НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o031.pdf (1085.32Кб)

УДК 681.523.4-525

1 Россия,  Академия строительства и архитектуры «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»

В современных технических устройствах – от авиационной и ракетной техники до мобильных машин строительного и сельскохозяйственного профиля широко применяются гидроприводы, на основе регулируемых аксиально-поршневых гидромашин. В процессе работы таких гидроприводов проявляются пульсации давления и расхода рабочей жидкости, которые приводят к вибрациям корпуса и элементов гидромашин, звуковому излучению агрегатов. Причиной служат волновые переходные процессы, возникающие при изменении режима его работы или, сопровождают работу отдельных узлов гидромашин. Особенности возникновения и развития этих процессов изучены недостаточно, что требует дополнительных экспериментальных и теоретических исследований при внедрении гидромашин данного типа в гидроприводы устройств с широким спектром динамических нагрузок.
Цель работы – разработка математической модели гидропривода на основе регулируемых аксиально-поршневых гидромашин и исследование переходных процессов, сопровождающих рабочий цикл гидропривода.
Для изучения переходных процессов использован метод математического моделирования. Разработана модель с сосредоточенными параметрами для гидропривода механизма с вращательным движением выходного звена. В модели учтены кинематические и физические особенности конструкции частей гидропривода, внешних устройств и физико-механические свойства рабочей жидкости, что частично решило задачу исследования переходных процессов.
В рамках математической модели с сосредоточенными параметрами принципиально невозможно описать весь спектр переходных процессов. Возникают трудности при математическом моделировании волновых процессов, возникающих при переходе гидроцилиндров качающего узла между зонами всасывания и нагнетания.
Для моделирования процесса перехода рабочей жидкости из качающего узла в напорную линию разработана двумерная турбулентная математическая модель с распределенными параметрами. Получено уравнение состояния для двухфазной рабочей жидкости в баротропном приближении.
По результатам вычислительного эксперимента установлено, что импульсы разгрузки, возникающие при переходных процессах в качающем узле, существенно меняют распределение давления рабочей жидкости вдоль напорной линии и должны учитываться при моделировании динамических процессов в гидроприводах на основе регулируемых аксиально-поршневых гидромашин.

1. Рыжаков А.Н., Николенко И.В. Переходные процессы в гидроприводе с дискретным машинным регулированием // MOTROL : Polish Academy of sciences . 2009. Vol . 11 b . P. 52-65.
2. Федорец В.А., Педченко М.Н., Пичко А.Ф., Пересадько Ю.В., Лысенко В.С. Гидроприводы и гидропневмоавтоматика станков. Киев: Вища школа, 1987. 375 с.
3. Орлов Ю.М. Авиационные объемные гидромашины с золотниковым распределением. Пермь: Пермский. гос. тех. ун-т, 1993. 252 с.
4. Nikolenko I., Ryzhakov A. Modelling of operational cycle of hydraulic drive of lifting mechanism based on axial piston hydraulic machines with discrete control // MOTROL: Polish Academy of sciences. 2013. Vol. 13b. P. 113-117.
5. Прокофьев В.Н., Синев А.В. Кинематические связи в бескарданных аксиально-поршневых гидропередачах // Вестник машиностроения. 1964. № 11. С. 14 - 18.
6. Николенко И.В., Рыжаков А.Н. Динамика регулятора аксиально-поршневой гидромашины с дискретным регулированием // Наукові праці Донецького НТУ . С ерія : Гірничо-електромеханічна. 2012. № 23 (196). С. 192-203.
7. Николенко И.В., Рыжаков А.Н. Влияние динамических нагрузок в грузонесущих элементах на характер протекания переходного процесса в гидравлическом приводе механизма подъема // Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. 2010. № 76. С. 21-26 .
8. Прокофьев В.Н., Данилов Ю.А., Кондаков Л.А., Луганский А.С., Целин Ю.А. Аксиально-поршневой регулируемый гидропривод. М.: Машиностроение, 1969. 496 с.
9. Немировский И.А., Снисарь Н.Г. Расчет гидроприводов технологических машин. Киев: Техника, 1992. 181 с.
10. Попов Д.Н. Нестационарные гидромеханические процессы. М.: Машиностроение, 1982. 240 с.
11. Лурье З.Я., Николенко В.И., Рыжаков А.Н. Уравнение состояния и физико-механические характеристики рабочей жидкости при моделировании переходных процессов в гидроприводе // Промислова г i дравл i ка i пневматика. 2013. № 3 (41). С. 49-58.