Объемные гидравлические приводы с частотным управлением и несколькими энергетическими каналами
Ключевые слова:
частотно-управляемый объемный гидропривод, энергетические каналы, рекуперация, функциональные схемы, сравнение и энергетическая база приводов
Аннотация
Представлены возможные схемотехнические решения для объемных гидроприводов с частотным управлением (ОГП–ЧУ), позволяющие существенно расширить диапазон устойчивого бесступенчатого регулирования скорости выходного звена от «ползучих» скоростей до максимальных значений, повысить надежность и живучесть приводов за счет введения двухканальных схем передачи энергетических потоков на выходное звено. Сформулированы критерии и показатели для оценки конкурентоспособности двухканальных ОГП–ЧУ с механическими дифференциальными редукторами и гидравлическими суммирующими блоками. Проанализированы преимущества и недостатки двухканальных исполнений ОГП–ЧУ с замкнутыми и разомкнутыми схемами циркуляции жидкости, дифференциальной схемой подключения электронасосных агрегатов, а также механическим дифференциалом гидромоторного блока, имеющих расширенные функциональные наборы, в том числе, режимы энергонакопления и рекуперации. Дан сопоставительный анализ различных видов машин и аппаратов, которые могут использоваться в составе ОГП–ЧУ, и указаны предпочтительные исполнения комплектующих. Показано, что за счет достигаемых преимуществ многоканальные регулируемые ОГП–ЧУ успешно применяются как исполнительные модули различных силовых систем технических ответственного назначения объектов взамен и в дополнение к традиционным гидравлическим и электромеханическим приводам.
Литература
1. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Голубев В.И. Анализ динамики объемного гидропривода с частотным управлением при энергопитании от встроенного пневмогидравлического аккумулятора // Наука и образова- ние. 2015. № 3. С. 15—35.
2. 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 // Гидравлика, пневматика, приводы. 2015. № 1 (15). С. 29—33.
3. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Улучшение динамики объемного гидропривода с частотным управлением с помощью дополнительной обратной связи // Вестник МЭИ. 2016. № 3. С. 6 — 15.
4. Зуев Ю.Ю., Кремнев Д.Е., Танаев П.А. Одно из самых перспективных решений для модернизации — для большинства гидравлических систем переход на частотно-регулируемый привод оправдан (дискуссионный клуб) // Конструктор-машиностроитель. 2017.№ 2. С. 14 — 19.
5. Петров В.А. Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. М.: Машиностроение, 1988.
6. Отчет по НИР № 2126070. Исследование проблем и разработка технических предложений по созданию гидравлических передач с регулируемыми гидромоторами / В.И. Голубев, Ю.Ю. Зуев, Д.В. Драгомиров. Изд-во МЭИ, 2009.
7. Отчет по НИР № 2270090. Исследование эффективности схемотехнических исполнений силовой части механизмов управления гидроприводов с моторным и насос-моторным регулированием / В.И. Голубев, Ю.Ю. Зуев, Д.В. Драгомиров. Изд-во МЭИ, 2011.
8. Прокофьев В.Н. Неравномерность движения гидропривода при работе на нижнем пределе диапазона регулирования // Известия вузов. Серия «Машиностроение». 1974. № 3. C. 59 — 64.
9. Отчет по НИР № 2265110. Исследование работы аксиальной гидромашины на пониженных оборотах и формирование предложений по созданию объемного гидропривода с частотным управлением и улучшенными тактико-техническими характеристиками / Ю.Ю. Зуев, Е.Ю. Зуева, В.И. Голубев. Изд-во МЭИ, 2013.
10. Крымов Б.Г., Рабинович Л.В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1987.
11. Черницкий И.И., Потупиков И.Л. Авиационные электромеханизмы малой мощности. М.: Машиностроение, 1986.
12. Зуев Ю.Ю. Основы создания конкурентоспособной техники и выработки эффективных решений. М.: Издательский дом МЭИ, 2006.
13. Справочник по электрическим машинам / под общ. ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова. М.: Энергоатом- издат, 1989.
