на первом участке осциллограммы отмечается рост давления в системе, вызванный увеличением подачи насосов. Протекание большего объема рабочей жидкости через дроссель, имеющий в данный момент времени постоянное проходное сечение, вызывает увеличение давления в напорных гидролиниях, приводя к увеличению тормозного момента на валах насосов. Достигая заданного настройками дросселя порогового значения, давление в гидролиниях вызывает снижение скорости вращения вала гидронасоса и уменьшение подачи гидронасосов. При этом давление в системе уменьшается и снижается тормозной момент на валах гидронасосов. Скорость вращения вала начинает расти, повышая давление до тех пор, пока оно снова не вызовет срабатывание тормозной системы.

Испытания гидравлической системы торможения крана с раздельным приводом показали допустимость использования тормозных систем, созданных на основе объемных гидромашин, в качестве механизма торможения крана.

Литература:

1. Стрельцов С.В. Гидравлическая система комбинированного торможения козлового крана // Материалы VIII международной научно-практической конференции «Дни науки – 2012»: Технические науки. Прага: Education and Science, 2012, С. 27-29.

2. Стрельцов С.В., Рыжиков В.А. Гидравлическая система торможения механизма передвижения крана // Перспективы развития Восточного Донбасса. Ч.1: сб. науч. тр.– Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2011. - С. 86-89