Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение
Приведены результаты исследования реакции дискретной гидросистемы с центральной массой и краевыми жесткостями. Предложен и исследован закон оптимального открывания запорного органа....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
|---|---|
| Дата: | 2005 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
2005
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/21473 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2005. — Вип. 11. — С. 279-288. — Бібліогр.:10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859807771055095808 |
|---|---|
| author | Большаков, В.И. Листопадов, И.Б. |
| author_facet | Большаков, В.И. Листопадов, И.Б. |
| citation_txt | Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2005. — Вип. 11. — С. 279-288. — Бібліогр.:10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
| description | Приведены результаты исследования реакции дискретной гидросистемы с
центральной массой и краевыми жесткостями. Предложен и исследован закон
оптимального открывания запорного органа.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:17:26Z |
| format | Article |
| fulltext |
279
УДК 669:621.0:005
В.И.Большаков, И.Б.Листопадов
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ДИСКРЕТНО УПРАВЛЯЕМЫХ
ГИДРОСИСТЕМ НА ВОЗМУЩЕНИЕ
Приведены результаты исследования реакции дискретной гидросистемы с
центральной массой и краевыми жесткостями. Предложен и исследован закон
оптимального открывания запорного органа.
Современное состояние вопроса.
При исследовании динамических процессов в гидромеханической
системе под действием возмущения обычно решаются две взаимосвязан-
ные задачи, одна из которых – определение частотных характеристик сис-
темы в некоторых случаях (системы без учета массы жидкости в трубо-
проводе, системы с линеаризованными параметрами) может быть решена
аналитически известными детально разработанными методами, например,
С.Н.Кожевниковым в работе [1]. При решении второй задачи – аналити-
ческого определения амплитуды колебаний рабочего органа, его переме-
щения, скорости и ускорения, времени выхода на установившуюся ско-
рость, т.е. определения основных параметров колебательного движения,
имеющих обобщенное название – реакция гидромеханической системы на
возмущение встречаются определенные сложности. Под возмущением
подразумевается любое воздействие на систему, вызывающее изменение
ее стационарного состояния. Системы, для которых характерно квантова-
ние сигналов, т.е. в которых возмущение (нагружение) осуществляется
релейно, импульсно или релейно – импульсно, относятся к общему классу
дискретных систем [2]. При исследовании реакции дискретной гидросис-
темы на возмущение, жидкость в гидросистеме может быть представлена
различным образом: без учета податливости жидкости; с учетом упругих
свойств жидкости и трубопроводов; с учетом упруго массовых характери-
стик жидкости. В последнем случае жидкость учитывается как распреде-
ленная масса; как часть массы жидкости приведенной к основной массе
системы; как система дискретных масс жидкости с различной степенью
дискретности. Одним из наиболее часто встречающихся видов возмуще-
ния является подача рабочей жидкости в гидродвижитель, что происходит
при открытии запорного элемента, например, перемещении золотника
гидрораспределителя.
Методика исследования.
Большая часть известных исследований проводилась по двум направ-
лениям. В работе [3] при анализе реакции поршня для определения влия-
ния перемещения золотника гидрораспределителя на скорость поршня
используется базовое уравнение движения, учитывающее неголономную
связь между перемещением исполнительного органа и перемещением
280
золотника. Уравнение движения составлено без учета сжимаемости жид-
кости.
,xxsgnPyC
dt
dy
h
dt
yd
m
Fp
1
Fp
p
1kdt/dy 0n2
2
п0п0
тр
v ⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
++−−−= (1)
где kv – характеризует проводимость распределителя и давление источни-
ка питания ро; Fп– площадь поршня; m – масса; h – приведенный к порш-
ню коэффициент вязкого трения; Сп – жесткость внешней нагрузки; р0–
начальное давление; х – перемещение золотника; Ртр – трение.
