Matematicheskaja model

MOTROL . COMMISSION OF MOTORIZATION AND ENERGETICS IN AGRICULTURE – 2014, Vol. 16, No. 1, 89–94 Математическая модель высокомоментного гидромотора с упруго-инерционной нагрузкой Анатолий Панченко, Анжела Волошина, Андрей Засядько Таврический государственный агротехнологический университет 72312, Украина, г. Мелитополь, пр-т Б.Хмельницкого, 18, e-mail: Аннотация. Рассматривается математическая модель рабочих процессов, происходящих в исполнительном механизме, включающем в себя высокомоментный гидромотор и упруго-инерционную нагрузку. Также выполнено более полное математическое описание процессов, происходящих в высокомоментном гидромоторе с учетом особенностей функционирования и взаимного влияния его элементов, а также особенностей рабочей жидкости. Ключевые слова: математическая модель, рабочие процессы, исполнительный механизм, высокомоментный гидромотор, гидровращатель, упруго-инерционная нагрузка. ВВЕДЕНИЕ Перспективы применения гидросистем привода активных рабочих органов мобильной техники объясняются спецификой требований к приводам, ограниченной номенклатурой гидромашин и гидроагрегатов, неудовлетворительными их выходными характеристиками и др. Сегодня к гидромашинам вращательного действия, которые используются в приводах активных рабочих органов мобильной техники, выдвигаются новые требования: большой (больше 5000 Н·м) крутящий момент и низкая (до 10 об/мин) частота вращения при сохранении массогабаритных показателей. Таким требованиям удовлетворяют гидравлические вращатели, которые представляют собой совершенно новое направление в развитии высокомоментных гидромашин вращательного действия. Однако, существует ряд особенностей, без учета которых невозможно улучшить выходные характеристики этих гидромашин. К ним можно отнести: математическое описание гидромеханических и динамических процессов, происходящих в элементах гидровращателя в условиях эксплуатации; исследование рабочих про- цессов, происходящих в гидровращателе на базе усовершенствования математической модели в составе гидроагрегата, включающей функциональные выражения, ограничения и критерии, описывающие рабочие процессы и функционирование узлов гидровращателя и их взаимодействие с рабочей жидкостью, как единое целое. Таким образом, исследование рабочих процессов и их влияния на выходные характеристики гидровращателя на базе уточненных физической и математической моделей, учитывающих особенности функционирования и взаимное влияние его элементов, а также особенностей рабочей жидкости является актуальной задачей. АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ Физические, динамические и гидравлические процессы, протекающие в гидроприводах и их элементах в процессе эксплуатации, связаны с движением рабочей жидкости в трубопроводах, по каналам с местными сопротивлениями, а также через рабочие окна и щели гидравлических машин и агрегатов (возникновение колебаний давления и расходов из-за сжимаемости рабочих жидкостей, воздействие потоков жидкостей на элементы гидроагрегатов и т.д.) [1]. Поэтому наряду с основными потоками рабочей жидкости, необходимых для функционирования гидравлической системы, возникают дополнительные течения в зазорах между деталями механизмов и узлами гидравлической аппаратуры. Анализ работ в области разработки математических моделей процессов, происходящих в гидроприводах и их элементах [2-7] показал, что математические модели, разработанные авторами предыдущих исследований, недостаточно корректно отражали рабочие процессы гидравлических вращателей и не в полной мере описывали работу и взаимосвязи его элементов; принятый ряд 90 АНАТОЛИЙ ПАНЧЕНКО, АНЖЕЛА ВОЛОШИНА, АНДРЕЙ ЗАСЯДЬКО Панченко, Анжела Волошина, Андрей Засядько Анатолий Панченко, Анжела Волошина, Андрей Засядько допущений хоть и упрощалАнатолий производимые вычисления, Для разработки математической модели гидровраАнатолий Панченко, Анжела Волошина, Андрей Засядько но сильно искажал точность показателей, полученных щателя с инерционной нагрузкой необходимо последовзаимного влияния. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ взаимного влияния. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ взаимного влияния. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ при использовании известных математических моделей вательно рассмотреть все математические Для разработки математической моделизависимости Математические описания Для разработки математической моделимодели Математические описания Для динамику разработки математической Математические описания гидровращателя с инерционной нагрузкой применительно к гидравлическим вращателям. описывающие изменения выходных хараквысокомоментного гидровращателя, упругогидровращателя с инерционной нагрузкой высокомоментного гидровращателя, упругогидровращателя с инерционной нагрузкой высокомоментного гидровращателя, упругонеобходимогидравлического последовательно вращателя рассмотретьс учетом все инерционной нагрузки, а также рабочей жидкости, теристик его необходимо последовательно рассмотреть все все конинерционной нагрузки, а также рабочей жидкости, необходимо последовательно рассмотреть инерционной нагрузки, а также рабочей жидкости,математические зависимости описывающие основано на известных общих уравнениях математические зависимости описывающие основано на известных общих уравнениях структивных особенностей, а затем описать математические зависимости описывающие основано на среды известных общих уравненияхдинамику изменения выходных характеристик динамику движения сплошной с использованием динамику изменения выходных характеристик движения сплошной среды среды с использованием динамику изменения выходных характеристик движения сплошной с использованиемвоздействия инерционной на «вал» ЦЕЛЬ РАБОТЫ гидравлического вращателя нагрузки с учетом его гидровраэкспериментальных значений коэффициентов гидравлического вращателя с учетом его его экспериментальных значений коэффициентов гидравлического вращателя учетом экспериментальных значений коэффициентов конструктивных особенностей, а затемс описать гидравлических сопротивлений, расходов и щателя. конструктивных особенностей, а затем описать гидравлических сопротивлений, расходов и конструктивных особенностей, а затем описать гидравлических сопротивлений, расходов идинамику воздействия инерционной нагрузки на гидродинамических сил [1]. Характерными для Улучшение выходных характеристик гидравличеВысокомоментный гидравлический вращатель. воздействия инерционной нагрузки на гидродинамических сил [1]. Характерными для для динамику динамику воздействия инерционной нагрузки на Для гидродинамических сил [1]. Характерными «вал» гидровращателя. общих уравнений и зависимостей гидромеханики «вал» «вал» гидровращателя. общихобщих уравнений и зависимостей гидромеханики гидровращателя. ских вращателей, применяемых для приводов активных разработки математической модели рабочих процессов уравнений и зависимостей гидромеханики Высокомоментный гидравлический являются динамические процессы, при которых Высокомоментный гидравлический являются динамические процессы, при которых гидравлический являются динамические процессы, при гидровращателя планетарного типа рабочих ор (...truncated)