THE IMPROVEMENT OF THE VOLUMETRIC HYDRAULIC ACTUATOR WITH FREQUENCY CONTROL DYNAMICS BY MEANS OF ADDITIONAL SPEED-INVERSE CONNECTION
Abstract
Principal advantages of volumetric hydraulic actuator with frequency control (VHA-FC) as like the power full-electrified system executive element comparing with hydraulic actuators with machine control and traditional electromechanical actuators are listed. The typical defect of volumetric hydraulic actuator — low reaction speed — is noted. The method of VHA-FC dynamic improvement by means of additional speed-inverse connection (SIC) of outlet link movement is considered. Universal models of VHA-FC with anyone kinds of hydraulic actuators which allow to research actuator dynamics with and without special SIC are offered. Amplitude and phase frequency performances (AFP and PhFP) of VHAFC with and without speed-inverse connection with different drive load factors – inertia and viscous friction, reduction coefficient (volumetric constant of actuator) and also exploitation parameters — liquid temperature and volumetric losses characterizing hydro machineʹs wear are researched. The VHA-FC dynamics was marked with vibration parameter (dynamic operation capacity) and frequency parameters of dynamic competition – basic resonance frequency, amplitude pass range, amplitude and phase distortions of control signal on the control frequency. The article demonstrates that using of additional speed-inverse connection results in great dynamic parameterʹs improvement and decrease of mechanical performances (MP) elasticity. For example, the increase of AFP and PhFP pass range for VHA-FC with power 32 kW can be more than 2 times; amplitude and phase distortions of control signal are decreased in 1,5 — 2 times. Reductorʹs type of actuator realizing by means of hydro motor with raise volumetric constant installation allows to improve VHA-FC dynamics more. Decrease of MP operation section elasticity of actuator with SIC allows to examine such VHAFC almost without outlet link slipping. Because of simple and almost without expenditure SIC realization, for example, with help of programmed meanes of VHA-FC frequency reformer, this kind of correction is very effective.
References
2. Pat. 4.823,552 25.04. USA. Failsafe Electrohydraulic control system for veriable displacement pump / L. O. Ezell, J. Sehrmit.
3. Leonard J.B. A systemlook at electromechanical actuation for primary flight control // Proc. IEEE Nat. Aerospace and Electron Conf. Dayton: Ohio, 1983.Р. 80 — 86.
4. Крымов Б.Г., Рабинович Л,В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательным аппаратами. М.: Машиностроение, 1987.
5. Геращенко А.Н., Самсонович С.Л. Пневматические, гидравлические и электрические приводы летательных аппаратов на основе волновых исполнительных механизмов / под ред. А.М. Матвеенко. М.:Машиностроение, 2006.
6. Ruhlicke I. Elektro-hydraulische Antriebssysteme mit drehzahlveranderbarer Pumpe // Olhydraulik und Pneumatik. 1977 (41). N 9. P. 689 — 693; N 10. P. 752 — 759.
7. Беляев О.А., Зуев Ю.Ю. Моделирование регулировочных характеристик объемного гидропривода с насосным и частотным управлением // Гидромашины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: Сб. статей науч.-техн. конф. МГТУ им. Н.Э. Баумана/ М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. C. 196 — 204.
8. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Голубев В.И. Объемный гидропривод с частотным и частотно-дроссельным управлением — возможные исполнения, области применения, сравнительные характеристики и конкурентные аналоги //Индустрия. 2014. № 6 (88). С. 41 — 45.
9. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Голубев В.И. Анализ динамики объемного гидропривода с частотным управлением при энергопитании от встроенного пневмогидравлического аккумулятора // Наука и образование:электронное науч.-техн. издание. М.: изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана». 2015. № 3. С. 15 — 35.
10. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Носенко М.Л. Анализ разгонных режимов объемного гидропривода с частотным управлением при энергопитании гидродвигателя привода от различных источников // Вестник МЭИ.2015. № 5. С. 10 — 17.
11. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975.
12. Ермаков С.А., Селиванов А.М., Хомутов В.С. Схемотехника и характеристики электрогидростатических приводов // Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации: Труды XV Междунар. науч.-техн. семинара. Алушта,2006. М.: МИФИ, 2006, С. 178.
13. Автоматизированный электропривод / под общ. ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1990.
14. Зуева Е.Ю. Исследование гидро- и термодинамических процессов течения вязкой жидкости в щелевых каналах трактов смазки и охлаждения герметичных насосных агрегатов и формирование алгоритмов их расчета: Дисс. ... канд. техн. наук. М.: МЭИ (ТУ), 2007.
15. Unterstűtzung fűr lie Frmaturen-Auslegung bei Verwendung drehzahlveränderlicher Stellantriebe. Kogel Ottmar (SiPOS Aktorik GmBH) // Industriearmaturen. 2007. N 4. P. 368 — 372.
