Енергоефективний гідравлічний позиційний привод на основі пневмогідравлічного дозатора з програмним керуванням
| dc.contributor.author | Галецький, Олександр Сергійович | |
| dc.contributor.degreedepartment | прикладної гідроаеромеханіки і механотроніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | Механіко-машинобудівний інститут | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2015-11-12T09:01:41Z | |
| dc.date.available | 2015-11-12T09:01:41Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.02.02 - Machine science. - National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2015. The thesis devoted to the improvement of energy efficiency and operational flexibility of positional hydraulic actuators. In the developed positional hydraulic drive energy efficiency and operational flexibility are provided by using a volume management principle which is combined with a computer (controller) control. Volume control principle realized by programmable feeding portions of the work fluid that are formed using pneumohydraulic dispenser and served in active hydraulic actuator cavity. A mathematical model of the positional hydraulic drive has been theoretically well-grounded and tested. Model tests has approved that model is operable, and also determined quantitative correlation between parameters of the actuator and frequency of pneumohydraulic supply doser portions of the work fluid, speed of the drive, velocity of the stock, the efforts on the rod and positioning precision. An experimental sample and stand has been developed to research its characteristics. Experimental study allowed to confirm the adequacy of the mathematical model and determine the characteristics of the drive. According to the research the mathematical model has been adjusted, which allowed to take into account operational environment and raise work accuracy when feedback by rod position is missed. This inaccuracy does not exceed the discrete issue of the actuator. Raising of energy efficiency of the developed drive has been experimentally verified. An engineering design technique of hydraulic actuators based on positional pneumohydraulic dispenser has been developed. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.02 - Машиноведение. - Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев, 2015. Работа посвящена решению проблемы повышения энергоэффективности и функциональной гибкости гидравлических позиционных приводов. Причинами низкой энергоэффективности известных гидравлических позиционных приводов с программным управлением являются использование энергозатратного дроссельного принципа управления и отсутствие рациональных технических решений на основе более эффективного объемного способа управления. Последнее обусловлено существенными техническими сложностями согласования привода с управляющим устройством, т.к. его реализуют на основе регулирования подачи объемных машин, а не путем дозирования рабочей жидкости. В работе предложено обеспечить повышение энергоэффективности позиционного привода путем использования объемного принципа управления в сочетании с контроллерным (компьютерным) управлением. Объемный принцип управления реализуется путем подачи в полости гидравлического исполнительного устройства порций рабочей жидкости, формируемых пневмогидравлическим дозатором. Управление дозатором обеспечивается с помощью двухпозиционного пневмораспределителя с электрическим управлением от компьютера или контроллера. Направление движения штока задается трехпозиционным гидравлическим распределителем, который также управляется от компьютера. Теоретически обоснована и построена математическая модель гидравлического позиционного привода. При этом использован циклично-модульный подход, что позволило упростить ее отладку. Проведено тестирование отдельных модулей модели и модели привода в целом. Проведенные модельные исследования подтвердили работоспособность привода, а также позволили получить количественную взаимосвязь параметров пневмогидравлического дозатора с частотой подачи порций рабочей жидкости, быстродействием, скоростью движения штока, усилием на штоке и точностью позиционирования. Показано, что разработанный привод может выполнять функцию позиционирования без обратной связи по положению штока, однако для обеспечения требуемой точности необходимо учитывать объем активной полости гидроцилиндра и нагрузку на штоке. Для этого уточнена математическая модель привода, которая позволила рассчитывать планируемую погрешность позиционирования и вносить коррекцию в команды управления для отработки программы с требуемой точностью. На основе результатов математического исследования выбраны рациональные параметры гидравлического позиционного привода, спроектирован и изготовлен экспериментальный образец привода. Для исследования характеристик пневмогидравлического дозатора и позиционного привода разработан и изготовлен экспериментальный стенд. Результаты экспериментальных исследований позволили подтвердить адекватность математической модели и подтвердить планируемые характеристики позиционного привода. Экспериментально подтверждено выполнение функции позиционирования без обратной связи по положению штока. При этом погрешность привода не превышает величины дискретности. Проведенное экспериментальное исследование позволило провести сравнение энергетических характеристик разработанного привода с расчетными энергетическими характеристиками типовых приводов на основе объемного и дроссельного принципов управления. Полученный результат подтвердил повышение энергетической эффективности разработанного привода в сравнении с приводами на основе дроссельного принципа управления. Разработана инженерная методика проектирования гидравлических позиционных приводов на основе пневмогидравлического дозатора, в которой учитываются его особенности, требования к характеристикам и условия эксплуатации. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.02 – Машинознавство. - Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2015. Дисертація присвячена вирішенню проблеми підвищення енергоефективності та функціональної гнучкості гідравлічних позиційних приводів. В розробленому гідравлічному позиційному приводі підвищення енергоефективності та функціональної гнучкості забезпечується шляхом використання об’ємного принципу управління в поєднанні з комп’ютерним (контролерним) керуванням. Об’ємний принцип управління реалізовано шляхом програмованої подачі порцій робочої рідини, які формують за допомогою пневмогідравлічного дозатора і подаються в активну порожнину гідравлічного виконавчого пристрою. Теоретично обґрунтовано та побудовано математичну модель гідравлічного позиційного приводу та проведено її тестування. За допомогою модельних досліджень підтверджено роботоспроможність приводу, а також визначено кількісний взаємозв’язок параметрів приводу з частотою подавання пневмогідравлічним дозатором порцій робочої рідини, швидкодією приводу, швидкістю переміщення штоку, зусиллям на штоку та точністю позиціонування. Розроблено експериментальний зразок приводу та стенд для дослідження його характеристик. Експериментальні дослідження дозволили підтвердити адекватність математичної моделі та визначити характеристики приводу. За результатами досліджень уточнено математичну модель приводу використання, якої дозволило врахувати в програмі керування умови експлуатації і підвищити точність роботи приводу при відсутності зворотного зв’язку по положенню штока. При цьому похибка не перевищує величини дискретності приводу. Експериментально підтверджено підвищення енергетичної ефективності розробленого приводу. Розроблено інженерну методику проектування гідравлічних позиційних приводів на основі пневмогідравлічного дозатора. | uk |
| dc.format.page | 26 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/13808 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.9.62-92 | uk |
| dc.title | Енергоефективний гідравлічний позиційний привод на основі пневмогідравлічного дозатора з програмним керуванням | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.02.02 - машинознавство | uk |