RU2789167C1 - Hydraulic drive of the load-lifting mechanism of the forest manipulator - Google Patents
Hydraulic drive of the load-lifting mechanism of the forest manipulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2789167C1 RU2789167C1 RU2022119768A RU2022119768A RU2789167C1 RU 2789167 C1 RU2789167 C1 RU 2789167C1 RU 2022119768 A RU2022119768 A RU 2022119768A RU 2022119768 A RU2022119768 A RU 2022119768A RU 2789167 C1 RU2789167 C1 RU 2789167C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional damper
- hydraulic
- pipeline
- drive
- hydraulic cylinder
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к грузоподъемным устройствам, а именно, к гидроприводам стреловых лесных манипуляторов навесного типа.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to lifting devices, namely, to hydraulic boom mounted type forestry manipulators.
Известен навесной универсальный манипулятор ЛВ-184 (Бартенев И.М., Емтыль З.К., Татаренко А.П., Драпалюк М.В., Попиков П.И., Бухтояров Л.Д. Гидроманипуляторы и лесное технологическое оборудование: монография. М., 2011. 408 с.), в котором механизм подъема стрелы выполнен в виде гидроцилиндра, шарнирно соединенного со стрелой и основанием манипулятора.Known mounted universal manipulator LV-184 (Bartenev I.M., Emtyl Z.K., Tatarenko A.P., Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Bukhtoyarov L.D. Hydraulic manipulators and forest processing equipment: monograph . M., 2011. 408 p.), in which the boom lifting mechanism is made in the form of a hydraulic cylinder pivotally connected to the boom and the base of the manipulator.
Недостатком известного манипулятора является повышенная динамическая нагруженность, возникающая при подъеме или опускании груза, так как динамические нагрузки гасятся только в верхнем или нижнем положениях стрелы за счет демпферов, встроенных в крышку гидроцилиндра, а при остановках стрелы в промежуточных положениях динамические нагрузки не гасятся.The disadvantage of the known manipulator is the increased dynamic loading that occurs when lifting or lowering the load, since dynamic loads are damped only in the upper or lower positions of the boom due to dampers built into the hydraulic cylinder cover, and when the boom stops in intermediate positions, dynamic loads are not damped.
Известен гидропривод грузоподъемного механизма (Пат. на полезную модель №89091 РФ; МПК B66C 13/42; опубл. 27.11.2009), включающий насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр привода грузоподъемной стрелы с подводящим и отводящим трубопроводами, дроссельные демпферы, дополнительный демпфер, в корпусе которого размещен плунжер, причем объемы полостей дополнительного демпфера соединены со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра привода грузоподъемной стрелы через обратные клапаны. Плунжер дополнительного демпфера выполнен ступенчатым, а в его концевых частях выполнены дросселирующие каналы с калиброванными отверстиями. Принят за прототип.Known hydraulic hoisting mechanism (Utility Model Pat. No. 89091 RF; IPC
Недостатком данного гидропривода является то, что плунжер дополнительного демпфера обладает большой массой, не обеспечивает быстродействия срабатывания и занимает после срабатывания произвольное положение. Кроме того, объемы полостей дополнительного демпфера и калиброванные отверстия в дросселирующих каналах плунжера, соединяющие их с полостями гидроцилиндра привода грузоподъемной стрелы, не регулируются, что недостаточно снижает динамическую нагруженность гидропривода при остановках грузоподъемной стрелы в промежуточных положениях.The disadvantage of this hydraulic drive is that the plunger of the additional damper has a large mass, does not provide response speed and takes an arbitrary position after operation. In addition, the volumes of the cavities of the additional damper and the calibrated holes in the throttling channels of the plunger, connecting them with the cavities of the hydraulic cylinder of the lifting boom drive, are not regulated, which does not sufficiently reduce the dynamic loading of the hydraulic drive when the lifting boom stops in intermediate positions.