Уравнение (1) анализируется для нескольких видов нагрузки при
мгновенном перемещении золотника. Для определения реакции поршня,
нагруженного одной силой сухого трения уравнение (1) имеет вид:
,хFp/p1
v
kdt/dy
п0тр
⋅−= (2)
Уравнение (2) представляет собой линейное дифференциальное урав-
нение первого порядка. Из него следует, что изменение скорости (реак-
ция) рабочего органа зависит от степени открытия золотника. Вид пере-
ходного процесса по уравнению (2) определить не представляется воз-
можным.
При нагружении поршня гидроцилиндра одной инерционной нагруз-
кой уравнение (1) принимает вид:
,dtFp/xsgnymd1
v
kdt/dy 2
n0
2
−= (3)
которое имеет решение только при ступенчатом смещении золотника на
заданную величину x. В этом случае оно сводится к вырожденному урав-
нению Рикатти типа:
,вavdt/dv
2
пп
=+
решение которого имеет вид
xtk
2
te1
ln
Fp
xmk
y v
pF2
п0
22
v −⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ += . (4)
Следует отметить, что приведение уравнений движения рабочего ор-
гана гидропривода к виду уравнений Рикатти является базовой методикой
при исследовании поведения рабочего органа гидромеханических систем
без учета сжимаемости жидкости.
Оценка влияния сжимаемости жидкости на переходные процессы в
гидроприводе, приведенная в работе [3] при решении задачи движения
поршня гидроцилиндра, нагруженного позиционной силой (пружинная
нагрузка), привела к выводу, что учет сжимаемости жидкости не оказыва-
ет существенного влияния на поведение системы. Это может быть при-
знано верным лишь в ограниченном диапазоне параметров системы.
281
Анализ приведенной выше методики вывода уравнений и исследова-
ний поведения рабочего органа гидромеханической системы при откры-
тии гидрораспределителя не позволяет сделать вывод о виде реакции на
возмущение, о влиянии закона открытия гидрораспределителя (смещения
золотника) на динамические процессы в системе. Такой подход к иссле-
дованиям позволяет получить характеристики разгона, приблизительное
время выхода рабочего органа на установившуюся скорость, что доста-
точно для построения систем автоматического регулирования и алгорит-
мов работы гидромеханических систем.
Методы и результаты исследования.
Результаты исследования законов движения рабочего органа трехмас-
совой гидромеханической системы без учета сжимаемости жидкости при-
ведены в работе [4]. В работе аналитически и с помощью имитационного
моделирования трехмассовой системы, представляющей собой поршень,
нагруженный инерционной, постоянной нагрузкой и силой трения, полу-
чена формула для времени разгона рабочего органа
,F/Rp/FsF/RpF/Mt
тт
+2ln= 00
2
прсраб. ββ (5)
где Мпр. – приведенная масса подвижных частей и жидкости; β – коэффи-
циент, учитывающий потери давления; pо – давление источника питания;
Rт – нагрузка; S – ход поршня.
На базе этой формулы получены выражения для минимального вре-
мени разгона (tсраб.мин.) рабочего органа гидромеханической системы, на-
груженной различными видами нагрузки.
Для безинерционной системы с технологической нагрузкой Rт
(Мпр=0; Rт ≠0) время разгона (срабатывания) определяется так:
,/sR)p/(t
т
/ β23=
23
0сраб.мин (6)
Из выражения (6) следует, что при чисто технологической нагрузке
минимальное время разгона возможно при перестановочном усилии в
полтора раза больше нагрузки, из чего можно определить оптимальную
по мощности площадь поршня, обеспечивающую такое усилие.
Для системы, нагруженной чисто инерционной нагрузкой (Мпр ≠0;
Rт=0), минимальное время разгона определяется выражением:
β
+2ln++β
1
=
опт
1= 1=
2
тр.с
ж.с.2
2
тр.н.
ж.н
2
опт
пр
0
сраб.мин. ∑ ∑
sF
F
m
F
m
F
m
p
t
k
i
i
i .
.
.
. α , (7)
где ;mF 3 2
пропт β2ln2=
индексы (н) и (с) относятся к напорному и сливному трубопроводам.
