Моделювання об’ємного гідропривода екскаваторного обладнання

Автор(и)

  • Олександр Ярижко Харківський національний автомобільно-дорожній університет, вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, 61002, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2021.92.1.178

Ключові слова:

імітаційна модель, робоче обладнання екскаватора, механічні системи, SimScape, SimHydraulics, SimMechanics

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.

Біографія автора

Олександр Ярижко, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, 61002, Україна

к.т.н., доц. каф. будівельних і дорожніх машин

Посилання

References

Аврунін Г. А., Кириченко І. Г., Самородов В. Б. Гідравлічне обладнання будівельних та дорожніх машин: підручник. Харків: ХНАДУ, 2016. 438 с.

Гурко А. Г. Моделирование динамики объем-ного гидропривода. Технология приборо-строения. 2014. Специальный выпуск

С. 57–60.

Крамарь В. А., Кабанов А. А., Альчаков В. В. Моделирование мехатронных модулей движе-ния. Вісник СевНТУ: зб. наук. пр. 2014. Вип. 146. Сер. Автоматизація процесів та управління. С. 5–13.

Гусельников Д. А., Шелков Н. А. Оценка возможностей и достоверности MatLab + Simulink при моделировании функционирова-ния гидравлической системы летательного ап-парата. Авиамашиностроение и транспорт Си-бири: сб. статей V Всерос. науч.-практ. конф. (Иркутск, 16–18 апреля, 2015 г.) Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2015. С 47–49.

Шорников Ю. В., Мяндин С. А. Компьютер-ное моделирование гидравлических систем. Молодой учёный. 2017. – № 22 (156). C. 104–110.

Михеева Н. И. Имитационное моделирование гидропривода в нелинейном приближении. Вестник КРСУ. 2017. Том 17. № 5. С.83– 86.

Ярижко О. В., Пенкіна Н. П. Моделювання складних технічних систем з використанням пакету Simscape. Технология приборострое-ния. 2017. №2 С. 57–60.

Гидрораспределители моноблочные Р80. Режим доступа: https://motorimpex.ua/products/

gidroraspredeliteli-monoblochnye-r80.

Front-Loader Actuation System. Режим доступа: https://www.mathworks.com/help

/physmod/hydro/ug/front-loader-actuation-system.html.

Насосы шестеренные НШ100М-3 серии «MASTER». Режим доступа: https://www.hydrosila.com/products/gear-pumps/performance-m/nasosi-nsh-100m-3/.

Гидроцилиндры на экскаватор Борекс

ЭО-2202. Режим доступа: https://gidro-cs.com.ua/g2941498-gidrotsilindry-ekskovator-boreks#bot.

References

Avrunіn G. A., Kirichenko І. G., Samorodov V. B. Gіdravlіchne obladnannya budіvel'nikh ta dorozhnіkh mashin: pіdruchnik. Kharkіv: KhNADU, 2016. 438 s.

Gurko A. G. Modelirovanie dinamiki ob"emnogo gidroprivoda. Tekhnologiya priborostroeniya. Kharkov, 2014. Spetsial'nyi vypusk. S. 57–60.

Kramar' V. A., Kabanov А. А., Al'chakov V. V. Modelirovanie mekhatron-nykh modulei dvizheniya. Vіsnik SevNTU: zb. nauk. pr. 2014. Vip. 146. Ser. Avtomatizatsіya protsesіv ta upravlіnnya. 2014. S. 5–13.

Gusel'nikov D. A., Shelkov N. A. Otsenka vozmozhnostei i dostovernosti MatLab + Simulink pri mode-lirovanii funktsionirovaniya gidravliche-skoi sistemy letatel'nogo apparata. Aviamashinostroe-nie i transport Sibiri: sb. statei V Vseros. nauch.-prakt. konf. (Irkutsk, 16–18 aprelya, 2015 g.) Irkutsk: Izd-vo IrGTU, 2015.

S 47–49.

Shornikov Yu. V., Myandin S. A. Komp'yu¬ternoe modeli-rovanie gidravlicheskikh sistem. Molodoi uchenyi. 2017. № 22 (156). C. 104–110.

Mikheeva N. I. Imitatsionnoe modeliro-vanie gidroprivoda v nelineinom priblizhe-nii. Vestnik KRSU. 2017. Tom 17. № 5. S. 83–86.

Yarizhko O. V., Penkіna N. P. Modelyuvannya skladnikh tekhnіchnikh sistem z vikoristannyam paketu Simscape. Tekhnologiya priborostroeniya. Kharkіv, 2017. №2 S. 57–60.

Gidroraspredeliteli monoblochnye R80. Rezhim dostupa: https://motorimpex.ua/products/ gidroraspredeliteli-monoblochnye-r80.

Front-Loader Actuation System. Rezhim dostupa: https://www.mathworks.com/help/physmod/hydro/ug/front-loader-actuation-system.html.

Nasosy shesterennye NSh100M-3 serii «MASTER». Rezhim dostupa: https://www.hydrosila.com/products/gear-pumps/performance-m/nasosi-nsh-100m-3/

Gidrotsilindry na ekskavator Boreks EO-2202. Rezhim dostupa: https://gidro-cs.com.ua/g2941498-gidrotsilindry-ekskovator-boreks#bot.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-03-04

Номер

Розділ

ГАЛУЗЕВЕ МАШИНОБУДУВАННЯ