Изобретение решает задачу снижения динамической нагруженности гидропривода грузоподъемного механизма лесного манипулятора при остановках грузоподъемной стрелы в промежуточных положениях.The invention solves the problem of reducing the dynamic loading of the hydraulic drive of the hoisting mechanism of a forest manipulator when the hoisting boom stops in intermediate positions.
Это достигается тем, что в гидроприводе грузоподъемного механизма лесного манипулятора, включающем насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр привода грузоподъемной стрелы с подводящим и отводящим трубопроводами, дроссельные демпферы, дополнительный демпфер, в корпусе которого размещен плунжер, причем объемы полостей дополнительного демпфера соединены со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра привода грузоподъемной стрелы через обратные клапаны, согласно изобретению, плунжер дополнительного демпфера выполнен пустотелым и подпружинен с двух концов пружинами сжатия, корпус дополнительного демпфера снабжен резьбовыми пробками и регулировочными шайбами для регулирования объема полостей дополнительного демпфера, которые сообщены с полостями гидроцилиндра привода грузоподъемной стрелы через регулируемые дроссели, встроенные в корпус дополнительного демпфера, причем резьбовые пробки снабжены каналами и выполнены заодно с обратными клапанами.This is achieved by the fact that in the hydraulic drive of the hoisting mechanism of the forest manipulator, which includes a pump, a hydraulic distributor, a hydraulic cylinder of the hoisting boom drive with inlet and outlet pipelines, throttle dampers, an additional damper, in the body of which a plunger is located, and the volumes of the cavities of the additional damper are connected to the rod and piston cavities hydraulic cylinder of the hoisting boom drive through check valves, according to the invention, the plunger of the additional damper is made hollow and spring-loaded at both ends with compression springs, the body of the additional damper is equipped with threaded plugs and shims to control the volume of the cavities of the additional damper, which are connected to the cavities of the hydraulic cylinder of the hoisting boom drive through adjustable chokes built into the body of the additional damper, and the screw plugs are provided with channels and are made integral with the check valves.
На фиг. 1 представлена схема гидропривода грузоподъемного механизма лесного манипулятора с действующими на него силами (Fцс – усилие на штоке гидроцилиндра привода грузоподъемной стрелы; Gст – сила тяжести грузоподъемной стрелы; Gбр – сила тяжести груза, например, пачки бревен). In FIG. 1 shows a diagram of the hydraulic drive of the hoisting mechanism of a forest manipulator with the forces acting on it (F tss is the force on the rod of the hydraulic cylinder of the hoisting boom drive; G st is the gravity of the hoisting boom; G br is the gravity of the load, for example, bundles of logs).
Гидропривод грузоподъемного механизма лесного манипулятора включает в себя маслобак 1, насос 2, гидрораспределитель 3, гидроцилиндр 4 привода грузоподъемной стрелы с подводящим 5 и отводящим 6 трубопроводами, соединенными между собой трубопроводом 7, в который подключены обратный клапан 8, а также нормально закрытый управляемый обратный клапан 12 с линией управления 13. В отводящий трубопровод 6 установлен управляемый клапан 9, параллельно которому подключен трубопровод 10 с обратным клапаном 11. Управляемый клапан 9 снабжен линией управления 14. В линиях управления 13 и 14 установлены дроссельные демпферы 15. К подводящему 5 и отводящему 6 трубопроводам подключен дополнительный демпфер 16 через обратные клапаны 17 и 18, в корпусе которого размещен пустотелый плунжер 19, подпружиненный с двух концов пружинами сжатия 20 и 21. Левая полость 22 дополнительного демпфера 16 соединяется с подводящим трубопроводом 5 через канал и регулируемый дроссель 23, а правая полость 24 дополнительного демпфера 16 соединена с отводящим трубопроводом 6 через канал и регулируемый дроссель 25, причем регулируемые дроссели 23 и 25 встроены в корпус дополнительного демпфера 16. Корпус дополнительного демпфера 16 снабжен резьбовыми пробками 26 и 27 и регулировочными шайбами 28 и 29 для регулирования объема левой 22 и правой 24 полостей дополнительного демпфера 16, причем резьбовые пробки 26 и 27 снабжены каналами и выполнены заодно с обратными клапанами 17 и 18.The hydraulic drive of the hoisting mechanism of the forest manipulator includes an oil tank 1, a pump 2, a
Гидропривод грузоподъемного механизма лесного манипулятора работает следующим образом. The hydraulic hoisting mechanism of the forest manipulator works as follows.
