Розроблення та дослідження маніпулятора для завантаження контейнерів на шасі автомобіля
Автор: Бондаренко Мирон Віталійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Роботомеханічні системи та комплекси
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У першому розділі магістерської кваліфікаційної роботи проведено огляд технічних особливостей автомобілів-контейнеровозів, проаналізовано основні типи завантажувальних маніпуляторів та детально описано основні етапи розвантаження і завантаження контейнерів на шасі автомобілів. За результатами проведеного інформаційного огляду за темою магістерської кваліфікаційної роботи обґрунтовано основні завдання подальшого розрахунку і конструювання гакового маніпулятора з гідравлічним приводом. У другому розділі магістерської кваліфікаційної роботи розглянуто основні конструктивні і функціональні особливості автомобіля-контейнеровоза, для якого розроблено маніпулятор, що завантажує вантажні контейнери на його шасі. Контейнери захоплюються спеціальним гаком, розміщеним на поворотному важелі маніпулятора, який приводиться в рух за допомогою двох гідроциліндрів. Одна пара гідроциліндрів керує роботою повортного важеля, а ще один гідроциліндр – забезпечує кутовий поворот захоплювального важеля відносно опорного. Рухома (поворотна) платформа маніпулятора має можливість жорстко приєднуватися до шасі автомобіля або до поворотного важеля за допомогою спеціальних двопозиційних фіксаторів. У першому випадку, коли опорно-поворотна рама жорстко приєднана до шасі, маніпулятор виконуватиме затягування-зняття контейнера з шасі. У другому випадку, коли опорно-поворотна рама жорстко приєднується до поворотного важеля маніпулятора, матиме місце поворот контейнера на максимальний кут відносно горизонту, при якому відбуватиметься його розвантаження (вивантаження вмісту контейнера).Розроблено розрахункову схему механізму маніпулятора, яка складається із двох нерухомих циліндричних шарнірів, розміщених на одному горизонтальному рівні, що відповідає нерухомій платформі (шасі) автомобіля. До одного (лівого) шарніра приєднується коромисло, вісь якого одночасно є віссю привідного повзуна, що являє собою шток гідроциліндра. До іншого (правого) нерухомого циліндричного шарніра приєднується коромисло, що відповідає рухомій рамі маніпулятора зафіксованій разом з опорним важелем. Коромисла з’єднані між собою циліндричним шарніром. Для опису руху механізму маніпулятора в якості узагальненої координати прийнято переміщення повзуна (видовження штока гідроциліндра). Виведено рівняння руху ланок механізму маніпулятора в залежності від обраної узагальненої координати та на основі проведеного силового аналізу механізму встановлено залежність зусилля на штоку опорно-поворотного гідроциліндра від кутового положення поворотної рами з контейнером. Знайшовши максимальне значення зусилля на штоці гідроциліндра, виконано розрахунок гідравлічної системи маніпулятора. Зокрема, визначено тиски в порожнинах нагнітання та зливу, діаметри поршнів гідроциліндрів, витрат робочої рідини, тощо. Здійснено вибір гідроциліндрів, насосу та іншої гідроапаратури. Розраховано мінімальні діаметри трубопроводів гідросистеми, перепади тиску, ККД гідроприводу, об’єм гідробаку тощо. Побудовано навантажувальну характеристику гідроприводу. Результати даної магістерської кваліфікаційної роботи можуть бути впроваджені як у навчальний процес підготовки кваліфікованих фахівців механіко-машинобудівного та транспортно-технологічного профілів, так і безпосередньо у виробництво підйомно-транспортних і сільськогосподарських машин. За результатами проведених вище розрахунків обґрунтовано актуальність і доцільність виконання такого роду досліджень з метою впровадження нових технічних рішень транспортних систем. Об’єкт розроблення і дослідження – гаковий маніпулятор з гідравлічним приводом для завантаження контейнерів на шасі автомобіля-контейнеровоза.Предмет розрахунку і дослідження – кінематико-силові параметри механізму маніпулятора; конструктивно-експлуатаційні параметри гідросистеми маніпулятора. Мета роботи – розроблення конструктивного рішення і дослідження окремих техніко-експлуатаційних параметрів функціонування гакового маніпулятора з гідравлічним приводом для завантаження контейнерів на шасі автомобіля-контейнеровоза. Ключові слова – контейнер, шасі автомобіля, маніпулятор, кінематичний аналіз, силовий аналіз, гідравлічна система, гідроциліндр.