2629

рулевого управления при отключении привода

Уточнение коэффициентов математической модели.

В ходе проведения экспериментальных исследований были уточнены следующие коэффициенты и параметры, входящие в математическую модель: утечки в ГРМ; момент трения в паре золотник-гильза; масса ЗРЭ предохранительного клапана; геометрические параметры гидролиний; геометрические параметры исполнительного гидроцилиндра; «мертвые» объемы полостей исполнительного гидроцилиндра; геометрические размеры уплотнений гидроцилиндра.

Кроме того, из приведенных зависимостей были определены: - перепад давления на руле гидравлическом рГРМ;

- правая часть уравнения движения штока гидроцилиндра (3.29)

рAB:

- перепад давления в нейтральном положении распределителя

рНЕЙТР;

-остаточное давление в полости исполнительного гидроцилиндра рОСТ: из зависимости рА (см. рис. 4.12) можно сделать вывод, что при отключении гидропривода под действием противодействующей нагрузки в напорной полости исполнительного гидроцилиндра запирается жидкость под давлением, что приводит к удару при последующем повороте рулевого колеса, объясняется это запаздыванием снятия нагрузки с нагрузочного гидроцилиндра.

В ходе проведения экспериментальных исследований были получены значения следующих выходных параметров при установившемся режиме работы:

-значение расхода в ГРУ Q составило порядка 1,15 ∙ 10-4 м3/с;

-значение давления питающего насоса в нейтральном положении гидрораспределителя рНЕЙТР составило порядка 0,8 ∙ 106 Па;

-значение давления питающего насоса при равномерном вращении рулевого колеса р составило 11,6 ∙ 106 Па;

-значение давления в напорной полости исполнительного

гидроцилиндра при равномерном вращении рулевого колеса рА составило 8,8 ∙ 106 Па;

- значение давления в напорной полости нагрузочного гидроцилиндра при равномерном вращении рулевого колеса рВ составило 8 ∙ 106 Па;

- значение остаточного давления в напорной полости исполнительного гидроцилиндра после прекращения воздействия на рулевое колесо рОСТ составило 5,4 ∙ 106 Па.

4.2. Подтверждение адекватности математической модели

Математическая модель должна быть адекватной /72, 95/. Условие адекватности является важнейшим требованием, предъявляемым к моделям. Адекватность модели является одним из подтверждений правомерности теоретических исследований. Мерой адекватности служат расхождения количественных характеристик основных параметров объекта, полученных экспериментально и теоретически.

Подтверждение адекватности математической модели ГРУ проводилось сравнительным анализом основных параметров переходных процессов при включении и отключении гидропривода. Переходные процессы, полученные при расчете, сравнивались с процессами, записанными в память компьютера аналого-цифровым преобразователем.

Сравнивались следующие выходные параметры:

-значение расхода в ГРУ;

-давление питающего насоса;

-давление в напорной полости исполнительного гидроцилиндра;

-координата перемещенияштока исполнительногогидроцилиндра. Кроме того, сравнивались показатели качества переходных

процессов:

-время чистого запаздывания нарастания давления питающего насоса; - время чистого запаздывания нарастания давления в полости исполнительного гидроцилиндра;

-время чистого запаздывания перемещения штока исполнительного гидроцилиндра при включении гидропривода;

-время регулирования давления питающего насоса при включении гидропривода;

-время регулирования давления в полости исполнительного гидроцилиндра при включении гидропривода;

-время регулирования давления питающего насоса при отключении гидропривода

-величина перерегулирования давления питающего насоса при включении гидропривода;

-величина перерегулирования давления в полости исполнительного гидроцилиндра при включении гидропривода;

-величина перерегулирования давления питающего насоса при отключении гидропривода.

Пример сравнения теоретического и экспериментального переходных процессов нарастания давления питающего насоса при включении гидропривода представлен на рис. 4.14.