При подъеме легких грузов рабочая жидкость, нагнетаемая из маслобака 1 насосом 2, направляется гидрораспределителем 3 по подводящему трубопроводу 5 в поршневую полость гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы, а так как управляемый клапан 9 нормально закрыт, рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы поступает по трубопроводу 7 с обратным 8 и нормально закрытым управляемым обратным 12 клапанами в его поршневую полость, обеспечивая ускоренное перемещение грузоподъемной стрелы. При этом нормально закрытый управляемый обратный клапан 12 открыт благодаря наличию давления в подводящем трубопроводе 5 и линии управления 13. Одновременно с этим рабочая жидкость через обратный клапан 17 и канал в резьбовой пробке 26 поступает в левую полость 22 дополнительного демпфера 16, перемещая пустотелый плунжер 19 в правое положение и сжимая пружину сжатия 21. При этом рабочая жидкость из правой полости 24 дополнительного демпфера 16 дросселируется через канал и регулируемый дроссель 25 в отводящий трубопровод 6 и штоковую полость гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы. При дросселировании рабочей жидкости всплеск давления в начале подъема груза гасится, и снижается динамическая нагрузка. После срабатывания пустотелый плунжер 19 за счет разжатия пружины сжатия 21 занимает исходное положение. При остановке лесного манипулятора в промежуточном положении поршневая и штоковая полости гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы отключаются от гидросистемы с помощью гидрораспределителя 3, а подводящий 5 и отводящий 6 трубопроводы становятся запертыми. В это же время стреловая группа манипулятора за счет инерционных и упругих сил некоторый момент времени продолжает подниматься вверх, в результате чего давление в штоковой полости гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы повышается, и происходит сжатие рабочей жидкости и упругих элементов рукавов высокого давления запертых подводящего 5 и отводящего 6 трубопроводов. При этом поршень вытесняет некоторый объем рабочей жидкости ΔW, образованный за счет инерционной нагрузки:When lifting light loads, the working fluid pumped from the oil tank 1 by pump 2 is directed by the
, ,
где Р ин – давление рабочей жидкости за счет инерционной нагрузки в момент остановки в процессе подъема грузоподъемной стрелы;where P in is the pressure of the working fluid due to the inertial load at the moment of stopping in the process of lifting the lifting boom;
Р р – рабочее давление в гидросистеме грузоподъемного механизма до остановки грузоподъемной стрелы; Р р – working pressure in the hydraulic system of the hoisting mechanism before stopping the hoisting boom;
Е пр – приведенный модуль упругости рабочей жидкости и гибких элементов трубопроводов; E pr - reduced modulus of elasticity of the working fluid and flexible elements of pipelines;
W ш – объем рабочей жидкости в штоковой полости гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы и отводящем трубопроводе 6. Wsh - the volume of the working fluid in the rod end of the hydraulic cylinder 4 of the lifting boom drive and the discharge pipeline 6.
