Попов Дмитрий Николаевич

В статье рассмотрены экспериментальные исследования расходных характеристик цилиндрического золотникового распределителя при малых электрических сигналах управления. Приведены описание экспериментальной установки и результаты измерения расхода воздуха, проходящего через золотниковый распределитель при малых смещениях золотника, вызванных изменением тока управления. От значения расхода при таких смещениях золотника, как известно, зависят точность управления выходным звеном гидропривода и условие его устойчивости. Цель работы состоит в создании методики определение расходных характеристик золотниковых распределителей гидроприводов путем продувки их воздухом под давлением.

С. 39-55

С. 32-42

С. 26-39

С. 984-999

Изложено решение задачи выбора параметров электрогидравлического усилителя, обеспечивающих его быстродействие при минимальной гидравлической мощности, необходимой для управления приводом. Для осуществления такой оптимизации выбраны варьируемые параметры и предложены целевые функции для оценки проектных вариантов. Рассмотрен пример оптимизации гидроусилителя по двум критериям: минимум непроизводительной утечки и максимальное быстродействие. Для определения аппроксимации фронта Парето в двухмерном множестве критериев использована многокритериальная модификация генетического алгоритма. Описанное в статье решение основано на обобщении известных из литературных источников методов расчета электрогидравлических следящих приводов и содержит новые предложения по структуре алгоритма оптимизации в приложении к гидравлическим устройствам автоматики.

В статье описана оптимизация силовой части электрогидравлического следящего привода с дроссельным регулированием. Электрогидравлический следящий привод рассматривается вместе с электрогидравлическим усилителем мощности, который заменен пропорциональным звеном. Для осуществления оптимизации гидропривода выбраны варьируемые параметры и предложены целевые функции для оценки проектных вариантов. Рассмотрен пример оптимизации силовой части гидропривода по двум критериям: близости фазочастотной характеристики к оси абсцисс и отношению массы к мощности. Для получения фронта Парето использована многокритериальная модификация генетического алгоритма. Изложенная в статье концепция основана на обобщении известных из литературных источников методов оптимизации электрогидравлического следящего привода и содержит новые предложения по структуре алгоритма оптимизации.

В статье рассмотрена задача выбора оптимальных параметров гидропривода с дискретно управляемым выходным звеном на примере гидропривода вентилятора для системы охлаждения двигателя транспортного средства большой грузоподъемности. Целевая функция при решении задачи принята в соответствии с критерием эффективности объемного гидропривода. Границы значений варьируемых параметров установлены с учетом работы гидропривода в указанной выше системе. Описаны результаты применения генетического и модифицированного генетического алгоритмов при определении параметров гидропривода. Полученные результаты сравниваются с результатами, основанными  на ЛП_τ-поиске оптимальных по двум критериям параметров гидропривода. Научной новизной статьи является то, что рассмотрены разные подходы к решению задачи интерактивного проектирования технической системы с дискретным управлением, которая составлены из выпускаемых промышленностью стандартных гидроагрегатов.

В статье изложена концепция, которая основана на методике последовательной оптимизации электрогидравлического следящего привода, представленного в виде подсистем уровня 1 (Ур. 1) и уровня 2 (Ур. 2). На уровне 1 электрогидравлический следящий привод рассматривается вместе с электрогидравлическим усилителем мощности, который заменен пропорциональным звеном. На уровне 2 выбран электрогидравлический усилитель мощности с предварительным каскадом усиления типа «сопло-заслонка» и механической обратной связью от золотника к заслонке. Для оценки проектных вариантов каждой подсистемы предложены целевые функции. Полагается целесообразной оптимизация при помощи ЛП-поиска или генетических алгоритмов. Изложенная в статье концепция основана на обобщении известных из литературных источников методов оптимизации электрогидравлического следящего привода и содержит новые предложения по структуре алгоритма оптимизации.

В статье изложен метод математического моделирования систем с центробежными насосами. С помощью математической модели построена структурная схема, ориентированная на интерактивное решение задачи оптимального управления насосными агрегатами. Приведен пример и результаты расчета аварийной остановки насосного агрегата с учетом момента инерции ротора насосного агрегата, частоты вращения его вала, напорной характеристики насоса и параметров, от которых зависят гидравлические волновые процессы в трубопроводах, подключенных к насосу. Контролируемыми величинами являются  частота вращения вала насосного агрегата и величина давления, вызванного неустановившимся движением жидкости на входе в насос. Для этих величин определены переходные процессы при внезапном отключении электродвигателя магистрального центробежного насоса. Научной новизной является представленная в структурной форме математическая  модель для исследования аварийных режимов центробежных насосов. 

Рассмотрен способ уменьшения требуемой мощности электромеханического преобра-зователя путем уравновешивания гидродинамических сил, действующих на распредели-тельный золотник. Для расчета этих сил применен метод конечных элементов (МКЭ), с помощью которого определялась форма поверхности золотника, обеспечивающая мини-мальные значения гидродинамических сил. Кроме того, построены графики для сравнения значений гидродинамических сил, полученных с помощью МКЭ для непрофилированного и профилированного золотника, для двух типа золотникового распределителя (подвод жидкости в центре золотника и по краям золотника). С помощью МКЭ было определено распределение давлений на поверхности золотника диаметрам 6 мм, в зазоре и полости золотникового распределителя. Приведены результаты компьютерного профилирования золотника и исследования влияния точности изготовления золотника на уравновешивание гидродинамических сил.

Приведены результаты компьютерного исследования и расчётов гидродинамических сил, действующих на золотник. С помощью МКЭ было определено распределение давлений на поверхности золотника диаметрам 6 мм в полостях-1 и 2. Кроме того, получено распределение осевых гидродинамических сил, действующих на золотник в полости-1 и в полости-2 при смещении золотника на максимальное значение, равное 0,6 мм и построены графики для сравнения значений гидродинамических сил, вычисленных с помощью МКЭ и аналитическим методом. Результаты расчетов подтверждены экспериментальными данными, ранее опубликованными другими авторами. С помощью разработанных методов определено влияние изменения температуры рабочей жидкости (масла) в диапазоне от -40°С до +50°С на гидродинамических сил.

Нагрузки на детали центробежного насоса изменяются, когда в системе «насос – трубопроводы» изменяются расходы жидкости. Математическая модель системы и расчеты указывают на возможное увеличение гидродинамических сил в насосе с двусторонним входом. Результаты могут быть использованы при расчете подшипников насоса.

Рассмотрена волновая модель течения жидкости в гидроприводе. Показано, что собственная частота дроссельного гидропривода может уменьшаться в 1,41 раза при одинаковой приведённой к выходному звену массе. В результате численных экспериментов определено влияние нелинейности расходно-перепадной характеристики на возникающие в гидроприводе автоколебательные процессы. Результаты численных экспериментов были сопоставлены с результатами испытаний гидро-механического следящего привода, применяемого в лабораторной установке кафедры Э-10 "Гидромеханика, гидромашины и гидро- пневмоавтоматика" МГТУ им. Н.Э. Баумана. Значения частот автоколебаний, полученных при испытаниях лабораторного образца гидромеханического привода и зарегистрированных при численных экспериментах практически равны и отличаются от вычисленных по линейной математической модели в 1,41 раза. Таким образом, можно заключить, что обнаруженные при математическом моделировании снижения собственной частоты автоколебаний гидромеханического привода соответствует действительности.