МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

ВЕСТНИК АКАДЕМИИ ВОЕННЫХ НАУК

3(24)/2008 (спецвыпуск)

Э.А. КУЗНЕЦОВ,

кандидат технических наук,

профессор, профессор АВН;

В.В. СЫРКИН,

доктор технических наук, профессор;

В.В. ДРАНИЦИН,

аспирант

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

При создании новых видов транспорта, способных перемещаться в условиях бездорожья, экстремальных условиях (пожарные машины, транспорт МЧС, большегрузный транспорт) весьма эффективен, как показывает отечественный и зарубежный опыт, гидравлический привод, развивающий необходимые крутящие моменты на ведущих колесах, обеспечивая высокую надежность и маневренность.

Проводятся исследования гидроприводов объемного типа, которые позволяют получать рациональные конструктивные решения узлов гидропривода транспортных машин.

Для исследования процесса регулирования угловой скорости вала гидродвигателя используем уравнения движения рабочих органов и звеньев гидропривода под действием приложенных сил, уравнения движения и характеристики управляющих элементов, сплошности потока или сохранения объемного расхода, уравнения давлений или сохранения энергии, уравнения, отражающие связи между параметрами потока и движения.

Рассматривая схему с последовательным дроссельным регулированием угловой скорости (рис. 1), уравнение движения можно записать в виде:

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Где Iпр - приведенный к валу гидромотора момент инерции вращающихся частей гидропривода; Мс- приведенный к валу гидромотора момент нагрузки и сил трения; р1, р2 - давления в полостях нагнетания и слива гидромотора соответственно; q-характерный объем гидромотора; в - коэффициент вязкого трения; ц - угловая координата вала гидромотора. Учитывая, что dφ/dt = Ω (угловая скорость) и d2φ/dt2 = dΩ/dt уравнение (1) можно представить в виде:

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Уравнения сохранения объемных расходов имеют вид: Q1 = QH ; Q2 = Qдp (7)

Уравнения давлении для магистралей, связанных с нагнетательной и сливной полостями, можно получить из уравнения Бернулли для неустановившегося потока, пренебрегая изменениями кинетической и потенциальной энергиями, величина которых мала по отношению к гидравлическим потерям.

Тогда давления нагнетания и слива могут быть определены

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Полагая, что режим течения жидкости в магистралях ламинарный, значения коэффициентов местных потерь постоянны, и суммарные проводимости трубопроводов и местных сопротивлений составляют соответственно Gm и Gм, гидравлические потери в нагнетательной и сливной магистралях составят:

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Для насоса постоянной производительности и последовательно включенного дросселя клапан насоса работает в режиме переливного с давление ркл (рис. 2). Если производительность насоса Qh1 такова, что при полном отключении дросселя обеспечивается максимальная угловая скорость, то при регулировании скорости под нагрузкой клапан будет поддерживать давление в диапазоне

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Система уравнений (2)...(8), описывающая основные процессы в гидроприводе, нелинейна, и ее решение в замкнутом виде возможно только численными методами, однако при ряде обоснованных допущений на этапе проектирования ее решение в линейной постановке может дать вполне удовлетворительные результаты.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Для гидропривода с короткими трубопроводами и несущественными местными сопротивлениями с постоянными параметрами насоса

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

математическая модель привода может быть представлена в линейном виде.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

а коэффициент Kv нужно умножить еще на Kqp

Уравнение (14) колебательного звена описывает закон изменения скорости движения выходного звена, например, при предварительно закрытом дросселе и переключенном распределителе в позиции, соответствующей вращению вправо. Если в некоторый момент времени t=0 проходное сечение дросселя изменится до определенного значения fдр=f*др l(t) (при нулевых начальных условиях

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

- коэффициент жесткости механической характеристики, с уменьшением которого (т.е. с увеличением скольжения, обусловленного падением скорости под действием нагрузки) увеличивается коэффициент ξ, т.е. демпфирующие свойства привода увеличиваются. Отметим, что неучтенные гидравлические потери в магистралях еще больше увеличивают ξ.

Коэффициент усиления по скорости Kv пропорционален коэффициенту усиления дросселя Кдр и определяются соотношением:

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Формулы (16) и (17) показывают, что постоянная по величине нагрузка не влияет на качество переходного процесса (на амплитуду и частоту колебаний), а изменяет лишь значение Ω0.

По известному закону изменения угловой скорости движения легко определяют законы углового перемещения и ускорения выходного звена гидропривода, а также максимальную угловую скорость и время отработки заданного перемещения.


Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

  • <a href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX" data-mce-href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX">InstaForex</a>
  • share4you сервис для новичков и профессионалов
  • Animation
  • На развитие сайта

    нам необходимо оплачивать отдельные сервера для хранения такого объема информации