Этот объем рабочей жидкости поступает в правую полость 24 дополнительного демпфера 16 через обратный клапан 18 под правый торец пустотелого плунжера 19, перемещая его в левое положение и сжимая пружину сжатия 20. При этом обратный клапан 17 закрывается, и рабочая жидкость из запертой левой полости 22 дополнительного демпфера 16 проходит через канал и регулируемый дроссель 23 в подводящий трубопровод 5 и далее в поршневую полость гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы. При дросселировании рабочей жидкости грузоподъемная стрела плавно тормозится. После срабатывания пустотелый плунжер 19 возвращается в исходное положение в результате разжатия пружины сжатия 20. Расход рабочей жидкости левой 22 и правой 24 полостей дополнительного демпфера 16 подбирается с помощью резьбовых пробок 26 и 27 и регулировочных шайб 28 и 29 таким образом, что он равен объему рабочей жидкости от деформации в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы.This volume of working fluid enters the
При подаче рабочей жидкости от гидрораспределителя 3 в отводящий трубопровод 6 она проходит через обратный клапан 11 в штоковую полость гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы, что приводит к реверсированию исполнительного органа – грузоподъемной стрелы лесного манипулятора. При этом, вследствие соединения подводящего трубопровода 5 через гидрораспределитель 3 с маслобаком 1, давление в нем падает, что приводит к закрытию управляемого 9 и нормально закрытого управляемого обратного 12 клапанов и возможности поднятия давления в штоковой полости гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы до величины регулировки соответствующего предохранительного клапана (на фиг. не показан), вмонтированного в корпус гидрораспределителя 3. При этом гидроцилиндр 4 привода грузоподъемной стрелы работает на втягивание штока с полным давлением. Управляемый 9 и обратный 11 клапаны с трубопроводом 10 конструктивно могут быть выполнены в одном агрегате, например, в виде гидрозамка, который вмонтирован в отводящий трубопровод 6. Линии управления 13 и 14 могут быть частично совмещены и подключены к подводящему трубопроводу 5 в одном месте. Нормально закрытый управляемый обратный клапан 12 может быть выполнен, как это изображено на фиг. 1, в виде гидрозамка или в виде напорного золотника с обратным клапаном, или в виде гидравлически управляемого направляющего устройства - все эти варианты технически эквивалентны. Момент открытия управляемого клапана 9 и перехода с быстрого движения поршня гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы на медленное определяется характером изменения внешней нагрузки и регулировкой управляемого клапана 9. Как правило, давление срабатывания управляемого клапана 9 устанавливается несколько ниже давления регулировки предохранительного клапана в этой системе.When the working fluid is supplied from the
Давление срабатывания нормально закрытого управляемого обратного клапана 12 должно быть несколько выше давления свободного слива рабочей жидкости из поршневой полости гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы через гидрораспределитель 3 в маслобак 1. Параметры дроссельных демпферов 15 подбирают таким образом, чтобы исключить резкие переходы работы гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы с одного режима на другой, то есть снизить динамические нагрузки в гидросистеме.The response pressure of the normally closed controlled
При остановке грузоподъемной стрелы в режиме опускания стреловая группа манипулятора за счет сил инерции продолжает опускаться, и давление в поршневой полости гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы возрастает. Рабочая жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы по подводящему трубопроводу 5 через обратный клапан 17 поступает в левую полость 22 дополнительного демпфера 16 и перемещает пустотелый плунжер 19 в правое положение, при этом рабочая жидкость из правой полости 24 дополнительного демпфера 16 через регулируемый дроссель 25 и отводящий трубопровод 6 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы. При дросселировании рабочей жидкости всплеск давления во время остановки грузоподъемной стрелы в режиме опускания гасится, и грузоподъемная стрела тормозится.When the lifting boom stops in the lowering mode, the boom group of the manipulator continues to fall due to inertia forces, and the pressure in the piston cavity of the hydraulic cylinder 4 of the lifting boom drive increases. The working fluid from the piston cavity of the hydraulic cylinder 4 of the lifting boom drive through the supply pipeline 5 through the