Для системы, нагруженной инерционной и технологической нагруз-
ками (Мпр ≠0; Rт ≠0), минимальное время срабатывания согласно работе
[3] можно определить так:
282
( )
,
FRFp
NEFsF
t
т
.
3
0
23
сраб.мин
++
=
β
(8),
где
+2ln= 2
тр.с
ж.с
1=
2
1=
2
тр.н
ж.н2 ∑∑
i
i
i
i
k
i i
i
F
m
F
m
E αβ
; ;mN ln2β= 2
пр.
Приведенные в работах [3, 4] аналитические зависимости динамиче-
ских характеристик гидропривода от закона открывания запорного эле-
мента дают один ответ: чем медленнее открывается золотник, тем спо-
койнее переходной процесс, но не показывают направлений синтеза этого
закона для оптимизации разгона рабочего органа гидромеханической сис-
темы. Вместе с тем модельные осциллограммы, приведенные в работе [4]
показывают, что колебательные процессы в гидросистеме отличаются по
интенсивности в зависимости от мгновенного и плавного перемещения
золотника гидрораспределителя.
Из известных опубликованных работ только С.Н.Кожевников в рабо-
те [5] связывает закон открытия гидрораспределителя с динамическими
характеристиками гидромеханической системы. Он рекомендует для оп-
тимизации разгона применять закон открытия гидрораспределителя по
условию to = Т/2; где to– время открытия золотника при f (t) = f max t/to , а
Т–период колебаний рабочего органа гидромеханической системы.
Анализ научно–технической литературы не подтверждает широкого
распространения данной рекомендации. Причиной, по нашему мнению,
является тот факт, что максимальное открытие запорного элемента из–за
множества операций, выполняемых одним гидроприводом, не совпадает с
оптимальным проходным сечением напорного трубопровода, требуемым
в каждом конкретном случае для обеспечения заданной скорости переме-
щения рабочего органа. Проходное сечение трубопроводов и запорно–
регулирующей арматуры, согласно, например, работе [6], выбирается из
условия минимизации потерь напора в гидротрассах.
Анализ известных способов формирования закона открывания гидро-
распределителей или иных запорно–регулирующих элементов показал,
что они сводятся к решению двух задач: обеспечению минимального, по
условиям функционирования сервопривода и конструкции запорного эле-
мента, времени его перемещения и управлению скоростью набора давле-
ния в движущей полости гидродвижителя.
Задача повышения быстродействия сервопривода запорного элемента
сводится к уменьшению трения покоя (для золотниковых гидрораспреде-
лителей), достаточно полно представлена в технической литературе, на-
пример, [7], поэтому остановимся на вопросах управления скоростью
набора давления в напорной полости гидродвижителя.
Управление скоростью набора давления в гидросистеме движителя
осуществляется тремя способами. Первый способ, основан на регулиро-
вании скорости открытия запорных элементов. Применительно к золотни-
283
ковым распределителям с разгрузкой, реализация этого способа основана
на дроссельном регулировании полостей основного золотника. Нами в
работе [8] показано, что введение дроссельного управления перемещени-
ем основного золотника вызывает запаздывание срабатывания, но практи-
чески не влияет на скорость перемещения золотника. В одноступенчатых
клапанных распределителях регулирование скорости сервопривода дает
положительный эффект для клапанов с неразрезным толкателем. В много-
ступенчатых клапанах открытие основного клапана происходит практиче-
ски мгновенно. Создание комбинированных устройств [6], в которых зо-
лотник, например, снабжен ступенчатыми проходными окнами, которые
реализуют перелом в статической характеристике расхода в зависимости
от перемещения золотника, не нашло практического применения из–за
крайне низкой эксплуатационной надежности золотников. Одним из на-
правлений регулирования скорости открытия золотниковых запорных
элементов является демпфирование перемещения золотника. Устройства
и принцип работы демпфирующих устройств наиболее полно описаны в
работе [6]. Следует отметить, что большинство демпфирующих устройств
сложны по конструкции и пригодны, как правило, для работы с конкрет-
ным гидромеханизмом и на одном режиме работы этого механизма.
