Impact of transient processes on the parameters of a hydromechanical power actuator

Authors

DOI:

https://doi.org/10.20535/2521-1943.2024.8.3(102).310508

Keywords:

динамічна точність позиціонування, перехідний процес, час включення гідроприводу, електромагнітний клапан кільцювання, електронний блок керування, самоіндукція, постійна часу, кут відхилення керма, закид керма, стенд, структурна схема

Abstract

Research is focused on improving the dynamic accuracy of control surface positioning during the switching of hydraulic actuator modes and studying the processes and phenomena that cause control surface overshoot. Existing studies on the dynamic accuracy of hydraulic actuators have been analyzed. Transitional processes occurring in the " electromagnetic recirculation valve – electronic control unit" loop during changes in hydraulic actuator operating modes have been examined. The features of processes and physical phenomena leading to increased activation time of the hydraulic actuator have been identified. Solutions and electrical connection schemes for connecting the hydraulic actuator recirculation valve to the electronic control unit have been proposed to meet the accuracy positioning and activation time requirements.

Experimental studies have been conducted to simulate the operational mode of hydraulic actuators, and failure situations modes under various load forces have been identified. Based on the results, principles for designing connection schemes for the electromagnetic recirculation valve of the hydraulic-mechanical actuator to the electronic control unit, which enhance system positioning accuracy at the structural level, have been formulated. Technical solutions aimed at achieving the specified accuracy and activation time for the hydraulic actuator have been developed and practically tested. The effectiveness and suitability of the proposed solutions for operational use, considering external factors, have been experimentally confirmed.

