sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2017-4-21-26sapi-185Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsМЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОПРИВОДОВ НА ПРИМЕРЕ ГИДРОПРИВОДА ПОДЪЁМНО-МАЧТОВОГО УСТРОЙСТВАTHE METHOD OF DESIGNING HYDRAULIC DRIVES ON THE EXAMPLE OF A HYDRAULIC DRIVE OF A LIFTING-MAST DEVICEСмирновС. А.SmirnovS. A.ГоршковаН. А.GorshkovaN. A.

Горшкова Наталия Алексеевна – магистрант кафедры «Гидропневмоавтоматика и гидропривод», ФГБОУ ВО «КГТА им. В. А. Дегтярёва». Инженер-программист ОАО «СКБ ПА». 

Ковровская государственная технологическая академия им. В. А. ДегтярёваРоссияKovrov State Technological Academy named after V. A. DegtyarevRussian Federation201708022018042126Copyright © Смирнов С.А., Горшкова Н.А., 20182018Смирнов С.А., Горшкова Н.А.Smirnov S.A., Gorshkova N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/185

Классический подход к проектированию гидроприводов включает в себя сложные расчёты и реальные испытания, что является ресурсоёмким процессом. Сократить затраты на проектирование позволяет внедрение в разработку имитационного моделирования и CAD/CAM/CAE/PDM комплексов автоматизации производственного цикла предприятий. Моделирование позволяет в едином ключе на системной основе использовать методологические достижения теории и практики гидроавтоматики для проектирования гидроустройств, накапливать в упорядоченной форме опыт проектирования и обеспечивать модельное сопровождение жизненного цикла этой продукции. В статье рассматривается современный подход к проектированию гидроприводов. Приведён пример предварительной оценки характеристик гидропривода на примере гидропривода подъёмно-мачтового устройства. На основе требований к подъёмно-мачтовым устройствам выбрана принципиальная и расчётная схемы гидропривода, а также составлена математическая модель. На основе математической модели разработана имитационная модель привода, состоящая из нескольких отдельных частей, связанных между собой. Части представляют собой смешенную структуру из блоков, которые описывают процессы в механических и гидравлических системах. Для визуального отображения создана анимированная 3D модель, которая позволяет наблюдать за ходом и результатами моделирования. В процессе расчётов получены графики зависимости положения каждого звена подъёмно-мачтового устройства от времени, а также давления и расхода на предохранительном клапане. Исходя из результатов моделирования, сделан вывод об адекватности применения моделей для оценки характеристик проектируемого гидропривода в первом приближении. Подобные модели рекомендуется разрабатывать использовать на этапах эскизного и технического проектирования.

The classical approach to the design of hydraulic drives includes complex calculations and real tests, which is a resource-consuming process. Reduce the cost of design allows the introduction of the development of simulation modeling and CAD / CAM / CAE / PDM automation complexes of the production cycle of enterprises. Modeling allows us to use systematic basis methodological achievements of the theory and practice of hydroautomatics for the design of hydraulic devices to accumulate in the orderly form design experience and provide model support for the life cycle of these products. The article deals with the modern approach to the design of hydraulic drives. A type of a preliminary evaluation of hydraulic drive characteris-

tics is given in the example of a hydrodrive of a lifting and mast device. The principle and design schemes of the hydraulic drive are chosen, and a mathematical model is compiled on the basis of the requirements for hoisting and mast devices. A simulation model of the drive is developed on the basis of the mathematical model, consisting of several separate parts connected together. Parts represent a mixed structure of blocks that describe processes in mechanical and hydraulic systems. For visual display an animated 3D model has been created that allows you to observe the progress and results of the simulation. During the calculations, the position dependence graphs of the each link of the lifting and mast device on time, as well as pressure and flow on the safety valve were obtained. Conclusion, based on the results of modeling, was made about the adequacy of the application of models for estimating the characteristics of the projected hydraulic drive in the first approximation. It is recommended to develop such models at the stages of outline and technical design.

подъёмно-мачтовое устройствоматематическая модельимитационная модельlifting-mast devicemathematical modelsimulation modelReferencesАрхипова О. А. Даршт Я. А. Моисеенко В. Б. Практикум моделирования гибридных систем (учебное пособие по курсу: «Компьютерные технологии в машиностроении»). – Ковров: КГТА, 2015. – 61 с.Arhipova O. A. Darsht Ja. A. Moiseenko V. B. Praktikum modelirovanija gibridnyh sistem (uchebnoe posobie po kursu: «Komp’juternye tehnologii v mashinostroenii»). – Kovrov: KGTA, 2015. – 61 s.Даршт, Я. А. Гидроприводы станков: методические указания к выполнению курсовой работы / Я. А. Даршт, А. М. Филиппов, И. Н. Холкин. – Ковров: КГТА, 2010. – 36 с.Darsht, Ja. A. Gidroprivody stankov: metodicheskie ukazanija k vypolneniju kursovoj raboty / Ja. A. Darsht, A. M. Filippov, I. N. Holkin. – Kovrov: KGTA, 2010. – 36 s.Даршт, Я. А. Моделирование движения механических элементов гидропневмоустройств: учеб. пособие / Я. А. Даршт, А. Н. Кочнев, С. А. Смирнов. – Ковров: ФГБОУ ВО «КГТА им. Дегтярева», 2017. – 80 с.Darsht, Ja. A. Modelirovanie dvizhenija mehanicheskih jelementov gidropnevmoustrojstv: ucheb. posobie / Ja. A. Darsht, N. Kochnev, S. A. Smirnov. – Kovrov: FGBOU VO «KGTA im. Degtjareva», 2017. – 80 s.Дьяконов В. П. Matlab R2006/2007/2008. Simulink 5/6/7. Основы применения. Серия: Библиотека профессионала. – М.: Солон-Пресс, 2008. – 800 с. – ISBN 978-5-91359-042-8D’jakonov V. P. Matlab R2006/2007/2008. Simulink 5/6/7. Osnovy primenenija. Serija: Biblioteka professionala. – M.: Solon-Press, 2008. – 800 s. – ISBN 978-5-91359-042-8.Задачник по гидравлике, гидравлическим машинам и гидроприводу; под ред. Б. Б. Некрасова. – М.: Высш. шк., 1989.Zadachnik po gidravlike, gidravlicheskim mashinam i gidroprivodu; pod red. B. B. Nekrasova. – M.: Vyssh. shk., 1989.Коваль П. В. Гидравлика и гидропривод горных машин: Учебник для вузов по специальности «Горные машины и комплексы». – М.: Машиностроение, 1979. – 319 с, ил.Koval’ P. V. Gidravlika i gidroprivod gornyh mashin: Uchebnik dlja vuzov po special’nosti «Gornye mashiny i kompleksy». – M.: Mashinostroenie, 1979. – 319 s, il.White, F. M. Viscous Fluid Flow, McGraw-Hill, 1991.White, F. M., Viscous Fluid Flow, McGraw-Hill, 1991.D. Dott. Ing. Alvin Anthony Modeling and Analysis of Hydraulic Load Sensing Strategies in Off Highway Equipment, 2004.D. Dott. Ing. Alvin Anthony Modeling and Analysis of Hydraulic Load Sensing Strategies in Off Highway Equipment, 2004.I. J. Karassic, J. P. Messina, P. Cooper, C. C. Heald, Pump Handbook, Third edition, McGraw-Hill, NY, 2001.I. J. Karassic, J. P. Messina, P. Cooper, C. C. Heald, Pump Handbook, Third edition, McGraw-Hill, NY, 2001.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.