Вторым способом регулирования скорости набора давления является
комбинация различных элементов, регулирующих скорость потока жид-
кости и запорного элемента. Для регулирования скорости набора давления
в насосно–аккумуляторном гидроприводе используют дроссели, различ-
ного вида регуляторы потока и клапанные механизмы (переливные, пре-
дохранительные и др.). В насосном гидроприводе – регуляторы расхода
насосов, которые в комбинации с запорными элементами эффективны.
Эффект достигается за счет создания режима работы гидропривода с не-
достатком расхода. Регулирующие скорость набора давления гидроэле-
менты устанавливаются на гидротрассах до и после запорных элементов.
Наиболее простым и эффективным, по нашему мнению, является способ
ограничения скорости набора давления в гидропрессах с помощью регу-
лируемого дросселя, установленного перед запорным элементом. Сумми-
руя сказанное, делаем вывод, что поиск рациональных законов нагруже-
ния (индивидуально для каждого конкретного случая) большинством ав-
торов рекомендуется вести в направлении создания различного рода
демпферов колебаний, ограничителей расхода (скорости набора давления)
и уменьшении давления настройки (давления НАС, насосной станции).
Общего подхода к формированию закона нагружения гидромеханизмов не
предлагается.
Третьим способом управления набором давления и синтезом заданно-
го закона движения исполнительного органа гидромеханических систем
является использование обратных связей различного вида. Поскольку
рассматриваются системы дискретного действия, анализ работы следящих
систем не проводился.
284
Нами проведен поиск оптимальных способов формирования закона
нагружения для открывания запорного органа гидросистемы, который
базировался на следующих предпосылках. Согласно работе [5] макси-
мальное быстродействие системы соответствует открытию запорного
элемента по линейному закону за время равное полупериоду колебаний
рабочего органа гидромеханизма. Линейный закон открывания можно
заменить ступенчатым законом, который проще всего реализуется в сис-
теме управления. Анализ характеристик быстродействия наиболее широ-
ко использующихся в практике гидропривода запорных элементов пока-
зал, что в реальном диапазоне частот гидромеханизмов можно использо-
вать не более двух ступеней открывания запорного элемента, т.е. закон
открывания должен быть двухступенчатым. Практическая реализация
такого закона нагружения вполне возможна с помощью двух золотнико-
вых или одноклапанных распределителей для каждого гидромеханизма
или одного двухступенчатого клапанного гидрораспределителя с регла-
ментированным временем (скоростью) работы его сервопривода.
Такие исходные положения позволили нам сформулировать требова-
ния к закону нагружения (в первом приближении ступенчатому). Откры-
вание запорного элемента должно быть ступенчатым и время полного
открывания должно составлять половину периода собственных колебаний
рабочего органа. Из теории импульсных систем известно, что реакция
системы на передний фронт импульса проявляется в виде начала движе-
ния или увеличения скорости перемещения рабочего органа, а задний
фронт импульса способствует уменьшению скорости перемещения рабо-
чего органа. Такая посылка позволила высказать предположения, что,
поскольку модуль второго импульса имеет величину, равную максималь-
ному (полному, по начальному условию) открыванию проходного сечения
рабочего органа, то скорость нарастания давления зависит от модуля (ве-
личины открывания) первой ступени закона нагружения. Суть способа
заключается в первоначальном открывании запорного элемента на не-
большую величину и через некоторое время, обусловленное динамиче-
скими характеристиками гидросистемы, на полную величину сечения
запорного элемента.
В нашем случае это выглядит следующим образом. Если подать ко-
манду на пуск гидромеханизма в виде открывания запорного элемента на
величину, меньшую полного открывания клапана, то реакция системы
(амплитуда колебаний рабочего органа) будет меньше максимальной.
