МОДЕЛЮВАННЯ ВИКОНАВЧОГО РІВНЯ АПАРАТІВ СИСТЕМ ПРОМИСЛОВОГО ГІДРОПРИВОДУ

Основний зміст сторінки статті

Oleh Levchenko
Oleksandr Gubarev

Анотація

Запропоновано узагальнену структуру моделі роботи системи промислового гідроприводу з великою кількістю виконавчих пристроїв та складними алгоритмами роботи системи. Запропонована модель розроблена з метою визначення енергетичної ефективності системи шляхом моделювання роботи протягом одиничного робочого циклу або впродовж певного терміну експлуатації. Структура експлуатаційної моделі розподілена на операційну, логічну та енергетичну складові. Представлено спрощений вигляд системи гідроприводів у вигляді послідовного з'єднання набору енергетичних перетворювачів, електромеханічного, механогідравлічного та гідромеханічного. Описано фактори структурування процесів, які мають суттєвий вплив на рівень енергетичного споживання багатопривідних систем промислових гідроприводів. Обрано фактори суперпозиції показників економічних, технологічних, енергетичних, технічних тощо, які в значній мірі
впливають на енергетичну ефективність гідравлічної системи в цілому. Представлено класифікацію гідравлічних апаратів виконавчого рівня в структурі гідравлічної системи та виконано математичний опис визначення енергетичних характеристик для кожного типу виконавчого пристрою з урахуванням можливості використання при визначенні енергетичної ефективності систем промислового гідроприводу.
Проаналізовано рівень впливу на енергетичну ефективність апаратів керуючого рівня та можливість спрощеного їх врахування в експлуатаційній моделі роботи системи промислового гідроприводу.

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті

Посилання

Findeisen D., Helduser S. Ölhydraulik, Handbuch der hydraulischen Antriebe und Steuerungen. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag Publ., 2015. 1011 p. doi: 10.1007/978-3-642-54909-0

Cherkashenko M. V. Synthesis of discrete drives control systems. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018, no. 46 (1322), pp. 4–9.

Will D., Gebhardt N. Hydraulik. Grundlagen, Komponenten, Systeme. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag Publ., 2014. 515 p. doi: 10.1007/978-3-662-44402-3

Watson B. Mobile equipment hydraulics: a systems and troubleshooting approach. Delmar, Cengage Learning Publ., 2011. 212 p.

Sokol Ye., Cherkashenko M. Synthesis of control schemes for hydroficated automation objects. Germany, GmbH & Co Publ., 2018. 214 p.

Guana L., Chenb G. Encyclopedia of Energy Engineering and Technology. Pumping Systems: Design and Energy Efficiency. Boca Raton, CRC Press Publ., 2015. 2342 p.

Karvonena M., Heikkiläa M., Huovaa M., Linjamaa M. Analysis by Simulation of Different Control Algorithms of A Digital Hydraulic Two-Actuator System. International Journal of Fluid Power. 2014, vol. 15, no. 1, pp. 33–44.

Kozlov Leonid G., Bogachuk Volodymyr V., Bilichenko Victor V., Tovkach Artem O., Gromaszek Konrad, Sundetov Samat. Determining of the optimal parameters for a mechatronic hydraulic drive. Proc. SPIE 10808, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments. Vol. 10808. Wilga, Poland, 2018. doi: 10.1117/12.2501528

Polishchuk L. K., Kozlov L. G., Piontkevych O. V., Gromaszek K., Mussabekova A. Study of the dynamic stability of the conveyor belt adaptive drive. Proc. SPIE 10808, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments. Vol. 10808. Wilga, Poland, 2018. doi: 10.1117/12.2501535

Gubarev A. P., Kozinets D. A., Levchenko O. V. MAS-1.0 – Uproshchennoe modelirovanie mnogoprivodnykh gidropnevmaticheskikh sistem tsiklicheskogo deystviya [MAS-1.0 – Simplified Modeling of Multi-Drive Hydropneumatic Cyclic Action Systems]. Promyslova hidravlika i pnevmatyka. 2005, no. 4 (10), pp. 72–77.

Gubarev A. P., Kozinets D. A., Levchenko O. V. Proverka logiki funktsionirovaniya tsiklovykh sistem gidravlicheskikh i pnevmaticheskikh privodov [Check the logic of the functioning of cyclic systems of hydraulic and pneumatic drives]. Promyslova hidravlika i pnevmatyka. 2004, no. 3, pp. 64–69.

Parr A. Hydraulics and Pneumatics: A Technician's and Engineer's Guide. Butterworth-Heinemann Ltd Publ., 2011. 248 p.

Brian E. Compressed Air Operations Manual. McGraw-Hill Education Publ., 2006. 407 p.

Wu P., Lai Z., Wu D., Wang L. Optimization Research of Parallel Pump System for Improving Energy Efficiency. Journal of Water Resources Planning and Management. 2014. doi: 10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000493

Miller R., Liberi T., Scioscia J. Analyzing Pump Energy through Hydraulic Modeling. Pipelines. 2015, pp. 869–877.

Peña O., Leamy M. An efficient architecture for energy recovery in hydraulic elevators. International Journal of Fluid Power. 2015, vol. 16, no. 2, pp. 83–98. doi: 10.1080/14399776.2015.1055991

Subramanya K. Fluid Mechanics and Hydraulic Machines: Problems and Solutions. 2010. 617 p.

Zhang B.,Ma J., Hong H., Yang H., Fang Y. Analysis of the flow dynamics characteristics of an axial piston pumpbased on the computational fluid dynamics method. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. 2017, vol. 11, issue 1, pp. 86–95.

Helduser S. Grundlagen elektrohydraulischer Antriebe und Steuerungen. Mainz, Vereinigte Fachverl Publ., 2013. 375 p.

Scherf H. E. Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme (mit Matlab- und Simulink-Beispielen). München,Wien, Oldenbourg Verlag Publ., 2003.

Egeland O., Gravdahl J. T. Modeling and Simulation for Automatic Control. Trondheim, Norway, Marine Cybernetics Publ., 2002. 639 p.

Levchenko O. V., Hubarev O. P. Prykladna prohrama modelyuvannya enerhetychnoyi efektyvnosti system promyslovoho hidropryvodu [Applied Program for Modeling the Energy Efficiency of Industrial Hydraulic Drive System]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2019, no. 2, pp. 43–51. doi: 10.20998/2411-3441.2019.2.05

Hubarev O. P., Levchenko O. V., Korchovnyy A. V. Dvorivneva model' systemy hidropryvodu z paralel'noyu strukturoyu [Two-level model of a hydraulic system with parallel structure]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI". Seriya: Matematychne modelyuvannya v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Mathematical Modeling in Engineering and Technologies]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2016, no. 6 (1178), pp. 13–17.