Моделювання об’ємного гідропривода екскаваторного обладнання

Анотація

Гідравлічний привід сучасних будівельних і дорожніх машин досить складний, і моделювання всього привода в повному обсязі потребує значних зусиль і витрат часу. Однак підвищення якості проектування в разі  одночасного скорочення термінів і витрат можливе тільки за умови використання сучасних технологій, комп'ютерної техніки та програмного забезпечення. Наявні моделі робочих процесів гідравлічних систем в середовищі фізичного моделювання SimHydraulics, є компонуванням блок-схем зі стандартних елементів бібліотеки (золотниковий розподільник, гідронасос, гідроциліндр, запобіжні та зворотні клапани, гідрозамки тощо). Однак в них не визначено вплив змінних у часі зовнішніх сил, які є реакцією під час перехідних процесів у багатоланкових механічний системах. Мета роботи – розроблення імітаційної моделі об'ємного гідропривода механічної системи (робочого обладнання екскаватора) в пакеті MATLAB & SimHydraulics для дослідження динаміки перехідних процесів багатоланкових механічних об'єктів.

У статті наведено приклад розроблення фізичної імітаційної моделі об'ємного гідропривода робочого обладнання екскаватора в пакеті SimHydraulics. Використовуючи реальні технічні характеристики гідроапаратури екскаватора Борекс 2201, перевірена працездатність розробленої моделі та визначено силові характеристики виконавчих механізмів. Використовуючи проаналізовані в статті блоки, можна побудувати імітаційну модель взаємодії механічної системи робочого обладнання екскаватора з його об'ємним гідроприводом. За допомогою запропонованої моделі можна отримувати значення, що характеризують перехідні процеси, зокрема зміни значення узагальнених координат характерних точок робочого обладнання, швидкості їхньої  зміни, зусилля гідроциліндра. Наочне уявлення щодо руху маніпулятора можна отримати за допомогою вбудованої функції візуалізації SimScape. Отримана модель дозволяє вирішувати завдання аналізу та синтезу систем керування роботою екскаватора.