Когда первое колебание рабочего органа, возмущенное первой ступенью
закона нагружения, достигнет максимальной амплитуды, подается коман-
да на переход ко второй ступени закона нагружения в виде открывания
запорного элемента до максимального значения. В момент полного от-
крывания запорного элемента амплитуда колебаний рабочего органа дос-
тигает максимума и его дальнейшее движение происходит по нисходящей
ветви колебаний (в частном случае рабочий орган остановится). Действие
285
второй ступени закона нагружения препятствует движению рабочего ор-
гана по нисходящей ветви колебаний, тем самым препятствуя колебани-
ям.
Для использования двухступенчатого способа формирования закона
нагружения необходимо ответить на два основных вопроса:
– какое значение модуля первой ступени закона нагружения? (величина
первоначального открытия запорного элемента);
– какая продолжительность паузы между импульсами, учитывая чистое
запаздывание и разгон рабочего ор-
гана гидромеханической системы?
Для ответа на поставленные во-
просы нами проведено исследование
реакции одномассовой модели
(рис.1) с центральной массой рабоче-
го органа и приведенной к ней мас-
сами жидкости в магистралях. Такая
расчетная схема является одной из основных, наиболее часто встречаю-
щихся в практике схем гидромеханизмов. Целью исследований являлось
изучение реакции системы на ступенчатое возмущение в виде открытия
запорного элемента на входе в гидросистему и поиск оптимального закона
открывания запорного органа. Параметры модели, уравнения движения и
краткие итоги исследования опубликованы нами в работе [9]. В качестве
параметров закона нагружения приняты: D=f1i/f1max – степень открытия
проходного сечения запорного элемента; τ – время максимума реакции (х)
рабочего органа (массы mпр) гидромеханической системы на возмущение.
Время максимума реакции τ является временем действия первой ступени
закона нагружения. Его значение равно τ
=T/2+tз; где Т–период колебаний рабочего
органа; tз – время чистого запаздывания
системы (время от открытия гидрораспреде-
лителя до начала движения рабочего орга-
на), определенного по выражениям, содер-
жащимся в работе [8].
Начальные условия моделирования: при
t = 0; давления в полостях гидроцилиндров
равны нулю, перемещение, скорость и уско-
рение рабочего органа равны нулю. В каче-
стве критериев оценки закона нагружения
использовалось быстродействие системы
(tр ) в виде времени достижения рабочим
органом постоянной скорости движения;
максимальная амплитуда колебаний (мак-
симальное перемещение) xmax и размах колебаний рабочего органа (∆А)
исследуемой системы. При адаптации модели использовались осцилло-
Рис.1. Расчетная схема
Рис.2. Закон нагружения (а)
и реакция гидросистемы (б)
на нагружение
286
граммы динамических процессов в гидроприводе при работе реального
механизма.
Закон нагружения и реакция гидросистемы на возмущение при раз-
личных параметрах закона нагружения приведены на рис.2. Кривые пере-
мещения рабочего органа гидромеханической системы (рис.2 –а) свиде-
тельствуют, что реакция системы изменяет свой характер от колебатель-
ного (кривые D=1; D=0,33) до апериодического (кривые D=0,17;
D=0,07), в зависимости от величины модуля первого импульса (параметр
D). Для сравнения приведен вариант линейного нагружения по рекомен-
дациям С.Н.Кожевникова (кривая D=2fmaxti/T).
Результаты исследований и их обработка приведены в табл.1 и 2.