За счет незначительной массы и быстродействия пустотелого плунжера 19 объем рабочей жидкости от деформации упругих элементов гидропривода успевает проходить через дополнительный демпфер 16 за время, равное половине периода колебания грузоподъемной стрелы, поэтому колебания грузоподъемной стрелы в продольно-вертикальной плоскости прекращаются.Due to the small mass and speed of the hollow plunger 19, the volume of the working fluid from the deformation of the elastic elements of the hydraulic drive has time to pass through the
Такое исполнение заявляемого изобретения позволяет снизить динамическую нагруженность гидропривода грузоподъемного механизма лесного манипулятора при остановках грузоподъемной стрелы в промежуточных положениях.This embodiment of the claimed invention allows to reduce the dynamic loading of the hydraulic drive of the hoisting mechanism of the forest manipulator when the hoisting boom stops in intermediate positions.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2789167C1 true RU2789167C1 (en) | 2023-01-30 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2543936A1 (en) * | 1983-03-17 | 1984-10-12 | Harnischfeger Corp | DEVICE FOR REDUCING THE OSCILLATORY DEVIATION OF A VEHICLE SUCH AS A MOBILE CRANE FOR ACCIDENTAL GROUNDS |
JP4226296B2 (en) * | 2002-09-20 | 2009-02-18 | 株式会社屋根技術研究所 | Greening container installed on the roof of a building |
RU89091U1 (en) * | 2009-05-25 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (ВГЛТА) | HYDRAULIC DRIVE LOADING MECHANISM |
RU110727U1 (en) * | 2011-06-29 | 2011-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" | HYDRAULIC DRIVE LOADING MECHANISM |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2543936A1 (en) * | 1983-03-17 | 1984-10-12 | Harnischfeger Corp | DEVICE FOR REDUCING THE OSCILLATORY DEVIATION OF A VEHICLE SUCH AS A MOBILE CRANE FOR ACCIDENTAL GROUNDS |
JP4226296B2 (en) * | 2002-09-20 | 2009-02-18 | 株式会社屋根技術研究所 | Greening container installed on the roof of a building |
RU89091U1 (en) * | 2009-05-25 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (ВГЛТА) | HYDRAULIC DRIVE LOADING MECHANISM |
RU110727U1 (en) * | 2011-06-29 | 2011-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" | HYDRAULIC DRIVE LOADING MECHANISM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102705288B (en) | Anti-shaking balance valve, telescopic control loop of hydraulic cylinder and hydraulic device | |
US7143875B2 (en) | Attenuation coefficient switching type hydraulic damper | |
DK1924773T3 (en) | Control device and control method for a piston-cylinder device | |
JP5702856B2 (en) | Double check valve for construction machinery | |
US3285282A (en) | Flow control valve for fluid motors and the like | |
CN204704176U (en) | A kind of piston elevator mechanism and hydraulic control device thereof | |
CN100441885C (en) | Hydraulic balance valve capable of automatically adapting load change | |
KR20150110517A (en) | Fluid pressure control device | |
US3613503A (en) | Hydraulic cylinder with pressure control | |
US20080245067A1 (en) | Hydropneumatic pressure transmission device | |
RU2789167C1 (en) | Hydraulic drive of the load-lifting mechanism of the forest manipulator | |
US20170363115A1 (en) | Unknown | |
CN102678813B (en) | Buffer unit and boom rearward tilting prevention device provided with buffer unit | |
KR101188838B1 (en) | Oil pressure circuit and processing method of hydraulic jack | |
CN103867524A (en) | Double-acting second-level hydraulic cylinder | |
CN113898628B (en) | Super-large flow bidirectional balance valve | |
RU89091U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE LOADING MECHANISM | |
CN106122144B (en) | The pilot-actuated valve to operate steadily | |
RU2652596C1 (en) | Hydraulic drive of the manipulator boom load-lifting mechanism | |
RU110727U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE LOADING MECHANISM | |
AU2013354562B2 (en) | Hydraulic cylinder with end position damping | |
Zaehe et al. | New energy saving counterbalance valve | |
CN108999828B (en) | Balance valve | |
RU2774481C1 (en) | Energy-saving hydraulic drive of the boom lifting mechanism of the forest manipulator | |
RU2362916C1 (en) | Hydraulic system |