Журнал «Агропромышленные технологии Центральной России»

Выпуск №1 (23) (2022)

УДК 631.372
DOI 10.24888/2541-7835-2022-23-85-94

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ГИДРООБОРУДОВАНИИ ЗЕМЛЕРОЙНОЙ ТЕХНИКИ

Автор(ы): Радин С.Ю., Шубкин С.Ю., Бунеев С.С.

В статье рассмотрены вопросы совершенствования конструкции гидроцилиндров, используемых в гидрооборудовании землеройной техники (например, бульдозеров), даны практические рекомендации по их модернизации, а также приведены результаты расчета основных геометрических и силовых параметров усовершенствованной конструкции (Патент на изобретение RU 2702205). Модернизированный гидроцилиндр состоит из корпуса, поршня со штоком и уплотнительного кольца, выполненного из эластичного материала, расположенного в канавке крышки. Отличительная особенность от известных аналогов заключается в том, что в крышке корпуса гидроцилиндра, выполненного из диамагнитного материала, соосно штоку поршня, установлено магнитное кольцо, контактирующее через воздушный зазор с другим одноименным магнитным полюсом другого разрезного кольца меньшего диаметра, чем первое. На внутренней образующей поверхности магнитного кольца имеются выступы и впадины прямоугольного сечения, в которых расположены соответствующих размеров выступы и впадины кольца, выполненного из эластичного материала, причем внутренняя поверхность последнего имеет цилиндрическую форму и взаимодействует с ответной поверхностью штока поршня. Расчет усилий, создаваемых магнитными полями постоянных магнитов, используемых в уплотнительных устройствах штоков гидроцилиндров, проводился по оригинальной методике. Результаты исследования рекомендуются как отечественным, так и зарубежным научно-исследовательским институтам, конструкторским и производственным структурам сельскохозяйственного машиностроения для дальнейшего изучения, доработки и возможного внедрения его в практику. Предложенные направления по модернизации уплотнительных устройств штоков гидроцилиндров можно использовать для повышения эксплуатационной надёжности гидравлического оборудования не только землеройной техники, но и других по назначению сельскохозяйственных машин (например, мелиоративных).

IMPROVING THE DESIGN OF HYDRAULIC CYLINDERS USED IN HYDRAULIC EQUIPMENT OF EARTHMOVING EQUIPMENT

Author: Radin S., Shubkin S., Buneev S.

The article discusses the issues of improving the design of hydraulic cylinders used in hydraulic equipment of earthmoving equipment (for example, bulldozers), gives practical recommendations for their modernization, and also presents the results of calculating the basic geometric and power parameters of the improved design (Patent for invention RU 2702205). The upgraded hydraulic cylinder consists of a housing, a piston with a rod and an O-ring made of elastic material located in the groove of the lid. A distinctive feature from known analogues is that in the cover of the hydraulic cylinder housing made of diamagnetic material, coaxially to the piston rod, a magnetic ring is installed, contacting through an air gap with another magnetic pole of the same name of another split ring of a smaller diameter than the first. On the inner forming surface of the magnetic ring there are projections and depressions of rectangular cross-section, in which there are corresponding-sized projections and depressions of the ring made of elastic material, and the inner surface of the latter has a cylindrical shape and interacts with the reciprocal surface of the piston rod. The calculation of the forces generated by the magnetic fields of permanent magnets used in the sealing devices of hydraulic cylinder rods was carried out according to the original method. The results of the study are recommended to both domestic and foreign research institutes, design and production structures of agricultural engineering for further study, refinement and possible implementation into practice. The proposed directions for the modernization of sealing devices of hydraulic cylinder rods can be used to improve the operational reliability of hydraulic equipment not only for earthmoving equipment, but also for other agricultural machines (for example, reclamation).