Таблица 1 Результаты имитационного моделирования
D mпр/F
2
107кг/м4
Е1/V1
109н/м5
Е2/V2
108н/м5
Т/2
с
β,
Гц
τ,
с
хmax
мм
∆А
мм
tp
c
1,0 3,33 5,98 6,96 0,24 2,08 0,24 63,8 38,1 0,9
0,33 3,33 5,98 6,96 0,24 2,08 0,28 57,8 32,9 0,74
0,17 3,33 5,98 6,96 0,24 2,08 0,28 46,7 5,5 0,48
0,07 3,33 5,98 6,96 – – 0,26 45 – 0,44
1,0 1,67 5,98 23,3 0,09 5,55 0,1 19,2 12,24 0,36
0,33 1,67 5,98 23,3 0,09 5,55 0,1 17,1 6,67 0,3
0,17 1,67 5,98 23,3 – – 0,12 13,2 – 0,14
0,07 1,67 5,98 23,3 – – 0,14 14,5 – 0,22
Лин. 1,67 5,98 23,3 0,09 5,55 – 18,3 9,01 0,34
1,0 1,67 5,98 6,96 0,16 3,12 – 62,6 37,8 0,64
1,0 1,67 5,98 6,96 0,16 3,12 0,18 62,6 37,8 0,64
0,33 1,67 5,98 6,96 0,16 3,12 0,18 52,8 19,1 0,56
0,23 1,67 5,98 6,96 0,16 3,12 0,18 46,6 7,11 0,36
0,17 1,67 5,98 6,96 – – 0,18 41,4 – 0,24
0,10 1,67 5,98 6,96 – – 0,18 43,6 – 0,4
0,07 1,67 5,98 6,96 0,16 3,12 0,18 49,4 11,1 0,5
1,0 3,33 5,98 23,3 0,12 4,16 0,14 19,6 10,3 0,44
0,33 3,33 5,98 23,3 0,12 4,16 0,14 18,5 8,2 0,44
0,23 3,33 5,98 23,3 0,12 4,16 0,14 17,3 5,9 0,44
0,17 3,33 5,98 23,3 0,12 4,16 0,14 15,9 3,2 0,3
0,10 3,33 5,98 23,3 – – 0,14 15,2 – 0,32
0,07 3,33 5,98 23,3 0,12 4,16 0,14 16,3 3,3 0,36
0,033 3,33 5,98 23,3 0,12 4,16 0,16 17,7 6,3 0,56
Лин. 3,33 5,98 23,3 0,12 4,16 – 19 9,2 0,44
0,17 1,67 3,0 23,3 – – 0,14 – – 0,22
0,07 1,67 3,0 23,3 0,10 5,0 0,14 17,7 6,2 0,42
0,33 1,67 3,0 23,3 0,10 5,0 0,14 14,4 1,6 0,22
0,33 1,67 10,0 23,3 0,08 6,24 0,10 17,6 9 0,30
0,17 1,67 10,0 23,3 0,08 6,24 0,10 14,8 1,6 0,20
0,07 1,67 10,0 23,3 0,08 6,24 0,10 15,1 2,5 0,26
287
Таблица 2 Обработка результатов исследований
β=3,12Гц β=4,16Гц β=5,55Гц
D Xi/Xm tpi/tpm Xi/Xm tpi/tpm Xi/Xm tpi/tpm
1 1 1 1 1 1 1
0,33 0,84 0,88 0,94 1 0,89 0,83
0,23 0,74 0,56 0,88 1
0,17 0,66 0,38 0,81 0,68 0,69 0,39
0,1 0,7 0,63 0,77 0,73
0,07 0,79 0,78 0,83 0,82 0,76 0,61
0,033 0,9 1,27
Лин. 0,97 1 0,95 0,94
В таблице приведены Xi/Xm – отношения максимальных перемеще-
ний рабочего органа; tpi/tpm – быстро-
действия системы при i–том значении D к
максимальному перемещению и быстро-
действию при D=1. Лин. – линейный
закон открывания. В результате исследо-
ваний установлено, что при внешнем
нагружении системы путем открывания
запорного элемента ее реакция тем
меньше, чем меньше скорость нарастания
давления в напорной полости гидродви-
жителя. Линейный закон открывания
запорного элемента за время равное Т/2
уменьшает максимальное перемещение и
увеличивает быстродействие системы на
3–6% по сравнению с мгновенным открыванием запорного элемента.
Выводы.
