Методы и модели автоматизированного анализа и синтеза элементов гидропривода

• Автор: Даршт, Яков Адольфович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ковров
• Количество страниц: 426 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень основных обозначений, индексов, сокращений.

Введение.

Глава 1. Концепция системы моделирования элементов гидро

привода
1.1. Задачи машиностроительной гидравлики и программные комплексы для их решения. Обзор и анализ литературных источников.

1.1.1. Аналитический обзор задач машиностроительной гидравлики

1.1.2. Обзор программных комплексов для решения задач машиностроительной гидравлики.

1.2. Концептуальная основа комплекса для моделирования

и расчетов элементов гидропривода.

1.3. Основные элементы комплекса

1.3.1. Общая структура комплекса.
1.3.2. Система моделей, методик, библиотека моделей
1.3.3. Компьютерные программы комплекса
1.3.4. Концепция имитационного моделирования комплекса.
1.4. Структура комплекс моделей гидроаппаратов и структура комплекса моделей гидромашин.
1.4.1. Структура комплекса моделей гидроаипаратов.
1.4.2. Комплекса моделей гидромашин и гидроприводов. Последовательность автоматизированного проектирования.
Выводы к главе 1.
Глава 2. Моделирование потоков жидкости в каналах гидроаппара гов и гидромашин
2.1. 3х мерное моделирование потоков жидкости в каналах гидроаппаратов
2.2. Методика расчета базовых значений гидравлических коэффициентов.
2.3. Одномерная модель потока и методика расчета серий коэффициентов расходов и сил с использованием одномерной модели потока.
2.3.1. Основные положения одномерного моделирования потока жидкости
2.3.2. Укрупненная структурная схема модели потока для расчета эпюры давления жидкости,действующей на затвор гидроаппарата
2.3.3. Дополнение подробная структурная схема модели
потока жидкости.
2.3.4. Модель коэффициента расхода.
2.3.5. Модельные исследования характеристик клапана
с использованием однокоординатной модели потока
2.3.6. Сравнение результатов эксперимента и расчетов.
2.4. Моделирование потоков жидкости в зазорах гидромашин
2.4.1. ЗИмодель потока в зазоре распределитель блок цилиндров
2.4.2. Одномерная модель потока в зазоре распределитель блок цилиндров.
2.4.3. Модельные исследования гидростатической силы
в паре распределитель блок цилиндров.
Выводы к главе 2.

Глава 3. Система имитационных моделей гидроанарптов.
3.1. Имитационные модели элементарных устройств.
3.1.1. Шаблоны имитационных моделей элементарных устройств
а Шаблоны моделей гидроемкостсй гидролиния, гидрообъемы
б Шаблоны моделей гидроиндуктивностей
б Шаблоны моделей дроссельных устройств
Дроссель типа дроссельная шайба
Дроссели конусного и шарикогвого типа
Дроссель золотникового типа
Квадратичный дроссель типа соплозаслонка.
3.1.2. Модельные исследования дроссельного устройства расчет характеристики пропорционального распределителя РСП.
3.2. Имитационные модели распределителей и модельные исследования
3.2.1. Шаблоны моделей распределителей
а Гидропотенциометры и сервоусилители
б Золотниковые распределители
3.2.2. Модельные исследования распределителей.
а Модельные исследования пропорционального электрогидравлического распределителя ДУ6.
б Модельные исследования распределителя ДУ
с открытым центром
3.3. Имитационные модели и модельные исследования напорных
клапанов
3.3.1. Шаблоны имитационных моделей напорных клапанов
а Клапан нормальнозакрытый прямого действия.
б Клапан нормальнооткрытый прямого действия.
в Клапаны непрямого действия.
3.3.2. Модельные исследования напорных клапанов
3.4. Имитационные модели поточных клапанов
3.4.1. Шаблоны имитационных моделей поточных
клапанов
а Регулятор потока.
б Делитель потока дроссельного типа
3.5. Идентификация моделей
а Общий подход.
б Пример идентификации имитационной модели клапана. Моделирование характеристики коэффициента сил
Выводы к главе
Глава 4. Система имитационных моделей гидромашин, гидропередач и гидроприводов
4.1. Обобщенная модель гидромашины
4.1.1. Принцип действия гидромашин.
4.1.2. Классификация гидромашин
4.2. Обоснование системы моделей гидромашин.
4.3. Модели гидромашин первого уровня.
4.3.1. Общая характеристика моделей гидромашин.
4.3.2. Уравнения,описывающие гидромашину.
4.3.3. Структурные схемы моделей гидромашин первого уровня.
4.4. Модели гидропередач первого уровня.
4.4.1. Примеры гидропередач
4.4.2. О модельных исследованиях гидромашин, гидропередач, гидроприводов
4.5. Модели рабочего процесса в поршневой камере
гидромашины
4.5.1. Базовая модель рабочего процесса в поршневой камере насоса модель индикаторная
диаграмма.
4.5.2. Производная модель рабочего процесса в
поршневой камере насоса модель поршень.
4.6. Имитационная модель гидромашины. Второй уровень
4.6.1. Базовая имитационная модель гидромашины
4.6.2. Модельные исследования мгновенных значений параметров рабочего процесса гидромашин.
4.6.2. Исследования нагрузок на органе регулирования подачи насосов от сил давления жидкости в поршневых камерах насоса
4.7. Модельные исследования гидроприводов.
а Модельные исследования гидропривода рулевого управления транспортным средством.
б Расчет энергетических характеристик гидропривода платформы экскаватора.
Выводы к главе
Заключение
Список литературы


