В.Н. Пильгунов1, К.Д. Ефремова2

1,2 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Рассмотрен вопрос стабилизации скорости движения выходного звена исполнительного двигателя объемного гидропривода с дроссельным регулированием, предназначенным, в частности, для вращения антенн радиолокационных станций, радаров мобильных транспортных систем (гидромоторы), а также, для обеспечения заданной позиции управляемой транспортной технологической платформы (гидроцилиндры). Предложены варианты конструкций двух- и трехлинейных регуляторов расхода и математические модели гидродинамических процессов в них происходящих. Приведены результаты экспериментальных исследований влияния нагрузки на скорость движения выходного звена исполнительного гидродвигателя и, на их базе, разработаны методические рекомендации по выбору параметров трехлинейного регулятора расхода.

Цель. Экспериментально исследовать динамические характеристики объемного гидропривода дроссельного регулирования инвариантного к нагрузке и разработать математические модели запорно-регулирующих элементов главного дросселя и клапана постоянной разности давлений трехлинейного регулятора расхода.

Результаты. Получена расходно-перепадная характеристика цилиндрического дросселя с треугольными шлицами и оценено влияние регламентированного осевого люфта плунжера золотниковой пары на ее проводимость; дана количественная оценка влияния нагрузок на скорости движения выходных звеньев основного и дополнительного («побочного») гидродвигателей в инвариантном к нагрузке объемном гидроприводе с трехлинейным регулятором расхода. На базе результатов проведенных экспериментальных исследований разработана методика выбора параметров запорно-регулирующих устройств трехлинейного регулятора расхода на начальном этапе его проектирования

Практическая значимость. В условиях отсутствия в открытом доступе методических рекомендаций по проектированию регуляторов расхода в широком диапазоне изменения условных диаметров объемных гидроприводов, полученные экспериментальным путем кинематические и динамические характеристики их выходных звеньев, а также рекомендуемая методика выбора параметров запорно-регулирующих элементов регулятора расхода с заданными характеристиками могут быть практически ценными на этапе их проектирования.

Пильгунов В.Н., Ефремова К.Д. Стабилизация скорости движения выходного звена исполнительного гидродвигателя в объемном гидроприводе // Динамика сложных систем. 2021. T. 15. № 3. С. 56−67. DOI: 10.18127/j19997493-202103-05

1. Антоненко В.И., Сидоренко В.С. Непрямое дроссельное регулирование в многодвигательных гидромеханических системах // Вестник Донского государственного технического университета. 2016. Т. 10. № 16. С. 70–75.
2. Гринчар Н.Г., Чалова М.Ю. Дроссельное регулирование гидропривода путевых и строительных машин. Методические указания. М.: МГУПС (МИИТ). 2015. 30 с.
3. Зубрилов Г.Ю., Мельников В.Г. Дроссельное регулирование скорости опускания стрелы грузоподъемного механизма // Строительные и дорожные машины. 2015. № 7. С. 32–34.
4. Денисов В.А. Особенности дроссельного регулирования гидроприводов // Молодой ученый. Июнь 2013. № 6. С. 49–52.
5. Никитин О.Ф. Гидравлика и гидро-пневмоприводы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012. 430 с.
6. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: Учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2009. 450 с.
7. Ефремова К.Д., Пильгунов В.Н. Использование многофункционального клапана давления в объемных гидроприводах // Машиностроение и компьютерные технологии. 2019. № 2. С. 1–14. htps://doi.org/10.24108/0319/0001476
8. Wave Processes Regulators Optimisation in Hydraulic Systems. D. N. Popov, N. G. Sosnovsky and M.V. Siukhin. 2018. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci.Eng.468 012014. hpps ://iop science.iop.org/issue/1757-899X/468/012014.
9. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. Гидравлика, гидромашны и гидропривод. М.: Машиностроение. 1982. 423 с.
10. Емельянов А.Т., Прокопьев А.П., Климов А.С. Моделирование процесса гидропривода с дроссельным регулированием // Строительные и дорожные машины. 2009. № 11. С. 30–33.
11. Пильгунов В.Н., Ефремова К.Д. Анализ эффективности дроссельного регулирования скорости в объемных гидроприводах // Электронный журнал «Машиностроение и компьютерные технологии» 2012. № 2. С. 13–33. htps://doi.org/10.24108/0219/0001455
12. Numerical investigation of flow through triangular duct: The coexistence of laminar and turbulent flow. Intern. Journal of Heat and Fluid Flow. June 2013. V. 41. P. 27–33.
13. Ravinesh C. Deo. Comparative Analysis of Turbulant Plane Jets from a Sharp-Edged Orifice, a Beveled-Edge Orifice and a Radially Contoured Nozzle. «Engineering and Technology Intern. Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial and Mechatronics Engineering». 2013. V. 7. № 12. P.1496–1505.
14. Пильгунов В.Н., Ефремова К.Д. Особенности истечения жидкости через отверстия некруглой формы // Электронный журнал «Науку и образование», МГТУ им. Н.Э. Баумана, февраль 2015, № 2. DOI: 10.7463/0215.075817. htpp://technomag.bmstu.ru/doc/75817.html
15. Альтшуль А.В. Гидравлические сопротивления. М.: Стройиздат. 1982. 224 с.
16. Thoma J. Mathematical model and effective performance of hydrostatic machines and transmions. Hydraulic and Pneumatic Power. 1969. November. P. 642–651.
17. Пильгунов В.Н., Ефремова К.В. Исследование энергетических характеристик гидропривода с дроссельным регулированием // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 5. http://engjournal.ru/catalog.machin/hydro/685.htnl.