Исследование реакции гидромеханической системы с помощью ими-
тационной модели, представленной в виде одной массы с краевыми жест-
костями, имитирующими гидроцилиндры и присоединенные к ним маги-
страли, работающей в режиме двухступенчатого нагружения, показало,
что реакция системы имеет оптимум (максимум по быстродействию tр и
минимум по максимальному перемещению рабочего органа Х), зависящий
от параметров системы и параметров закона нагружения (рис.3). Парамет-
рами закона нагружения являются: D – модуль первой ступени нагруже-
ния (D=f/fmax, при fmax=1), время действия первой ступени нагружения τ и
модуль второй ступени нагружения fmax.
В большинстве случаев оптимальное время нагружения равно поло-
вине периода собственных колебаний системы (τ=Т/2). В некоторых слу-
чаях оптимальное время нагружения содержит и время чистого запазды-
вания системы, т.е. τ= tз +Т/2.
Рис.3 – Зависимость Хi/Χm
от модуля закона нагруже-
ния D
288
Каждая система обладает максимальным быстродействием при опре-
деленном значении модуля первой ступени нагружения. В зависимости от
параметров системы возможно повышение быстродействия на 30–50%
при уменьшении амплитуды колебаний на 10–20%.
При уменьшении сил трения уменьшается амплитуда колебаний и
увеличивается их декремент. На закон нагружения, при котором достига-
ется максимальное быстродействие, сила трения не влияет. Изменение
частотных характеристик системы и скорости перемещения рабочего ор-
гана не оказывает ощутимого влияния на закон нагружения, при котором
достигается максимальное быстродействие. Область оптимальных значе-
ний параметра D лежит предположительно в пределах 0,1≤ D≤ 0,4.
Результаты исследований закладывают теоретическую основу под но-
вый класс дискретно управляемых гидромеханизмов, обладающих макси-
мальным быстродействием и минимальной реакцией на возмущение. Их
использование наиболее целесообразно в клапанных и золотниковых гид-
рораспределителях, использующих в своей конструкции более одного
запорного элемента.
1. Кожевников С.Н. Динамика нестационарных процессов в машинах. – Киев:
Наук.думка, 1986.–288 с.
2. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро – и пневмосистем. – М.: Машино-
строение, 1977. – С.22.
3. Электрогидравлические следящие системы / В.А.Хохлов, В.Н.Прокофьев и др. //
М.: Машиностроение, 1971, С.81–82.
4. Праздников А.В. Гидропривод в металлургии. – М.: Металлургия, 1973. – 336 с.
5. Кожевников С.Н. Аппаратура и механизмы гидро–, пневмо– и электроавтома-
тики. – Киев: Машгиз, 1961. – 550 с.
6. Объемные гидравлические приводы. / Т.М.Башта и др. – М.: Машиностроение,
1969.– 638 с.
7. Михеев В.А., Ям В.М., Поляков Б.И. Модернизация гидропрессового оборудова-
ния. – М.: Машгиз, 1961. – С.127–148.
8. Большаков В.И., Листопадов И.Б. Особенности динамических процесс при
пуске гидромеханизмов дискретного действия. //Фундаментальные и при-
кладные проблемы черной металлургии. – Вып.4. – К.: Наукова думка, 2001.
– С.–306–311.
10. Большаков В.И., Листопадов И.Б. Анализ способов формирования рациональ-
ных по быстродействию законов нагружения гидромеханизмов. //Теория и
практика металлургии. – № 5–6. – 2002. – С.43–47.
Статья рекомендована к печати канд.техн.наук В.В.Вереневым
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /None
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Error
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJDFFile false
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments false
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 300
/ColorImageDepth -1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages true
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 300
/GrayImageDepth -1
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages true
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages true
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName (http://www.color.org)
/PDFXTrapped /Unknown
/Description <<
/ENU (Use these settings to create PDF documents with higher image resolution for high quality pre-press printing. The PDF documents can be opened with Acrobat and Reader 5.0 and later. These settings require font embedding.)
