Трансдисциплинарные модели гидроприводов мобильной техники

Аннотация

Современное приводостроение требует проведения комплексного анализа всех рабочих процессов в гидроприводах, решения задач моделирования технологических процессов их производства с использованием математических и программных средств различной физической природы.

В статье предложен подход к разработке гидроприводов мобильной техники на основе трансдисциплинарных моделей приборов и систем управления. Эти модели призваны объединить в едином информационном пространстве методический и математический аппарат различной физической природы: механику, кинематику, гидромеханику, теплотехники, а также методы их решения. Эти мероприятия позволят увеличить их адекватность, сократить допущения и снизить коэффициент запаса как меру несовершенства научно-технического представления об объекте.

Увеличение мощности гидроприводов определяет повышение точности методик расчета при проектировании их элементов и систем на их основе. Наглядной характеристикой динамических качеств изделия является индикаторная диаграмма гидромашины. От корректности расчета этой характеристики зависят динамические свойства, надежность и ресурс привода в целом.

В статье приведен пример использования данного подхода при разработке объемных гидроприводов мобильной техники – методика расчета индикаторной диаграммы аксиально-плунжерной гидромашины на микроуровне с использованием программных комплексов Matlab / Simulink, Autodesk Simulation CFD и Autodesk Simulation Mechanical.

Представлены результаты моделирования индикаторной диаграммы гидромашины на макрои микроуровнях, в том числе поле давления и векторов скорости потока рабочей жидкости в каналах проточной части гидромашины и напряжения в конструкции элементов ходовой части гидромашины. Выполнена верификация результатов моделирования макрои микромоделей.