Preview

Машиностроение и компьютерные технологии

Расширенный поиск

Анализ эффективности дроссельного регулирования скорости в объемных гидроприводах

https://doi.org/10.24108/0219.0001455

Полный текст:

Аннотация

В обьемных гидроприводах для управления скоростью движения выходного звена исполнительного гидродвигателя (гидроцилиндра или гидромотора) традиционно используют два способа регулирования – объемный и дроссельный. При объемном регулировании питающая установка использует регулируемый по давлению объемный насос, в результате чего невозможно или затруднено раздельное и независимое регулирование скорости движения выходных звеньев гидроцилиндров. В дроссельном регулировании проявляется существенная зависимость скорости движения выходного звена от преодолеваемой им нагрузки, низкий КПД гидропривода и связанный с этим интенсивный нагрев рабочей жидкости, а также большие энергетические потери. Однако в конструктивном исполнении, ввиду отсутствия дорогостоящего регулируемого насоса, такой способ регулирования намного дешевле и может быть использован в многоканальном гидроприводе с централизованной питающей установкой.

В зависимости от локализации дросселирующего устройства в схеме гидропривода, различают схемы с последовательным включением дросселя (первичное или вторичное регулирование) и параллельным включением дросселя (регулирование методом перепуска рабочей жидкости). Схема вторичного регулирования, создающая подпор на сливе исполнительного гидродвигателя, предпочтительнее, в силу того, что она обеспечивает повышенное давление в обеих полостях исполнительного гидродвигателя и, соответственно, отсутствие в рабочей жидкости пузырьков нерастворенного воздуха. Выделяемое в дросселе тепло отводится непосредственно в бак, а подпор на сливе снижает уровень опасности последствий аварийной ситуации, в случае несанкционированного изменения знака преодолеваемой нагрузки. Основной оценкой качества регулирования является вид нагрузочных характеристик, иными словами, зависимостей скорости движения выходного звена и развиваемой им мощности от преодолеваемой нагрузки, а также, эффективность регулирования (значение суммарного КПД регулирующей и исполнительной подсистем гидропривода). Определенный интерес представляет зависимость динамики и кинематики гидропривода от способов регулирования.

В предлагаемой работе, на основе разработанных математических моделей и их апробации для конкретных типоразмеров гидроцилиндров, получены численные значения нагрузочных характеристик и зависимостей суммарного КПД от величины преодолеваемой нагрузки. Показано, что крутизна скоростной нагрузочной характеристики исполнительного гидроцилиндра и знак ее производной определяются способом дроссельного регулирования. Наибольшая мощность, развиваемая выходным звеном гидродвигателя, смещается в область нагрузок, составляющих 50…70% их максимального значения.

В результате теоретических исследований с использованием численных методов расчета разработана методика выбора способа дроссельного регулирования с оценкой его качества и эффективности. Результаты выполненных исследований расширяют возможности прогнозирования динамики и кинематики выходного звена гидропривода на этапе его инженерного проектирования.

Об авторах

К. Д. Ефремова
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Ефремова Клара Дмитриевна

Кафедра "Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика", доцент, SPIN - 5414-0009



В. Н. Пильгунов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Пильгунов Владимир Николаевич

Кафедра "Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика", доцент, SPIN - 2575 - 3489



Список литературы

1. Гидравлика, гидромашины и гидропривод: учебник / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1982. 423 с.

2. Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод: учеб. пособие. 2-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 430 с.

3. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: учебник. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 320 с.

4. Гринчар Н.Г., Чалова М.Ю. Дроссельное регулирование гидропривода путевых и строительных машин: метод. указ. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та путей сообщения МГУПС (МИИТ), 2015. 30 с.

5. Щербаков В.Ф. Рекуперационное дроссельное регулирование скорости гидроприводов СДМ // Строительные и дорожные машины. 2005. № 6. С. 25-28.

6. Гинзбург А.А., Пинчук В.В. Использование дроссельного регулирования скорости // Современные проблемы машиноведения: VI Междунар. науч.-техн. конф. (науч. чтения, посвященные П.О. Сухому) (Гомель, Беларусь, 19-20 октября 2006 г.): Тез. докл. Гомель, 2006. С. 140-141.

7. Емельянов Р.Т. Прокопьев А.П., Климов А.С. Моделирование рабочего процесса гидропривода с дроссельным регулированием // Строительные и дорожные машины. 2009. № 11. С. 15-18.

8. Антоненко В.И., Сидоренко В.С. Непрямое дроссельное регулирование в многодвигательных гидромеханических системах // Вестник Донского гос. техн. ун-та. 2010. Т. 10. № 1(44). С. 70-75.

9. Денисов В.А. Особенности дроссельного регулирования гидроприводов // Молодой ученый. 2013. № 6(53). С. 49-52.

10. Зубрилов Г.Ю., Мельников В.Г. Дроссельное регулирование скорости опускания стрелы грузоподъемного механизма // Строительные и дорожные машины. 2015. № 7. С. 32-34.

11. Пильгунов В.Н. Исследование энергетических характеристик гидропривода с дроссельным регулированием // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 4(16). С. 19. DOI: 10.18698/2308-6033-2013-4-685


Для цитирования:


Ефремова К.Д., Пильгунов В.Н. Анализ эффективности дроссельного регулирования скорости в объемных гидроприводах. Машиностроение и компьютерные технологии. 2019;(2):13-33. https://doi.org/10.24108/0219.0001455

For citation:


Efremova K.D., Pilgunov V.N. Analysis of the Throttle Speed Control Efficiency in Volumetric Hydraulic Drives. Mechanical Engineering and Computer Science. 2019;(2):13-33. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/0219.0001455

Просмотров: 69


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-9278 (Online)