/JPN <FEFF3053306e8a2d5b9a306f30019ad889e350cf5ea6753b50cf3092542b308030d730ea30d730ec30b9537052377528306e00200050004400460020658766f830924f5c62103059308b3068304d306b4f7f75283057307e305930023053306e8a2d5b9a30674f5c62103057305f00200050004400460020658766f8306f0020004100630072006f0062006100740020304a30883073002000520065006100640065007200200035002e003000204ee5964d30678868793a3067304d307e305930023053306e8a2d5b9a306b306f30d530a930f330c8306e57cb30818fbc307f304c5fc59808306730593002>
/FRA <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>
/DEU <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>
/PTB <FEFF005500740069006c0069007a006500200065007300740061007300200063006f006e00660069006700750072006100e700f5006500730020007000610072006100200063007200690061007200200064006f00630075006d0065006e0074006f0073002000500044004600200063006f006d00200075006d00610020007200650073006f006c007500e700e3006f00200064006500200069006d006100670065006d0020007300750070006500720069006f0072002000700061007200610020006f006200740065007200200075006d00610020007100750061006c0069006400610064006500200064006500200069006d0070007200650073007300e3006f0020006d0065006c0068006f0072002e0020004f007300200064006f00630075006d0065006e0074006f0073002000500044004600200070006f00640065006d0020007300650072002000610062006500720074006f007300200063006f006d0020006f0020004100630072006f006200610074002c002000520065006100640065007200200035002e00300020006500200070006f00730074006500720069006f0072002e00200045007300740061007300200063006f006e00660069006700750072006100e700f50065007300200072006500710075006500720065006d00200069006e0063006f00720070006f0072006100e700e3006f00200064006500200066006f006e00740065002e>
/DAN <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>
/NLD <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>
/ESP <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>
/SUO <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>
/ITA <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>
/NOR <FEFF004200720075006b00200064006900730073006500200069006e006e007300740069006c006c0069006e00670065006e0065002000740069006c002000e50020006f00700070007200650074007400650020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e0074006500720020006d006500640020006800f80079006500720065002000620069006c00640065006f00700070006c00f80073006e0069006e006700200066006f00720020006800f800790020007500740073006b00720069006600740073006b00760061006c00690074006500740020006600f800720020007400720079006b006b002e0020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e0074006500720020006b0061006e002000e50070006e006500730020006d006500640020004100630072006f0062006100740020006f0067002000520065006100640065007200200035002e00300020006f0067002000730065006e006500720065002e00200044006900730073006500200069006e006e007300740069006c006c0069006e00670065006e00650020006b0072006500760065007200200073006b00720069006600740069006e006e00620079006700670069006e0067002e>
/SVE <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>
>>
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-21473 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0070 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:17:26Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Большаков, В.И. Листопадов, И.Б. 2011-06-16T12:36:28Z 2011-06-16T12:36:28Z 2005 Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2005. — Вип. 11. — С. 279-288. — Бібліогр.:10 назв. — рос. XXXX-0070 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/21473 669:621.0:005 Приведены результаты исследования реакции дискретной гидросистемы с центральной массой и краевыми жесткостями. Предложен и исследован закон оптимального открывания запорного органа. ru Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии Металлургическое машиноведение Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение Большаков, В.И. Листопадов, И.Б. Металлургическое машиноведение |
| title | Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение |
| title_full | Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение |
| title_fullStr | Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение |
| title_full_unstemmed | Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение |
| title_short | Исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение |
| title_sort | исследование реакции дискретно управляемых гидросистем на возмущение |
| topic | Металлургическое машиноведение |
| topic_facet | Металлургическое машиноведение |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/21473 |
| work_keys_str_mv | AT bolʹšakovvi issledovaniereakciidiskretnoupravlâemyhgidrosistemnavozmuŝenie AT listopadovib issledovaniereakciidiskretnoupravlâemyhgidrosistemnavozmuŝenie |