На рис. 4.15 представлен пример сравнения теоретического и экспериментального переходных процессов падения давления питающего насоса при отключении гидропривода.

На рис. 4.16 представлен пример сравнения теоретического и экспериментального переходных процессов нарастания давления в напорной полости исполнительного гидроцилиндра при включении гидропривода.

На рис. 4.17 представлен пример сравнения теоретического и экспериментального переходных процессов перемещения штока исполнительного гидроцилиндра при включении гидропривода.

При наложении на экспериментальные переходные процессы кривых теоретических переходных процессов качественных расхождений не наблюдалось.

Расхождение теоретических и экспериментальных значений по установившемуся значению расхода на выходе из ГРМ составило 5,7%; по давлению питающего насоса при равномерном вращении рулевого колеса расхождение составило 2,4%; по давлению в напорной полости исполнительного гидроцилиндра составило порядка 3,3%.

Расхождения теоретических и экспериментальных значений по времени чистого запаздывания нарастания давления и перемещения штока гидроцилиндра при включении не превышают 7%; по времени регулирования давления при включении не превышает 7,5%, при отключении не превышает 6%; по величине перерегулирования

описании гидропривода, в неточных значениях параметров, закладываемых для расчета коэффициентов математической модели, а также нестабильности характеристик реального гидропривода.

Полученные значения расхождений приемлемы для решения задач, поставленных в данной работе.

Выводы по главе.

В результате проведения экспериментальных исследований опытного образца ГРМ были решены следующие задачи:

1.Записаны осциллограммы рабочих процессов, протекающих в ГРУ при включении и отключении привода.

2.Уточнены коэффициенты, входящие в математическую модель.

3.Подтверждена адекватность математической модели путем сравнения теоретических и экспериментальных зависимостей. Расхождение установившихся значений выходных характеристик не превышает 5,7 %. Расхождение качественных показателей переходных процессов не превышает 8,6 %.

Библиографический список

1.Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. – М.: Наука, 1976. – 279 с.

2.Алексеева Т.В. Гидропривод и гидроавтоматика землеройнотранспортных машин / Т.В. Алексеева. – М.: Машиностроение, 1966.

3.Алексеева Т.В. Расчет и проектирование объемного гидропривода рулевого управления: методические указания для курсового и дипломного проектирования / Т.В. Алексеева, В.Е. Киреев. – Омск: СибАДИ, 1988.

4.Анциферов Е.Г. Методы оптимизации и их приложения / Е.Г. Анциферов, Л.Т. Ащепков, В.П. Булатов. – Новосибирск: Наука, 1990. –Т.1. – 158 с.

5.Аракельянц С.М. Исследование гидравлической системы управления поворотом шарнирной машины / С.М. Аракельянц // Совершенствование приводов строительных и дорожных машин: сб. науч. тр. ВНИИСДМ. – М., 1981. – Вып. 92. – С. 56–63.

6.Афанасьев В.Л. Статистические характеристики микропрофилей автомобильных дорог и колебаний автомобиля /В.Л. Афанасьев, А.А. Хачатуров

//Автомобильная промышленность. – 1966. – № 2. – С. 21–23.

7.Башта Т.М. Гидравлические следящие приводы /Т.М. Башта. – М.: Машгиз, 1960.

8.Беляев В.В. Повышение точности планировочных работ автогрейдерами с дополнительными опорными элементами рабочего органа: дис. … канд. техн. наук: 05.05.04. – Омск, 1987. – 230 с.

9.Беляев В.В. Основы оптимизационного синтеза при проектировании землеройно-транспортных машин: монография / В.В. Беляев. – Омск: Изд-во ОТИИ, 2005. – 133 с.

10.Беляев В.В. Критериальная оценка конструкторских решений на различных этапах проектирования /В.В. Беляев. – Омск: Изд-во ОТИИ, 2002.– 60 с.