14. Редько П.Г. и др. Концепция развития систем рулевых приводов перспективных самолетов // Новые рубежи авиационной науки: Сб. тезисов IX Междунар. науч.-техн. симпозиума. М., 2007. С. 90.
15. Stäudig verbesserte Fluidtechnik // Ohlhydraul. Und Pneum. 1999. V. 43. No. 4. P. 305.
16. 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: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М.: Изд- во МЭИ, 2007.
17. ООО НТЦ «Нордикс-метрология» [Офиц. сайт] http://www. Nordix-metrologia.narod.ru/ (дата обращения 04.02.2017).
18. НТЦ «Doroll» [Офиц. сайт] http://www. Doroll.ru/products/ru/ (дата обращения 19.04.2017).
19. Алексеенков А.С. Улучшение динамических свойств и исследование рабочих процессов авиационного рулевого гидропривода с комбинированным регулированием скорости при увеличении внешней нагрузки: автореф. дисc. ... канд. техн. наук. М.: МАИ, 2014.
20. Геращенко А.Н., Самсонович С.Л. Пневматические, гидравлические и электрические приводы летательных аппаратов на основе волновых исполнительных механизмов. М.: Машиностроение, 2006.
21. Домогацкий В.В. Создание гидропередачи на базе ролико-лопастных машин // Строительные и дорожные машины. 2009. № 5. С. 1 — 5.
---
Для цитирования: Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Объемные гидравлические приводы с частотным управлением и несколькими энергетическими каналами // Вестник МЭИ. 2018. № 4. С. 17—27. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-17-27.
#
1. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Golubev V.I. Analiz dinamiki Ob′emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem pri Energopitanii ot Vstroennogo Pnevmogidravlicheskogo Akkumulyatora. Nauka i Obrazovanie. 2015;3:15—35. (in Russian).
2. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Golubev V.I. Ob′emnyy Gidroprivod s Chastotnym i Chastotno-drossel'nym Upravleniem — Vozmozhnye Ispolneniya, Oblasti Primeneniya, Sravnitel'nye Harakteristiki i Konkurentnye Analogi. Gidravlika, Pnevmatika, Privody. 2015;1 (15):29—33. (in Russian).
3. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. Uluchshenie Dinamiki Ob′emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem s Pomoshch'yu Dopolnitel'noy Obratnoy Svyazi. Vestnik MPEI. 2016;3:6 — 15. (in Russian).
4. Zuev Yu.Yu., Kremnev D.E., Tanaev P.A. Odnoiz Samyh Perspektivnyh Resheniy dlya Modernizatsii —dlya Bol'shinstva Gidravlicheskih Sistem Perekhod na Chastotno-reguliruemyy Privod Opravdan (Diskussionnyy Klub). Konstruktor-Mashinostroitel'. 2017;2:14 — 19. (in Russian).
5. Petrov V.A. Gidroob′emnye Transmissii Samohodnyh Mashin. M.: Mashinostroenie, 1988. (in Russian).
6. Otchet po NIR № 2126070. Issledovanie Problem i Razrabotka Tekhnicheskih Predlozheniy po Sozdaniyu Gidravlicheskih Peredach s Reguliruemymi Gidromotorami / V.I. Golubev, Yu.Yu. Zuev, D.V. Dragomirov. Izd-vo MPEI, 2009. (in Russian).
7. Otchet po NIR № 2270090. Issledovanie Effektivnosti Skhemotekhnicheskih Ispolneniy Silovoy Chasti Mekhanizmov Upravleniya Gidroprivodov s Motornym i Nasos Motornym Regulirovaniem / V.I. Golubev, Yu.Yu. Zuev, D.V. Dragomirov. Izd-vo MPEI, 2011. (in Russian).
8. Prokof'ev V.N. Neravnomernost' Dvizheniya Gidroprivoda pri Rabote na Nizhnem Predele Diapazona Regulirovaniya. Izvestiya Vuzov. Seriya «Mashinostroenie». 1974;3:59 — 64. (in Russian).