References

  1. . А.М. Муращенко, О.В.Тижнов, О.П. Губарев, О.М. Яхно, «Розрахунок каналів гідроприводу з врахуванням змін температури і в’язкості робочої рідини», http://dx.doi.org/10.20535/2521-1943.2018.83.118414 23 February 2018
  2. . О.Д. Донець, В.О. Кудрявцев, «Особливості забезпечення аеродинамічних характеристик регіонального пасажирського літака», Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии, № 83, 2019, http://dx.doi.org/ 10.32620/oikit.2019.83.08, С.112
  3. . П.М. Андренко, А.Ю. Лебедєв, М.С. Свинаренко «Технічне діагностування гідравлічних приводів» : навч. посіб. /. – Харків : Видавничий центр НТУ “ХПІ”, 2016. С. 109-117
  4. . Г.В. Солдаткін, О. П. Губарев «Вплив температури робочої рідини на витратну характеристику клапана витрати з пропорційним керуванням», Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
  5. . І. А. Чекмасова «Динаміка гідроагрегата з дросельним керуванням на базі регулятора витрати», cпеціальність 05.05.17- гідравлічні машини та гідропневмоагрегати, Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук, “Харківський політехнічний інститут”, 2003 С. 1-19
  6. . Чекмасова И.А., Чекмасов А.В. «О природе нестабильности параметров гидроприводов с поршневыми машинами объёмного вытеснения» //Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ. - 1999. – Вып. 85. – С. 27-33.
  7. . Чекмасова И.А. Анализ методов стабилизации дроссельных гидроприводов //Вестник Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”. Машиностроение. – Сумы: СумГУ. - 2000. – Вып. 38. – Т. 1. – С. 196-200.
  8. . Чекмасова И.А. Об общих проблемах систем автоматической стабилизации различных процессов с текучей средой // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ. - 2000. - Вып. 111. – С. 41-52.
  9. Абрамов Е.И., Кравецкий Ю.А., Моисеев В.Г., Губарев А.П. Стенд для исследования эксплуатационных характеристик сервоприводов с цифровым управлением/Всеукраїнський науково-технічний журнал “Промислова гідравліка і пневматика” №4 (10).- 2005.- с. 91-94.
  10. Трофимов В.А., Кравецкий Ю.А., Моисеев В.Г., Губарев А.П. Влияние элементов преобразования управляющего сигнала на работу гидропривода с цифровым управлением /Всеукраїнський науково-технічний журнал “Промислова гідравліка і пневматика” №1 (15).- 2007.- с. 47-51
  11. . Лурье З.Я., Чекмасова И.А. Динамика дроссельного гидроагрегата с регулятором расхода, нагрузочным дросселем и гидродвигателем прямолинейного движения // Вестник Национального технического университета “ХПИ”. – Харьков: НТУ “ХПИ”. - 2002. – Вып. 9. –Т.12.– С. 129-135.
  12. Здобувачем проведені дослідження статичних і динамічних характеристик ГА з РВ і впливу на них конструктивних і режимних параметрів елементів ГА (твердості пружин, сил тертя, величини і характеру зміни навантаження тощо)
  13. . Лурье З.Я., Чекмасова И.А. Математическая модель дроссельного гидроагрегата с регулятором расхода // Вестник Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”. Машиностроение. – Сумы: СумГУ. - 2002. – Вып. 42. – Т. 1.– С. 178-183.
  14. Здобувачем виконано уточнення фізичної моделі ГА з РВ і функціонального призначення елементів ГА з урахуванням змін швидкості, тиску і дії зворотних зв'язків
  15. . Ю.А. Бурєнніков, Л.Г. Козлов, С.В. Репінський «Експериментальний стенд для дослідження характеристик гідроприводу з насосом змінної продуктивності», Вінницький національний технічний університет, ISSN 2521-1943. Mechanics and Advanced Technologies #2 (83), 2018
  16. . Ю.А. Бурєнніков, В.А. Ковальчук, Л.Г. Козлов, Ю.В. Шевчук, В.Г. Пилявець «Стабілізація витрати робочої рідини в гідроприводі ливарного механізму термопластавтомата», Вісник ЖДТУ. 2015. № 2 (73), с.6-11
  17. . А. І. Панченко, А. А. Волошина, В. Б. Мітков, І. А. Панченко, К. В. Нестеренко «Вплив конструктивних особливостей планетарних гідромоторів на зміну динамічних характеристик гідроприводів мехатронних систем самохідної техніки» Праці ТДАТУ. 2023. Вип. 23, т. 1. С. 6–26. https://doi.org/10. 31388/2078-0877-2021-21- 2-3-20.
  18. . О. В. Петров Л. Г. Козлов Н. С. Семічаснова О. О. Завальнюк «Дослідження стійкості роботи гідроприводу, чутливого до навантаження, на базі мультирежимного гідророзподільника» Вісник машинобудування та транспорту №2(12) с.93-99.
  19. . О. В. Петров, Л. Г. Козлов, М. П. Коріненко, і Є. С. Гарбуз, «Вплив параметрів системи керування на характеристики LS-гідроприводу під час роботи в режимі розвантаження гідронасоса», Вісник машинобудування та транспорту. № 2, с. 76- 82, 2015.
  20. . РУТКЕВИЧ Володимир, ШАПОВАЛЮК Сергій «Аналіз перехідних процесів в адаптивному гідравлічному приводі вивантажувача стеблових кормів», Вісник Хмельницького націоального університету, №3, 2023 (321), с. 199-209
  21. . А. О. Товкач , В. В. Богачук, Л. Г.Козлов «Характеристики гідропривода з електрогідравлічним регулятором подачі насоса», Вісник Хмельницького національного університету, №6, 2015 (231), с. 67-72.
  22. . Загальна електротехніка і основи електроніки: навчальний посібник / Співак В.М., Гуржий А.М., Нельга А.Т., Ітякін О.С.– Київ: КПІ, 2020. –с. 133-137
  23. . Методи аналізу стаціонарних процесів в електричних колах. Теоретичні основи електротехніки. Частина 1 : конспект лекцій / Карпов Ю. О., Магас Т. Є., Мадьяров В. Г. – Вінниця : ВНТУ, 2018. – с. 57
  24. . Теоретичні основи електротехніки. Усталені режими лінійних електричних кіл із зосередженими та розподіленими параметрами : підручник / Ю. О. Карпов, С. Ш. Кацив, В. В. Кухарчук, Ю. Г. Ведміцький ; під ред. проф. Ю. О. Карпова – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 377 с.
  25. . Перехідні процеси в лінійних колах Теоретичні основи електротехніки, частина 3: курс лекцій / І.О. Попова. – Мелітополь: ТДАТУ, 2018. – с. 85-87.

Published

2024-09-30

How to Cite

[1]
Y. Kravetskyi and O. Chernov, “Impact of transient processes on the parameters of a hydromechanical power actuator”, Mech. Adv. Technol., vol. 8, no. 3(102), Sep. 2024.

Issue

Vol. 8 No. 3(102) (2024)

Section

Mechanics

License

Copyright (c) 2024 Юрій Кравецький

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The ownership of copyright remains with the Authors.
 
Authors may use their own material in other publications provided that the Journal is acknowledged as the original place of publication and National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” as the Publisher.

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

  1. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under CC BY 4.0 that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

  2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

  3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work