Разработка методов динамического анализа тяжелых машин с гидроприводом

• Автор: Андриенко, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛНИЕ
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ МАШИН С ГИДРОПРИВОДОМ
1Л. Постановка задачи исследования
1.2. Типичные математические модели гидропривода
1.3. Основные результаты главы
2. ПОСТРОЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ МАШИН С ГИДРОПРИВОДОМ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ЭЛЕМЕНТАХ ГИДРОПЕРЕДАЧ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
2.1. Некоторые замечания к уравнениям элементов
гидроприводов машин
2.1.1. Уравнение золотника при неустановившемся режиме движения
2.1.2. Неаддитивность уравнения перепада давления по длине трубы
2.2. Простейшая динамическая модель гидросистемы
2.2.1. Учет сжимаемости рабочей жидкости
и газожидкостной смеси
2.2.2. Учет внутреннего трения рабочей э/сидкости
2.2.3. Свободные колебания системы
2.2.4. Дифференциалыюе уравнение колебаний
линеаризованной системы
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ МАШИН С ГИДРОПРИВОДОМ
3.1. Динамическая модель гидропривода
без учета внутреннего сопротивления жидкости
3.2. Динамическая модель гидропривода
с учетом внутреннего сопротивления жидкости
3.2.1. Продольные колебания жидкости в трубе
3.2.2. Приведение масс, податливостей
и коэффициентов диссипации
4. ДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАШИН В ПЕРЕХОДНЫХ
РЕЖИМАХ ПРИ ИДЕАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ ГИДРОПРИВОДА
4.1. Исследование упруго-диссипативных свойств жидкости
4.2. Динамическое исследование разводного моста
4.2.1. Кинематическое исследование
4.2.2. Силовое исследование моста в процессе разводки
4.2.2. Исследование гидропередачи
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Последние несколько десятилетий интенсивно разрабатываются и развиваются многочисленные системы автоматизации объектов авиационной и ракетной техники, технологические и транспортные машины. Машины являются сложными системами, состоящими из нескольких подсистем, называемых функциональными частями [17, стр. 6]. К функциональным частям относятся двигатели (приводы), механическая система, система управления и рабочий процесс. Существует достаточно большой класс машин, в которых применяются разнообразные гидравлические устройства. Это позволяет создавать автоматизированные приводы и системы управления, отличающиеся высокими динамическими характеристиками, точностью и надежностью при сравнительно небольших габаритах и массе.
При изучении динамики машин, как и всегда при выборе динамической модели, исследователя интересуют только те свойства функциональных частей, которые наиболее существенно влияют на исследуемые процессы. Поэтому рассмотрение сложных физических моделей частей машины не всегда является эффективным.
Гидросистема машины зачастую состоит из большого количества элементов. Однако, для описания динамики машины представляется важным создание модели гидросистемы как единого целого. В [20, стр. 9] говорится о том, что современные гидросистемы можно разделить на следующие виды:
— управляющие системы, используемые в системах управления и регулирования;
— технологические гидросистемы, обеспечивающие рабочие режимы машин, аппаратов, станков и других устройств.
Настоящая работа посвящена решению одной из задач указанной проблемы, а именно созданию алгоритма формирования динамических моделей тяжелых машин с гидроприводом на примере разводного моста. Тяжелыми мы будем называть машины, у которых приведенная к выходному
гидроцилиндра, Е1 - приведенный модуль объемной упругости жидкости, учитывающий упругие свойства гидролинии:

т , <* Еж '
1 +

где Еж - модуль объемной упругости жидкости; £сг - модуль Юнга материала трубопровода; й? и б - диаметр и толщина стенки трубопровода. Так как обычно
с1 Еж
=-<0,1,
5 Е„
и величина Еж известна с погрешностью более 10 %, то деформацией труб можно пренебречь и полагать

Аналогично можно полагать, что приведенный модуль объемной упругости гидроцилиндра Еи=Еж. В силу этого, в дальнейшем опустим
индексы у Ет и Еп.
Будем считать, что изменения объемов при сжатии жидкости всегда значительно уступают объемам гидроцилиндра и трубопровода. Обоснуем это предположение.
Рассмотрим случай отсутствия стока и притока массы жидкости, то есть будем считать массу жидкости постоянной и равной
тж=рУ,
где р - плотность жидкости, V-ее объем. Отсюда