Исследование системы гидропривода судового подъемника Красноярской ГЭС

Так, например, платформа «Windows 95» считается мало пригодной для запуска прикладных программ, использующихся на импортном оборудовании на станках с ЧПУ, а системное обеспечение более новых импортных станков с ЧПУ. Как правило, такое ЧПУ приспособлено для управления конкретного программного продукта (например, CNC PILOT 4290), которое обеспечивает программную совместимость (ПргмС) только определённого типа универсальных станков, а принцип совместимости «снизу-вверх» не выполняется.

Как же поступать в оценке уровня технической совместимости СИМ?

В качестве аналогов можно применять отечественные или зарубежные стандарты и технические условия. При этом должно иметься технико-экономическое обоснование, возможности и необходимости достижения заданных в стандарте значений показателей качества. Кроме того, при использовании зарубежных стандартов должна быть уверенность в том, что основная часть продукции в данной стране выпускается по принятому за «аналог» стандарту. В любом случае, аналог следует выбирать в результате анализа и прогноза мирового уровня качества рассматриваемой продукции.

Программно-аппаратная совместимость СИМ может быть достигнута или не достигнута. Уровень обеспеченности ПргАппС может осуществляться различными способами. Во время разработки сложных изделий машиностроения с программными системами управления необходимо учитывать то обстоятельство, что показатели, предъявляемые к продукции, должны достигать максимального эффекта исходя из своего целевого назначения [6; 7].

Библиографические ссылки

1. ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Автоматизированные системы. Термины и определения. М. : Изд-во стандартов, 1990. 17 с.

2. ГОСТ 22315-77. Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие положения. М. : Изд-во стандартов, 1977. 16 с. ГОСТ 30709-2002. Техническая совместимость. Термины и определения. Минск : Межгосуд. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2002. 4 с.

3. Носенков А. А., Медведев В. И., Муллин А. М. Совместимость технических систем : учеб. пособие ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2005. 146 с.

4. URL: http://wincvs.org/rukovodstvo-pk/sushhes-tvuet-neskolko-tipov-sovmestimosti.html

5. Волкович В. Л., Волошин А. Ф., Горлова Т. М. и др. Методы и алгоритмы автоматизированного проектирования сложных систем управления. Киев : Наук. думка, 1984. 216 с.

6. Медведев В. И. Оценка параметрической совместимости сложных аппаратурных комплексов // Решетневские чтения : материалы XIV Междунар. науч. конф. : в 2 ч. ; под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2010. С. 230.

7. Медведев В. И. Об обеспечении качества и эффективности сложных изделий машиностроения с учётом их технической совместимости // Решетнев-ские чтения : материалы XIV Междунар. науч. конф. : в 2 ч. ; под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. С. 22-23.

© Ерошенко П. Е., Большаков М. А., 2013

УДК 621.822.61

Н. Н. Келеров Научный руководитель - С. П. Ереско Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ГИДРОПРИВОДА СУДОВОГО ПОДЪЕМНИКА

КРАСНОЯРСКОЙ ГЭС

Рассмотрены конструктивные особенности судового подъемника Красноярской ГЭС. Приведены результаты исследования схемы гидропривода.

Судовозная камера (самоходный шлюз) судоподъемника, осуществляющая транспортировку судов, является самым сложным и наиболее ответственным объектом сооружения. Она состоит из приемного бассейна (шлюзовой камеры), опирающейся на косяко-вую несущую часть камеры, выполненную в виде двух безраскосных плоских ферм с наклонным нижним поясом. Передача веса камеры на судовозные пути, передвижение судовозной камеры по рельсовым надводным и подводным путям, установленным с уклоном 1:10, а также удержание камеры на путях неподвижно производится посредством 78-и двухколесных опорно-ходовых тележек. Опорно-ходовые тележки располагаются по 39 единиц на каждой сто-

роне камеры. Боковые стенки приемного бассейна образованы помещениями машинных залов левого и правого бортов. В бортовых залах располагаются главные насосные агрегаты гидропривода передвижения судовозной камеры, его система управления и насосные агрегаты подпитки, маслонасосные установки и аппаратура управления гидроприводов системы гидроопор, системы тормозов, сегментного затвора, компрессорные установки пнемвосистемы, механизмы швартовных устройств, блоки фильтрации рабочей жидкости и другие элементы технологического оборудования.

