Визначено у гідроприводі чутливому до навантаження залежність величини врівноважувального перепаду тиску, що формується за допомогою переливного клапана на робочому вікні розподільного золотника мультирежимного гідророзподільника, від провідності дроселів допоміжної камери під час роботи у режимах розвантаження гідронасоса, регулювання витрати гідродвигуна та захисту від перевантаження. Розроблено математичну модель даного гідроприводу, в якій враховані експериментально одержані залежності витрати через робоче вікно розподільного золотника, гідродинамічної сили та сили тертя спокою на золотнику переливного клапана мультирежимного гідророзподільника. Удосконалено критерії оптимізації гідроприводу чутливого до навантаження на підставі комплексного врахування енергетичних, динамічних і статичних характеристик гідроприводу під час його роботи у режимах розвантаження гідроноса, регулювання витрати гідродвигуна та захисту від перевантаження.

  Скачати повний текст

Уточнено фізичну модель генерування кавітаційних коливань тиску в дросельних елементах кавітаційних генераторів коливань тиску (КГКТ) і одержано аналітичні залежності для розрахунку ступеня прискорення кавітаційного струменя у дросельному пристрої КГКТ, оцінки об'єму виділеного повітря у зоні кавітації, а також розмаху кавітаційних коливань тиску для відносного перепаду на кавітаційному генераторі. Запатентовано перспективний спосіб очищення внутрішніх поверхонь трубопроводів. Виявлено кореляційні залежності між розмахом кавітаційних коливань тиску у КГКТ і відносним перепадом тиску на дросельному елементі генератора, а також вплив параметрів генератора на розмах кавітаційних коливань тиску. Виявлено вплив режимів очищення на розвиток кавітаційної ерозії поверхонь елементів і агрегатів гідропроводу, виготовлених з різних конструкційних матеріалів.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні основи геометричних моделей поверхонь, що обмежують робочі об'єми роторно-планетарних гідромашин і враховують особливості взаємного спряження рухомих і нерухомих їх частин. Зазначено, що запропоновані методи дозволяють визначити геометрію спряжених поверхонь, залежно від відношення радіусів ділильних кіл зубчастого зчеплення роторно-планетарного механізму. Наведено метод визначення закону зміни об'єму між корпусом і ротором, залежно від кута повороту ротора. Викладено спосіб врахування зубчастої передачі внутрішнього зчеплення арочного типу, яка входить до роторно-планетарного механізму. Висвітлено математичну модель розрахунку динаміки роторно-планетарних гідромашин з асинхронним електродвигуном.

