Експериментальне визначення сили тертя спокою та гідродинамічної сили на золотнику переливного клапана мультирежимного гідророзподільника

Abstract

Об’єкт дослідження – робочі процеси у переливному клапані мультирежимного гідророзподільника.

Мета роботи – Експериментальне визначення та апроксимація експериментальних даних для отримання залежностей, які з високою точністю описують робочі процеси у переливному клапані мультирежимного гідророзподільника.

Визначення сили тертя спокою та гідродинамічної сили на золотнику переливного клапана мультирежимного гідророзподільника необхідне для підвищення точності його математичної моделі. Застосування відомих формул для розрахунку цих величин не завжди може дати точні значення, оскільки вони виведені для загального випадку і не враховують особливостей конструкції та умов робочого процесу. У роботі поставлено та виконано завдання розробки експериментального стенду та алгоритму визначення величини сили тертя спокою та гідродинамічної сили на золотнику переливного клапана, визначено кількість дослідів, достатніх для узагальнення результатів експериментів, представлено результати проведених експериментів та виконано апроксимацію отриманих експериментальних даних. В результаті проведених експериментальних досліджень визначено, що в мультирежимному гідророзподільнику сила тертя спокою золотника переливного клапана становить FTРсп = (16,28±0,47) Н при надійності 95 %, а значення гідродинамічної сили FГД на золотнику переливного клапана залежить від відкриття золотника х та витрати робочої рідини QКЛ через переливний клапан. Отримані значення величини сили тертя спокою та залежність гідродинамічної сили з високою точністю описують робочі процеси у переливному клапані мультирежимного гідророзподільника, що забезпечить високу адекватність його математичної моделі.

Объект исследования – рабочие процессы в переливном клапане мультирежимного гидрораспределителя.

Цель работы – экспериментальное определение и аппроксимация экспериментальных данных для получения зависимостей, которые с высокой точностью описывают рабочие процессы в переливном клапане мультирежимного гидрораспределителя.

Определение силы трения покоя и гидродинамической силы на золотнике переливного клапана мультирежимного гидрораспределителя необходимо для повышения точности его математической модели. Применение известных формул для расчета этих величин не всегда может дать точные значения, поскольку они выведены для общего случая и не учитывают особенностей конструкции и условий рабочего процесса. В работе поставлены и выполнены задачи разработки экспериментального стенда и алгоритма определения величины силы трения покоя и гидродинамической силы на золотнике переливного клапана, определено количество опытов, достаточных для обобщения результатов экспериментов, представлены результаты проведенных экспериментов и выполнены аппроксимации полученных экспериментальных данных. В результате проведенных экспериментальных исследований установлено, что в мультирежимном гидрораспределителе сила трения покоя золотника переливного клапана составляет FTРсп = (16,28 ± 0,47) Н при надежности 95 %, а значение гидродинамической силы FГД на золотнике переливного клапана зависит от открытия золотника х и расхода рабочей жидкости QКЛ через переливной клапан. Полученные значения величины силы трения покоя и зависимость гидродинамической силы с высокой точностью описывают рабочие процессы в переливном клапане мультирежимного гидрораспределителя, что обеспечит высокую адекватность его математической модели.

Target of the research – workflows in the relief valve of the multimode directional control valve.

Aim of the research – experimental determination and approximation of experimental data for dependencies that accurately describe the work processes in the relief valve of the multimode directional control valve.

Determination of the static friction force and the hydrodynamic forces on the spool of the relief valve of the multimode directional control valve is necessary to improve the accuracy of its mathematical model. The use of well-known formulas for the calculation of these quantities may not always give exact values, because they are derived for the general case and did not take into account the peculiarities of the structure and conditions of the working process. The work delivered and performed the task of designing an experimental stand, and the algorithm for determining the force of static friction and hydrodynamic forces on the spool of the relief valve, determined the number of experiments, sufficient to summarize the results of the experiments, the results of the experiments conducted and performed the approximation of the experimental data. As a result of experimental studies found that in the multimode directional control the value of the static friction force is FTРсп = (16,28±0,47) N with 95% reliability, and value of the hydrodynamic forces FГД on the spool of the relief valve depends on the valve's opening x and the working fluid flow through the overflow valve QКЛ. The values obtained for the force of static friction and the dependence of the hydrodynamic forces accurately describe the work processes in the relief valve of the multimode directional control valve that will provide high value for its mathematical model.