9. Otchet po NIR № 2265110. Issledovanie Raboty Aksial'noy Gidromashiny na Ponizhennyh Oborotah i Formirovanie Predlozheniy po Sozdaniyu Ob′emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem i Uluchshennymi Taktiko-tekhnicheskimi Harakteristikami / Yu.Yu. Zuev, E.Yu. Zueva, V.I. Golubev. Izd-vo MPEI, 2013. (in Russian).
10. Krymov B.G., Rabinovich L.V., Stebletsov V.G. Ispolnitel'nye Ustroystva Sistem Upravleniya Letatel'nymi Apparatami. M.: Mashinostroenie, 1987. (in Russian).
11. Chernitskiy I.I., Potupikov I.L. Aviatsionnye Elektromekhanizmy Maloy Moshchnosti. M.: Mashinostroenie, 1986. (in Russian).
12. Zuev Yu.Yu. Osnovy Sozdaniya Konkurentosposobnoy Tekhniki i Vyrabotki Effektivnyh Resheniy. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2006. (in Russian).
13. Spravochnik po Elektricheskim Mashinam / pod Obshch. Red. I.P. Kopylova, B.K. Klokova. M.: Energoatomizdat, 1989. (in Russian).
14. Red'ko P.G. i dr. Kontseptsiya Razvitiya Sistem Rulevyh Privodov Perspektivnyh Samoletov. Novye Rubezhi Aviatsionnoy Nauki: Sb. Tezisov IX Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Simpoziuma. M., 2007:90. (in Russian).
15. Stäudig verbesserte Fluidtechnik. Ohlhydraul. Und Pneum. 1999;43;4:305.
16. Zueva E.Yu. Issledovanie Gidro- i Termodinamicheskih Protsessov Techeniya Vyazkoy Zhidkosti v Shchelevyh Kanalah Traktov Smazki i Ohlazhdeniya Germetichnyh Nasosnyh Agregatov i Formirovanie Algoritmov ih Rascheta: Avtoref. Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: Izd-vo MPEI, 2007. (in Russian).
17. OOO NTTS «Nordiks-metrologiya» [Ofits. ayt] http://www. Nordix-metrologia.narod.ru/ (data Obrashcheniya 04.02.2017). (in Russian).
18. NTTS «Doroll» [Ofits. Sayt] http://www. Doroll.ru/products/ru/ (Data Obrashcheniya 19.04.2017). (in Russian).
19. Alekseenkov A.S. Uluchshenie Dinamicheskih Svoystv i Issledovanie Rabochih Protsessov Aviatsionnogo Rulevogo Gidroprivoda s Kombinirovannym Regulirovaniem Skorosti pri Uvelichenii Vneshney Nagruzki: Avtoref. Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: MAI, 2014. (in Russian).
20. Gerashchenko A.N., Samsonovich S.L. Pnevmaticheskie, Gidravlicheskie i Elektricheskie Privody Letatel'nyh Apparatov na Osnove Volnovyh Ispolnitel'nyh Mekhanizmov. M.: Mashinostroenie, 2006. (in Russian).
21. Domogatskiy V.V. Sozdanie Gidroperedachi na Baze Roliko-lopastnyh Mashin. Stroitel'nye i Dorozhnye Mashiny. 2009;5:1 — 5. (in Russian).
---
For citation: Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. Pump-Controlled Hydraulic Drives with Frequency Control and a Few Power Channelss.
MPEI Vestnik. 2018;4:17—27. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-17-27.
2. 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 // Гидравлика, пневматика, приводы. 2015. № 1 (15). С. 29—33.
3. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Улучшение динамики объемного гидропривода с частотным управлением с помощью дополнительной обратной связи // Вестник МЭИ. 2016. № 3. С. 6 — 15.
4. Зуев Ю.Ю., Кремнев Д.Е., Танаев П.А. Одно из самых перспективных решений для модернизации — для большинства гидравлических систем переход на частотно-регулируемый привод оправдан (дискуссионный клуб) // Конструктор-машиностроитель. 2017.№ 2. С. 14 — 19.
5. Петров В.А. Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. М.: Машиностроение, 1988.