11.Бендат Дж. Измерение и анализ случайных процессов / Дж. Бендат, А. Пирсол. – М.: Мир, 1974. – 464 с.

12.Боклаг Б.И. Анализ общей устойчивости шарнирно-сочлененных колесных машин: дис. … канд. техн. наук: 05.05.04. – Харьков, 1964.

13.Брянский Ю.А. Кинематика поворота колесных машин с шарнирносочлененной рамой / Ю.А. Брянский, М.И. Грифф и др. // Строительные и дорожные машины. – 1970. – № 2.

14.Васильев В.С. Статистические исследования ровности дорожной поверхности и колебаний автомобиля: дис. … канд. техн. наук. – М.: МАДИ, 1970. – 208 с.

15.Вентцель Е.С. Теория вероятностей /Е.С. Вентцель. – М.: Наука, 1969.

– 576 с.

16.Гамынин Н.С. Гидравлический привод систем управления / Н.С. Гамынин. – М.: Машиностроение, 1972. – 376 с.

17.Гинцбург Л.Л. Гидравлические усилители рулевого управления автомобилей / Л.Л. Гинцбург. – М.: Машиностроение,1972. – 120 с.

18.Глушец В.А. Математическая модель процесса взаимодействия гусеничного ходового оборудования землеройно-транспортных машин с разрабатываемым грунтом / Межвузовский сборник трудов ученых, аспирантов

истудентов.– Омск: СибАДИ, 2004. – Вып. 1, ч. 1. – С. 152 – 158.

19.Глушец В.А. Совершенствование системы управления рыхлительным агрегатом: дис. … канд. техн. наук: 05.05.04. – Омск, 2004. – 185 с.

20.Гордеев В.Н. Статистическое исследование возмущающих воздействий от неровностей пути на движущееся транспортное средство: дис. ... канд. техн. наук. – Днепропетровск, 1973. – 126 с.

21.ГОСТ 27254-87 (ИСО 5010-84). Машины землеройные. Системы рулевого управления колесных машин. – М.: Изд-во стандартов, 1987. – 19 с.

22.Гридина Е.Г. Цифровое моделирование систем стационарных случайных процессов / Е.Г. Гридина, А.Н. Лебедев, Д.Д. Недосекин, Е.А.

Чернявский. – Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1991. – 144 с.

23.Грифф М.И. Исследование процесса поворота шарнирно-сочлененных колесных машин: дис. … канд. техн. наук: 05.05.04. – Москва, 1972.

24.Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации: учеб. пособие для вузов/Ю.И. Дегтярев. – М.: Советское радио, 1980. – 267 с.

25.Дерюженко С.А. Совершенствование системы управления курсом прицепной дорожно-строительной машины (на примере ДС-160): дис. … канд. техн. наук: 05.05.04. – Омск, 1990. – 230 с.

26.Джонс Дж. К. Методы проектирования / Дж. К. Джонс; пер. с англ. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Мир, 1986. – 326 с.

27.Диатян Н.А. Исследование криволинейного движения шарнирносочлененного трактора К-700 с учетом упругих свойств широкопрофильных шин: дис. … канд. техн. наук: 05.05.04. – Москва, 1971.

28.Динамика гидропривода / под ред. В.Н. Прокофьева. – М.: Машиностроение, 1972. – 292 с.

29.Дмитриев А.В. Тяговая динамика трактора «Кировец» при работе с сельскохозяйственными орудиями и на транспорте в условиях поворота: дис. … канд. техн. наук. – Ленинград-Пушкин, 1985. – 213 с.

30.Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Basic для персональных ЭВМ: Справочник / В.П. Дьяконов. – М.: Наука, 1987. – 240 с.

31.Жданов А.В. Математическая модель гидрораспределителя объемного гидропривода рулевого управления /А.В. Жданов, Ш.К. Мукушев // Строительные и дорожные машины. – 2007. – №10. – С. 34 – 36.