Выводы выполненный обзор задач машиностроительной гидравлики, методик их решений и обзор программных комплексов, позволяет сделать вывод о том, что готового относительно универсального, современного инструмента для моделирования именно элементов машиностроительной гидравлики,и. Но имеется общеметодическая основа для решения этой задачи 2. Общая тенденция состоит в следующем комплексы составляются из современных зарекомендовавших себя компьютерных программ,, способных взаимодействовать друг с другом. Комплексы составляются на основе концепции комплекса, которая отражает современные достижениях в области САПР, информатики, системотехники и моделирования. Концепция представляет собой ряд взаимосвязанных положений, обеспечивающих системный подход в формировании комплекса моделирования для анализа и синтеза элементов гидропривода. Имея в виду перечисленные выше цели, выбираем КОНСТРУКТИВНЫЙ принцип комплекса, который состоит в моделировании гидроустройств системой разнородных и разноуровневых моделей,связанных между собой,и в переносе центра тяжести в проектировании с экспериментальных работ на комплексное моделирование. При этом заменяется основной массив экспериментальных исследований на модельные исследования в ЗЭ САПР программах, рассчитывающих процессы на микро и макроуровнях. В моделях микроуровня рассчитываются характеристики, которые экспериментально получить проблематично, но отсутствие которых в итоге приводит к необходимости экспериментальной доводки образцов техники. Результаты обобщения модельных экспериментов в виде коэффициентов, функции и т. В имитационных моделях исследуется функционирование устройства в целом исследуются статические, динамические и энергетические характеристики. В имитационную модель, где это необходимо, встраивается ЗЭмодель для связного расчета. Концепция, как отмечалось во введении, разрабатывается также, исходя из современных требований, предъявляемых к уровню современного проектирования. Этот уровень предполагает ориентацию на современную компьютерную технику, программное обеспечение, технологии 1, 2, 3, 4. Система моделирования является элементом интегрированного комплекса САОСАМСАЕРЭМ. Эта среда организована определенным образом, в соответствии с концепцией этого комплекса, состоит из компьютерных программ, методик и имитационных моделей. Комплекс предназначен для выполнения операций анализа и синтеза элементов гидроприводов и приводов в целом при промышленном проектировании машиностроительной гидравлики и может входить в интегрированный САЭСАМСЛЕРЭМ комплекс предприятия. При разработке расчетного комплекса предприятие, проектирующее машиностроительную гидравлику, рассматривается как информационная система 2,3, а комплекс моделирования и расчета гидроустройств это элемент информационной среды предприятия. Комплекс разрабатывается как элемент интегрированного комплекса САОСАМСАЕРЭМ 2,3 Рис. Комплекс разрабатывается в русле технологий проектирования, суть которых в создании и существовании параллельно с выпускаемой продукцией ее виртуального аналога в виде комплекса компьютерных моделей 2. Рис. Комплекс для модельных исследований в рамках анализа и синтеза элементов гидропривода в формируется по общим правилам формирования компьютерной информационной среды для проектирования техники и включает комплекс коммерческих программ и специальных приложений, комплекс моделей, комплекс расчетных методик. Комплекс моделей и комплекс расчетных методик аккумулируются в библиотеку. Теоретической основой системы моделей комплекса служат понятия, принципы и положения, разработанные в основах САПР, информатике и системотехнике. Основные понятия, на которых строится комплекс это системный подход, сложная система, аналогия, модель, имитационная модель, адекватность модели, компьютерное моделирование, объектно ориентированное проектирование, структурно функциональное описание устройств и др. Коротко остановимся на них, опираясь при изложении на широкоизвестные работы 2, Норенков И. П. Разработка систем автоматизированного проектирования. Учебник для вузов. М. Издво МГГУ им. Н.Э. Баумана.