Аналіз технічних характеристик високомоментних гідромоторів з обмеженнями на основі динамічних розрахунків

Abstract

Мета – вивчення технічних характеристик найбільшого у світі сучасного високомоментного гідромотора багаторазової дії з точки зору забезпечення фірмою-виробником надійного функціонування при підвищених тисках, частотах обертання та залежно від застосовуваного сорту робочої рідини. Аналіз впливу динамічних навантажень на коливання тиску та частоти обертання гідромотора на режимах пуску та гальмування з урахуванням зміни інтенсивності подачі насоса та інерційних навантажень. Метод. Динамічний розрахунок об'ємного гідропривода з високомоментним гідромотором на основі досліджень зовнішніх завантажень, зміни часу подачі насоса, що забезпечує максимальну частоту обертання. Для вирішення нелінійних диференціальних рівнянь при розрахунку тиску в гідроприводі та частоти обертання гідромотора використано пакет прикладних програм VisSim. Режими зміни роботи гідромотора у часі за частотою обертання, тиску в гідроприводі, вихідної потужності та гідромеханічного ККД залежно від зовнішнього навантаження та подачі насоса представлені на відповідних осцилограмах. Математична модель гідропривода включає імітаційні модулі регулювання подачі аксіальнопоршневого насоса та зміни моменту опору на гідромоторі. Результати. Розрахунки динаміки гідропривода з високомоментним радіальнопоршневим гідромотором багаторазової дії показали необхідність попереднього моделювання режимів його роботи з урахуванням характеру зовнішнього навантаження, моменту інерції та інтенсивності подачі насоса. Висновок. Проведені дослідження можуть бути використані для розробки об'ємних гідроприводів з високомоментними гідромоторами для уточнення технологічних процесів роботи при експлуатації гідрофікованої машини.

The goal is to study the technical characteristics of the world's largest modern high-torque multi-acting hydraulic motor from the point of view of ensuring reliable operation by the manufacturer at elevated pressures, speeds and depending on the type of working fluid used. Analysis of the influence of dynamic loads on fluctuations in pressure and speed of the hydraulic motor in the modes of starting and braking, taking into account changes in the pump flow rate and inertial loads. Method. Dynamic calculation of a hydraulic fluid power with a high-torque hydraulic motor based on studies of external loads, changes in the pump feed time, providing the maximum speed. To solve nonlinear differential equations when calculating the pressure in the hydraulic drive and the rotational speed of the hydraulic motor, the VisSim application software package was used. The modes of change in the operation of the hydraulic motor over time in terms of rotational speed, pressure in the hydraulic fluid power, output power and hydromechanical efficiency, depending on the external load and pump flow, are presented on the corresponding oscillograms. The mathematical model of the hydraulic fluid power includes simulation modules for controlling the supply of an axial piston pump and changing the moment of resistance on the hydraulic motor. Results. Calculations of the dynamics of a hydraulic fluid power with a high-torque multi-acting radial piston hydraulic motor showed the need for preliminary modeling of its operation modes, taking into account the nature of the external loading, the moment of inertia and the intensity of the pump flow. Conclusion. The conducted studies can be used in the development of hydraulic fluid power with high-torque hydraulic motors to clarify the technological processes of work during the operation of a hydraulic machine.