32.Жданов А.В. Математическое моделирование систем объемного гидропривода рулевого управления в среде MATLAB-SIMULINK // Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования: материалы II Всероссийской научнопрактической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, г. Омск 23–24 мая 2007. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. – С. 29–35.

33.Жданов А.В. Об одном из методов реализации обратной связи при математическом моделировании систем объемного гидропривода рулевого управления / А.В. Жданов, В.С. Щербаков // Теоретические знания в практические дела: материалы межвузовской науч-практ. конф. аспирантов и студентов, г. Омск 16.03.2007. – Омск: Изд-во РосЗИТЛП, 2007. – С. 144–146.

34. Жданов А.В. Обоснование инженерной методики по выбору основных

конструктивных параметров объемных гидроприводов с усилителем потока /А.В. Жданов, Ш.К. Мукушев // Вестник Сибирской автомобильно-дорожной академии

(СибАДИ). – 2007. – Вып. Х.

35.Жданов А.В. Реализация обратной связи при математическом моделировании систем объемного гидропривода рулевого управления / А.В. Жданов, Ш.К. Мукушев // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2006: материалы Международной научно-практической конф., г. Одесса 15–25 декабря 2006. – Одесса: Изд-во Черноморье, 2006. – Т. 2. – С. 89–90.

36.Жданов А.В. Результаты теоретических исследований влияния нелинейных элементов на автоколебания при работе объемного гидропривода рулевого управления / Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов: Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук. – 2007. – Вып. 4. – Ч.1. – С. 99–103.

37.Загвоздин Ю.Г. Повышение эффективности использования одноковшового экскаватора ЭО-4121А снижением динамических нагрузок в гидроцилиндрах рабочего оборудования: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04. –

Омск, 1989. – 328 с.

38.Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений/ А.Н. Зайдель. –

Л.: Наука, 1967. – 88 с.

39.Калмыков В.Н. Системы рулевого управления строительных и дорожных машин. Серия 4 "Дорожные машины" / В.Н. Калмыков, В.В. Пашкевич

//Обзорная информ. ЦНИИТЭстроймаш. – М., 1985. – Вып. 3. – 38 с.

40.Кассандрова О.Н. Обработка результатов наблюдений / О.Н. Кас-

сандрова, В.В. Лебедев. – М.: Наука, 1970. – 104 с.

41.Колпакова М.Н. Оптимальное проектирование геометрических параметров ковшей скреперов с принудительным загрузочным устройством шнекового и винтового типа: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04. – Саратов, 2002. – 156 с.

42.Коновалов В.Ф. Устойчивость и управляемость машинотракторных агрегатов / В.Ф. Коновалов. – Пермь: Перм.с.-х. ин-т., 1969. – 444 с.

43.Крутов В.И. Основы научных исследований: учеб. для техн. вузов /

В.И. Крутов, И.М. Грушко, В.В. Попов и др. – М.: Высш. шк., 1989. – 400 с.

44.Кузин Э.Н. Повышение эффективности землеройных машин непрерывного действия на основе увеличения точности позиционирования рабочего органа: дис. … д-ра техн. наук. – М.: ВНИИСДМ, 1984. – 443 с.

45.Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0/Б.Я.

Курицкий. – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1997. – 384 с.

46.Лысов М.И. Рулевые управления автомобилей / М.И. Лысов. – М.: Машиностроение, 1972. – 344 с.

47.Лубяной Н.Н. Обоснование путей совершенствования управляемости колесных тракторов с гидрообъемным рулевым управлением: дис. … канд. техн. наук. – Москва, 1984.

48.Любимов Б.А. Обоснование схем и основных параметров унифицированных объемных гидроприводов рулевого управления колесных тракторов / Б.А. Любимов, Е.Н.Червяков // Тр. НАТИ – Москва, 1975. – Вып. 242.

49.Любимов Б.А. Объемные гидроприводы рулевого управления колесных