Оптимізація електрогідравлічного розподільника з незалежним керуванням потоків

Abstract

The hydraulic drive is one of the most common types of drives used on mobile working machines of various purposes, including machines that are intended for performing load and unloading operations. The quality of work operations of such machines largely depends on the characteristics of the hydraulic equipment, which is part of the hydraulic drive, in particular depends on characteristics of valves. The purpose of the work is investigation of the impact of the constructive parameters of proportional electro-hydraulic valve with independent flows control on dynamic processes in the system and to establish the optimal combination of this parameters. The proportional electro-hydraulic valve contains two independent elements to control the flows at the inlet and outlet of the hydraulic motor independently of each other. This increases the degree of controllability and makes it possible to perform work operations due to the accumulated energy of the object, for example, the potential energy of a load raised to a certain height, which is quite relevant for mobile working machines that perform loading and unloading operations. The work of the valve, which is considered is determined not only by certain values of its constructive parameters, but also their corresponding sets. Since the degree of influence of a certain structural parameter on the characteristics of the work of the valve is not unambiguous and may be interconnected with other structural parameters, so to determine in advance the rational set of parameters that would provide the desired characteristics is extremely difficult, and in some cases practically not possible. That is why optimization was used to determine the values of structural parameters. One of the first stages of the study was to establish the degree of influence of the set of values of constructive parameters on dynamic and static characteristics. Applying the proposed influence coefficient, the constructive parameters that have the largest influence on the dynamic characteristics have been determined. Using the LP-search method, optimization was carried out, and a set of parameters was established that provide improved dynamic characteristics

Гідропривод є одним із найпоширеніших типів приводів, які використовуються на мобільних робочих машинах різноманітного призначення, зокрема на машинах, які призначенні для виконання навантажувальних та розвантажувальних операцій. Якість виконання робочих операцій таких машин великою мірою залежить від характеристик роботи гідравлічної апаратури, яка входить до складу виробу, зокрема від розподільчої. Метою роботи є дослідження впливу конструктивних параметрів пропорційного електрогідравлічного розподільника з незалежним керуванням потоків на динамічні процеси у розподільнику та встановлення оптимального сполучення даних параметрів. Розподільник містить два незалежні елементи для керування потоками на вході та виході гідродвигуна незалежно один від одного. Це підвищує ступінь керованості та надає можливість виконувати робочі операції завдяки накопиченій енергії об`єкта, наприклад, потенціальної енергії вантажу, піднятого на певну висоту, що є досить актуальним для мобільних робочих машин, які виконують навантажувальні та розвантажувальні операції. Робота розподільника, що розглядається, визначається не тільки певними значеннями його конструктивних параметрів, а і їх відповідною сукупністю. Оскільки ступінь впливу певного конструктивного параметра на характеристики роботи розподільника не має однозначного характеру і може бути взаємозалежним з іншими конструктивними параметрами, тому заздалегідь визначити раціональну сукупність параметрів, які б забезпечували бажані характеристики, вкрай важко, а в певних випадках практично неможливо. Саме тому для визначення значень конструктивних параметрів застосовано оптимізацію. Одним із перших етапів дослідження було встановлення ступеня впливу сукупності значень конструктивних параметрів на динамічні та статичні характеристики. Застосувавши запропонований коефіцієнт впливовості, визначено конструктивні параметри, які мають найбільший влив на характеристики, що розглядаються. За допомогою методу LP-пошуку проведено оптимізацію та встановлено сукупність параметрів, які забезпечують покращені динамічні характеристики.