  Скачати повний текст

Визначено та досліджено фактори, які впливають на рівень дисипації енергії в системах по рівнях гідроапаратів та в циклограмі їх роботи; запропоновано напрямок зменшення енергетичних втрат. Розроблено й експериментально перевірено логіко-функціональну модель багатопривідних цифрових систем, що складається з функціональної, логічної й енергетичної складових, яка дозволяє прогнозувати енергетичні втрати. Наведено методику для порівняння за показником енергетичної ефективності різних схемних рішень гідравлічних систем, яка враховує одночасну роботу виконавчих пристроїв, навантаження на приводах, зміну температури робочої рідини, циклограму роботи системи та надає порівняльну оцінку з похибкою, що не перевищує 3 %. На основі логіко-функціональної моделі розроблено прикладну програму "MAS 2.0", яка дозволяє прогнозувати енергетичні характеристики циклової системи гідроприводів за типами схемного рішення, що забезпечує скорочення початкового етапу проектування та зменшує рівень енергетичного споживання розробленої промислової системи.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано та розроблено методологію проектування аксіально-поршневих гідромашин (АПГ) високого технічного рівня із застосуванням ієрархічної багаторівневої моделі, створеної на засадах морфологічного принципу декомпозиції з встановленням внутрішньо- та міжрівневих зв'язків згідно за значенням критеріальних показників технічного рівня й умов працездатності. Визначено, що основою проектування для такої моделі АПГ є аналітичне визначення раціональних параметрів хитних вузлів шляхом системного розгляду кінематики, умов міцності, жорсткості, довговічності й енергетичної ефективності. Проаналізовано вплив конструктивних схем на питомі показники АПГ. Розроблено методику вибору розмірів циліндропоршневої групи (ЦПГ) згідно відносних параметрів, встановлено значення кутів нахилу блоку циліндрів або диску для забезпечення мінімальних осьових габаритів гідромашини. Розроблено методику розрахунку довговічності гідромашин, яка лімітується втомленою міцністю блоку циліндрів. Досліджено вплив деформацій деталей ЦПГ на енергетичну ефективність гідромашини. Наведено основні способи та параметри гідравлічного розвантаження ЦПГ і розробено його математичну модель. Створено та досліджено гідромашини із похилим блоком і конічним регулюванням робочого об'єму.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи підвищення ефективності проточних частин радіально-осьових гідромашин. Розроблено методику та програми для проектування та дослідження характеристик лопатєвих систем робочих коліс радіально-осьових гідромашин низької та середньої швидкохідності. Одержано розрахункові залежності, які відображають вплив основних геометричних параметрів решіток робочого колеса на прогнозні характеристики та дозволяють мінімізувати гідравлічні втрати у розрахунковій режимній точці. За допомогою числового експерименту одержано залежності, що відображають вплив геометричних параметрів лопатєвої системи робочого колеса (кута обхвату в плані, напірного та всмоктувального кута, числа лопатей) на її енергокавітаційні характеристики. Наведено результати комплексних досліджень моделі проточної частини оборотної гідромашинини з робочим колесом ОРО 120/5237 на гідродинамічному стенді. На підставі порівняння розрахункових показників у турбінному та насосному режимі з експериментальними даними встановлено задовільний збіг результатів. З використанням розроблених методик і програм спроектовано робочі колеса високонапірних гідротурбін серії РО 500, розрахункові кінематичні, енергетичні та кавітаційні характеристики яких кращі, ніж у номенклатурного робочого колеса РО 500/3502. Проведено порівняльний аналіз результатів розрахунку гідравлічних втрат і кавітаційного коефіцієнта в робочому колесі за дво- та тривимірними методами, виявлено позитивний збіг результатів.

  Скачати повний текст

Розглянуто обгрунтований теоретично й експериментально підтверджено новий підхід до розв'язання проблеми експресного усунення за неспеціалізованих чи експлуатаційних умов відмов, викликаних внаслідок зношування, надмірним збільшенням зазорів і витоків у циліндро-поршневих парах аксіально-поршневих гідромашин, з одночасним підвищенням їх робочих характеристик без обов'язкового використання під час відновлення прецизійних видів обробки зношених отворів блоків гідроциліндрів. Визначено закономірності зміни профілів зношування контактуючих поверхонь, зазорів, величин і знака коефіцієнта конусності, тисків і витоків за різних положень поршня в циліндрі та терміну наробітку пари. На підставі одержаних розрахункових і експериментальних закономірностей запропоновано та сконструйовано вузли тертя з елементами, що спеціально деформуються пружно чи пластично, підсумовуючого та диференціального принципу дії. Установлені на поршнях ці елементи здатні зменшувати зазори у зношених блоках гідроциліндрів, виявляючи здатність у багато разів знижувати витоки навіть за підвищених температур мастила та за малих робочих тисків. З ростом тиску мастила та температури їх ефективність зростає. Показано шляхи керування робочими характеристиками таких комбінованих пар тертя, зокрема підвищення терміну їх служби, що перевірено на модельних зразках і експериментальних гідромашинах, і рекомендовано для впровадження.

  Скачати повний текст

Розроблено схемні рішення гідроагрегату верстата та гідророзподільника з гідравлічним вібраційним контуром, їх нелінійні математичні моделі. Одержано нові аналітичні залежності для розрахунку: густини робочої рідини, яка враховує нестаціонарність гідродинамічних процесів, і частоти обертання вала гідромотора від зовнішнього навантаження. Встановлено залежності між сумарною жорсткістю пружини гідророзподільника та його точністю. Визначено взаємозв'язок між параметрами осциляції золотника гідророзподільника, його переміщенням та умовою виникнення кавітації. Розроблено методику розрахунку та проектування гідроагрегату на базі багатокритеріальної оптимізації параметрів.

