ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОПНЕВМОАККУМУЛЯТОРА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ГИДРОНАВЕСНОЙ СИСТЕМЕ

В гидронавесных тракторных системах переходные процессы (начало и конец работы гидросистемы) сопровождаются резким изменением скорости перемещения поршня в силовом гидроцилиндре, в результате чего в механизмах навески возникают значительные динамические нагрузки и пиковые повышения давления рабочей жидкости (рис. 1а). То и другое снижает долговечность и надежность подобных гидросистем и механизмов, с которыми они работают.

Для изучения режимов переходных процессов в тракторных гидронавесных системах и отыскания способов снижения динамических нагрузок в навеске и пиковых повышений давления рабочей жидкости на кафедре «Тракторы и автомобили» ЧИМЭСХ проводятся специальные исследования, рабочей гипотезой которых является закон механики—динамические нагрузки будут минимальными, если в переходном периоде ускорение исполнительного органа будет изменяться по синусоидальному закону (рис. 16).

Как показали лабораторные исследования, такой закон перемещения поршня силового цилиндра в гидронавесной тракторной системе может быть получен подключением параллельно гидроцилиндру гидропневматического аккумулятора (рис. 1в), экспериментальное определение параметров которого проведено на специальной установке (рис. 2). Экспериментальная установка позволяет определять параметры переходных процессов в ги-дронавесной системе в зависимости от изменения параметров аккумулятора, скоростного режима (производительности) гидронасоса и нагрузки на гидронавеске.

В качестве оценочных показателей качества переходного процесса нами выбрано давление рабочей жидкости и усилие в вертикальных тягах в гидронавесной системе. Анализ переходных процессов в гидросистеме проведен для наиболее характерных и часто встречающихся нагрузочных и скоростных режимов (нагрузка 500 и 1000 кгс и частота вращения вала гидронасоса 780 и 1480 об/мин).

На рис. За представлены зависимости динамической нагрузки во время разгона и времени полного подъема груза при йзменении начального давления в аккумуляторе от 15 до 45 кге/см2, при Va =0,1 л для выбранных скоростных и нагрузочных режимов работы гидросистемы.

Как видно из графика, для каждого нагрузочного режима можно подобрать оптимальное давление в аккумуляторе, при котором динамические нагрузки будут минимальными. Так, при уменьшении давления в аккумуляторе от 45 до 30 кгс/см2 при нагрузочном режиме 1000 кгс динамические нагрузки уменьшаются, а при дальнейшем падении давления в аккумуляторе происходит медленное увеличение динами-

чееких нагрузок. Динамические нагрузки при разгоне гидропривода при нагрузочном режиме 500 кгс уменьшаются на всем диапазоне изменения начального давления в аккумулятор::. Время полного подъема груза увеличивается пропорционально уменьшению давления в аккумуляторе, но это увеличение незначительно.

На рис. 36 представлены зависимости динамической нагрузки во время разгона и времени полного подъема груза при изменении объема воздуха в аккумуляторе от 0 до 0,5 л при Ра== =20 кгс/см2 для выбранных нагрузочных и скоростных режимоз. Как видно из этого графика, динамические нагрузки во время разгона гидропривода значительно уменьшаются по сравнению с динамическими нагрузками в серийной гидросистеме (Va=0), причем при изменении объема воздуха в аккумуляторе )т 0 до

Для проверки правильности сделанных выводов были проанализированы зависимости динамических нагрузок при разгоне и торможении гидропривода для всех нагрузочных и скоростных режимов работы серийной гидросистемы и гидросистемы с аккумулятором со следующими параметрами:

Va =0,1 л; Ра = 20 кгс/см2.

Как видно из табл. 1 и 2, динамические нагрузки в гидронавесной системе с аккумулятором на всех скоростных и нагрузочных режимах работы и при разгоне, и при торможении гидропривода значительно меньше по сравнению с динамическими нагрузками в серийной гидросистеме. Лабораторные исследования показали:

1) использование гидропневмоаккумулятора как упругого элемента в гидросистеме резко снижает динамические нагрузки в гидронавесной системе;

2) для исследуемой гидросистемы оптимальными параметрами аккумулятора следует считать: Va = 0,1—0,3 л; Ра = 15— 20 кгс/см2.