Гидроприводом называется совокупность устройств, предназначенных для передачи механической

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

энергии и преобразования движения механизмов за счет гидростатического напора рабочей жидкости, с одновременным выполнением функций регулирования и реверсирования скорости движения выходного звена исполнительного механизма. Основные системы технологического оборудования СК имеют электрогидравлическое управление. Один из торцов приемного бассейна глухой. Он представляет из себя 5-этажную металлическую каркасную конструкцию, в помещениях и на открытых площадках которой расположены трансформаторные подстанции и комплектное распределительное устройство (КРУ-6 кВ) электроснабжения систем камеры, щиты станции управления (ЩСУ), стационарная аккумуляторная батарея 220 В, насосная пожаротушения и пульт управления судовозной камерой.

Другой торец приемного бассейна - открытый для захода судов, оснащен сегментным затвором с гидроцилиндром для его подъема и опускания. Основные параметры судовозной камеры: длина габаритная - 113,5 5 м ширина габаритная - 26,5 м высота - 30,0 м

длина приемного бассейна (полная) - 90,0 м длина приемного бассейна (полезная) - 87,7 м ширина приемного бассейна (полная) - 18,0 м ширина приемного бассейна (полезная) - 17,2 м максимальный уровень воды в приемном бассейне -2,2 м

скорость передвижения по наклонным судовозных путям - до 20 м/мин

масса судовозной камеры без воды - 4 530 т масса судовозной камеры с уровнем воды в приемном бассейне 2,2 м - 8 100 т

число опорно-ходовых тележек - 78 ед. число гидромоторов гидропривода передвижения -156 шт.

мощность (установленная) гидропривода передвижения - 11 700 кВт

суммарная мощность энергетических установок -17 000 кВт

тяговое усилие, развиваемое гидроприводом передвижения - 850 104 Н

давление рабочей жидкости (индустриальное масло И-30 по ГОСТ 20799-88) в системе гидропривода передвижения - до 12,5 МПа

общий объем рабочей жидкости в гидросистеме -153 т

В качестве привода передвижения судовозной камеры предусмотрен гидравлический объемный привод, состоящий из нагнетательной группы (17 аксиально-поршневых насосов НПА-12 с общей максимальной производительностью 61 200 л/мин.) и приводной группы (156 радиально-поршневых гидромоторов 1МР16С).

Такой состав гидропривода передвижения СК удовлетворяет требованиям высокой степени регулирования скорости для выполнения сложного графика движения камеры и компактности - при размещении оборудования и узлов приводных механизмов.

Регулирование скорости вращения валов гидромоторов и, соответственно, скорости движения СК по

судовозных путям производится путем изменения расхода масла подаваемого в гидромоторы. Регулируемые гидронасосы НПА-12 позволяют изменить производительность от нуля до максимального значения и направление подачи масла.

Электроснабжение всех агрегатов и электрооборудования судовозной камеры осуществляется от трехфазной контактной сети напряжением 35 кВ через собственные трансформаторные подстанции 35/6 кВ (2 трансформатора тД 10 000/35) и 6/0,4 кВ (2 трансформатора ТСЗ-400/6 и 1 трансформатор ТМ 630/6). Токосъем с трехфазной контактной сети 35 кВ осуществляется пантографами электровозного типа.

Особенность электросхем судовозной камеры заключается в том, что при её движении вниз по наклонным судовозным путям вырабатывается электроэнергия, которая выдается в энергосистему. Вследствие этого, общее потребление электроэнергии при перевозке судов из ВБ в НБ ниже, чем при перевозке в обратном направлении.

Передвижение судовозной камеры осуществляется с помощью 156-и гидромоторов 1МР16С, смонтированных на 78-и опорно-ходовых тележках. При движении СК вверх по судовозным путям гидромоторы работают в моторном режиме, выполняя функцию подъема, а при движении вниз - в насосном, выполняя функцию тормозной системы.

Вес судовозной камеры передается на опорно-ходовые тележки через гидроопоры, являющиеся составной частью тележек. Гидроопоры тележек гидравлически объединены в 4 группы: две боковые по 26 тележек в каждой и две торцевые по 13 тележек. Такой способ опирания судовозной камеры позволяет равномерно распределять нагрузку от её веса на опорно-ходовые тележки. Гидроопоры всех тележек одной группы соединены между собой общей гидросистемой, обеспечивающей распределение нагрузки воспринимаемой части веса камеры равномерно на все тележки данной группы.