Список литературы

Адамов Е.А., Вахрушев С.И. Повышение производительности бульдозера путем совершенствования отвала с ножами и рыхлительного оборудования // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. - 2020. - Т. 2. - С. 450-455.
Волкова В.Д., Гребеньков Д.В. Способы повышения производительности бульдозера // Вестник современных исследований. - 2019. - № 1.8(28). - С. 43-45.
Гончарова О.В., Вахрушев С.И. Патентные исследования по совершенствованию конструкции отвалов бульдозера // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. - 2016. - Т. 1. - С. 242-252.
Захарычев С.П., Иванов В.А. Ремонт уплотнительных систем гидроцилиндров // Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2005. - № 12. - С. 31-35.
Козбагаров Р.А., Бакиров А.Т. Анализ технических решений конструкций рабочего оборудования бульдозеров повышенной эффективности // Инновационные технологии на транспорте: образование, наука, практика: Материалы XLII Международной научно-практической конференции в рамках реализации Послания Президента РК Н. Назарбаева «Новые возможности развития в условиях четвертой промышленной революции», Алматы, 18 апреля 2018 года / Под ред. Б.М. Ибраева. - Алматы: Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, 2018. - С. 299-302.
Клигунова З.А., Воскресенский Г.Г. Моделирование процесса перемещения грунта бульдозером // Дальний Восток: проблемы развития архитектурностроительного комплекса. - 2020. - Т. 1. - № 1. - С. 147-150.
Математическое моделирование магнитных полей и сил взаимодействия катушек с током и постоянных магнитов / А.С. Татевосян, А.А. Татевосян,Б.И. Огорелков, Н.В. Захарова. - Омск: Омский государственный технический университет, 2019. - 120 с.
Матвеев А.С., Рубец С.Г. Перспективы развития бульдозеров // Горин- ские чтения. Инновационные решения для АПК: Материалы Международной студенческой научной конференции: В 4-х томах, Майский, 18-19 марта 2020 года. - Майский: Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина, 2020. - С. 141.
Мельников Р.В., Диев А.Е. Гидродинамика рабочей жидкости в гидросистеме бульдозера ДЗ-171 при подъеме отвала // Строительные и дорожные машины. - 2007. - № 4. - С. 29-34.
Оценка технического состояния гусеничного бульдозера / А. Муханов, Е. Мостепанов, Г. Ильченко [и др.] // Технадзор. - 2015. - № 10(107). - С. 212.
Патент № 2702205 C1 Российская Федерация, МПК F15B 15/20, F16J 15/53, F16J 15/56. Гидроцилиндр: № 2019106564: заявл. 07.03.2019: опубл. 04.10.2019 / Е.В. Сливинский, С.Ю. Радин, А.В. Шатский; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина».
Петрухин А.В. и др. Расчет основных характеристик гидроцилиндра бульдозера на базе трактора / А.В. Петрухин, С.Г. Данильченко, Д.И. Титов, Н.А. Шамаев // Наука молодых - будущее России: сборник научных статей 3-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых: в 6 томах, Курск, 11-12 декабря 2018 года. - Курск: Закрытое акционерное общество «Университетская книга», 2018. - С. 115-117.
Рысбеков А.Ш. Рабочее оборудование гидравлического бульдозера // Научные исследования в Кыргызской Республике. - 2011. - № 4. - С. 10-12.
Токар Н.И., Кондрат К.И. Повышение эффективности производства дорожно-строительных работ с применением бульдозеров с управляемыми торцевыми ножевыми системами / Н.И. Токар, К.И. Кондрат // Вестник научных конференций. - 2019. - № 9-2(49). - С. 109-112.
Шипилова Н.А. Оценка показателей технической надежности работы бульдозеров // Вопросы устойчивого развития общества. - 2020. - № 8. - С. 283290. - doi: 10.34755/IROK.2020.97.77.060.
Яковлева С.П., Махаров С.Н. Фрактодиагностика эксплуатационного разрушения подъемного механизма бульдозера // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - № 93. - С. 528-541.