  Скачати повний текст

Проведено теоретичні та експериментальні дослідження, спрямовані на покращення характеристик пасивних гасителів пульсацій (ПГП) шляхом удосконалення методики їх проектування. Створено математичні моделі гідроагрегата (ГА) з гідравлічними ПГП камерного та інтерференційного типу на підставі розробленої методики гідродинамічного розрахунку гідравлічної системи (ГС), в основі якої - декомпозиція ГС на узагальнені структурні елементи - гідравлічні вузли, та розрахунок несталих гідродинамічних процесів за допомогою методу Фур'є. Встановлено частотні діапазони ефективного застосування гідравлічних ПГП. Доповнено та удосконалено існуючу інженерну методику проектування ПГП, яка залежно від робочих параметрів ГА, дозволяє обрати тип гасителя з високим коефіцієнтом гасіння пульсацій тиску робочої рідини (РР) і мінімальними габаритами за умови стандартних з'єднувальних розмірів. Результати наукового дослідження використано під час розробки ПГП інтерференційного типу для СП ЗАТ "ХЕМЗ - ІРЕС", захищений патентом України та прийнятий для впровадження у виробництво, а також у навчальному процесі для викладання дисциплін "Надійність та експлуатація гідромашин і гідроприводів", "Гідропневмоавтоматика".

  Скачати повний текст

Розроблено конструкцію гасителя пульсацій тиску з автоматичним підстроюванням параметрів, математичні моделі його робочого процесу та гідроагрегату стенда для випробування гідроапаратури. Досліджено робочий процес у гасителі та виявлено, що коефіцієнт гасіння має пульсуючий характер. Одержано нові аналітичні залежності коефіцієнта гасіння від конструктивних параметрів гасителя та робочих параметрів гідроагрегату. Визначено взаємозв'язок між формою та параметрами пульсацій робочої рідини та коефіцієнтом гасіння. Встановлено межове значення імовірності безвідмовної роботи гасителя та склад економічних збитків за його експлуатації в гідроагрегаті стенда для випробувань гідроапаратів. Розроблено методику розрахунку та проектування гасителя пульсацій тиску, на підставі багатокритеріальної оптимізації параметрів.

  Скачати повний текст

Наведено рішення актуальних задач теорії пружності та гідродинаміки стосовно до гідроімпульсних конструкцій. Обгрунтовано математичну модель і розроблено методики розрахунку на міцність гідроімпульсних пристроїв з урахуванням динамічних навантажень, пружно-пластичних деформацій та нестаціонарної кавітації. Розроблено алгоритми та програми, проведено комп'ютерне моделювання. Для розрахунку нестаціонарних рухів рідини з кавітацією і пружно-пластичних деформацій корпусу гідропристрою адаптовано числовий метод зі штучною в'язкістю. Розраховано параметри течії рідини, що супроводжується нестаціонарною хвильовою кавітацією. Показано, що у разі знехтування кавітації якійсно й кількісно змінюються параметри течії. Вперше в нестаціонарній постановці розраховано напружено-деформований стан корпусу експериментального зразка порохової гідрогармати з урахуванням динаміки процесу, реальної геометрії пристрою та кавітації рідини. Дану задачу вирішено комплексно на базі спільного розрахунку пружно-пластичних деформацій корпусу та руху ідеальної стисливої рідини. Результати дослідження реалізовано у вигляді робочої методики розрахунку параметрів гідрогармат.

  Скачати повний текст

Визначено, науково обгрунтовано та вирішено проблему підвищення технічного рівня гідроприводів. Розроблено та використано принципово новий класу гідроапаратів з осциляцією. Розроблено концепцію побудови гідроапаратів з осциляцією та гідроприводів, побудованих на їх базі. Розвинуто наукові основи проектування створених гідроапаратів, а саме: методи розрахунку гідродинамічної сили, коефіцієнта передачі гідравлічного вібраційного контуру, сил тертя та демпфірування, пружних елементів, витоків. Розроблено математичні моделі таких гідроапаратів і гідроприводів, методики імітаційного моделювання, розрахунку та проектування, а також багатокритеріальної оптимізації параметрів. Виявлено особливості робочих процесів у гідроапаратах і гідроприводах. Уточнено моделі тертя та гідродинамічної сили. Введено поняття приведеного коефіцієнта осциляції. Запропоновано нові форми дроселюючих щілин.

  Скачати повний текст