Гидроопора закреплена шарнирно в центральной части рамы опорно-ходовой тележки СК. Она имеет возможность поворота на некоторый угол в продольной плоскости. Швартовное устройство состоит из механической и гидравлической частей. Механическая часть представляет собой 8-и кратный полиспаст с контргрузами. Гидравлическая часть, соединенная с механической, состоит из гидроцилиндра и гидросистемы. Настройкой предохранительного клапана гидросистемы обеспечивается расчетное усилие удержания судна при его швартовке. В случае экстренной остановки СК, например, при отключении электроснабжения, инерционные силы, действующие на перевозимое судно, уравновешиваются реакцией швартовных устройств. Наибольшее перемещение судна по инерции вдоль приемного бассейна к сегментному затвору или в сторону торцевой надстройки не превышает 7-и метров. Этим обеспечивается сохранность судна и конструкций приемного бассейна СК.

В целях обеспечения безопасности перевозки флота, недопущения значительного превышения установленной скорости движения СК на камере имеются два дублирующих друг друга аварийных привода (уст-

ройства). Аварийный привод предназначен для воздействия на гидросистему тормозов с целью наложения их в тех случаях, когда нарушена нормальная схема управления гидроприводом передвижения и камера с повышенной скоростью движется вниз по уклону.

Аварийный привод имеет центробежный исполнительный механизм, связанный механической передачей с зубчатым колесом опорно-ходовой тележки, приводы настраиваются на срабатывание при скорости движения СК 23-27 м/мин.

© Келеров Н. Н., 2013

УДК 629.78.01:621.828

В. В. Кузнецов Научный руководитель - С. П. Ереско Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИБКИХ ШАРНИРОВ

В настоящее время, в современных космических летательных аппаратах (КА), широко используются, в различных трансформируемых механический системах, пружинные приводы. К этим приводам предъявляются жесткие требования по надежности и точности раскрытия. Они предназначены для перевода механических систем из транспортировочного положения в рабочее.

На данный момент широкое распространение получили пружинные приводы вращающиеся вокруг оси. Такие пружинные приводы принято называть жесткими шарнирами.

Жесткие шарниры данного типа обладают необходимыми запасами по надежности и раскрывающим моментам, обеспечивают разворот на 180°, но имеет ряд недостатков:

- низкая технологичность изготовления в виду большого количества деталей и их сложности;

- наличие механизма зачековки;

- наличие большого количества пар трения, а, значит, и дополнительных покрытий для снижения трения;

- необходимость регулировки для нормального функционирования;

- достаточно большая масса.

В виду вышеперечисленного, возникает необходимость в создании шарнирных узлов, основанных на использовании гибких элементов, которые смогут устранить вышеуказанные недостатки жестких шарниров.

Для того что бы определиться с конструкцией гибкого шарнира был проведен анализ зарубежных конструкций такого типа. Так, например существуют следующие типы конструкций: гибкий шарнир состоящий из трех отдельных профилированных пластин, гибкий шарнир из разрезной трубы, так же ведутся разработки гибких шарниров на основе материалов с памятью формы.

Проведенный анализ показал, что большого распространения подобные конструкции пока не получили, но их разработки ведуться достаточно активно. Так же, в ходе анализа было выявлено, что разрабатываемые конструкции смогут обеспечить раскрытие трансформируемых систем, однако помимо раскрытия шарнир должен обеспечивать требования по контролепригодности, удержанию изгибающего момента и зачековки в рабочем положении. Включив в конструкцию обкатные кулачки, можно обеспечить требование по удержанию изгибающего момента. Этот момент возникает в конце раскрытия шарнира от того, что раскрываемый элемент останавливается в конце хода раскрытия. Изгибающий момент сдерживается сомой пружиной, за счет того, что геометрия кулачков построена таким образом, что по достижении угла раскрытия в 180° дальнейшее перекатывание не возможно и происходит растяжение пружины, таким образом удерживается изгибающий момент. Требование по зачековки так же обеспечивается пружиной, поскольку в раскрытом положении получается довольно жесткий профиль. Контролепригодность можно обеспечить установив датчик, который будет подтверждать факт раскрытия шарнира.

Для решения задачи подтверждения работоспособности конструкции шарнира, я предлагаю воспользоваться следующими расчетными схемами:

1.Воздействие от изгибающего момента:

Изгибающий момент возникает в конце раскрытия шарнира. Он будет изгибать конструкцию шарнира с силой Р, которая в свою очередь будет воздействовать