6. Отчет по НИР № 2126070. Исследование проблем и разработка технических предложений по созданию гидравлических передач с регулируемыми гидромоторами / В.И. Голубев, Ю.Ю. Зуев, Д.В. Драгомиров. Изд-во МЭИ, 2009.
7. Отчет по НИР № 2270090. Исследование эффективности схемотехнических исполнений силовой части механизмов управления гидроприводов с моторным и насос-моторным регулированием / В.И. Голубев, Ю.Ю. Зуев, Д.В. Драгомиров. Изд-во МЭИ, 2011.
8. Прокофьев В.Н. Неравномерность движения гидропривода при работе на нижнем пределе диапазона регулирования // Известия вузов. Серия «Машиностроение». 1974. № 3. C. 59 — 64.
9. Отчет по НИР № 2265110. Исследование работы аксиальной гидромашины на пониженных оборотах и формирование предложений по созданию объемного гидропривода с частотным управлением и улучшенными тактико-техническими характеристиками / Ю.Ю. Зуев, Е.Ю. Зуева, В.И. Голубев. Изд-во МЭИ, 2013.
10. Крымов Б.Г., Рабинович Л.В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1987.
11. Черницкий И.И., Потупиков И.Л. Авиационные электромеханизмы малой мощности. М.: Машиностроение, 1986.
12. Зуев Ю.Ю. Основы создания конкурентоспособной техники и выработки эффективных решений. М.: Издательский дом МЭИ, 2006.
13. Справочник по электрическим машинам / под общ. ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова. М.: Энергоатом- издат, 1989.
14. Редько П.Г. и др. Концепция развития систем рулевых приводов перспективных самолетов // Новые рубежи авиационной науки: Сб. тезисов IX Междунар. науч.-техн. симпозиума. М., 2007. С. 90.
15. Stäudig verbesserte Fluidtechnik // Ohlhydraul. Und Pneum. 1999. V. 43. No. 4. P. 305.
16. 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: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М.: Изд- во МЭИ, 2007.
17. ООО НТЦ «Нордикс-метрология» [Офиц. сайт] http://www. Nordix-metrologia.narod.ru/ (дата обращения 04.02.2017).
18. НТЦ «Doroll» [Офиц. сайт] http://www. Doroll.ru/products/ru/ (дата обращения 19.04.2017).
19. Алексеенков А.С. Улучшение динамических свойств и исследование рабочих процессов авиационного рулевого гидропривода с комбинированным регулированием скорости при увеличении внешней нагрузки: автореф. дисc. ... канд. техн. наук. М.: МАИ, 2014.
20. Геращенко А.Н., Самсонович С.Л. Пневматические, гидравлические и электрические приводы летательных аппаратов на основе волновых исполнительных механизмов. М.: Машиностроение, 2006.
21. Домогацкий В.В. Создание гидропередачи на базе ролико-лопастных машин // Строительные и дорожные машины. 2009. № 5. С. 1 — 5.
---
Для цитирования: Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Объемные гидравлические приводы с частотным управлением и несколькими энергетическими каналами // Вестник МЭИ. 2018. № 4. С. 17—27. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-17-27.
#
1. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Golubev V.I. Analiz dinamiki Ob′emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem pri Energopitanii ot Vstroennogo Pnevmogidravlicheskogo Akkumulyatora. Nauka i Obrazovanie. 2015;3:15—35. (in Russian).
2. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Golubev V.I. Ob′emnyy Gidroprivod s Chastotnym i Chastotno-drossel'nym Upravleniem — Vozmozhnye Ispolneniya, Oblasti Primeneniya, Sravnitel'nye Harakteristiki i Konkurentnye Analogi. Gidravlika, Pnevmatika, Privody. 2015;1 (15):29—33. (in Russian).
3. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. Uluchshenie Dinamiki Ob′emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem s Pomoshch'yu Dopolnitel'noy Obratnoy Svyazi. Vestnik MPEI. 2016;3:6 — 15. (in Russian).
4. Zuev Yu.Yu., Kremnev D.E., Tanaev P.A. Odnoiz Samyh Perspektivnyh Resheniy dlya Modernizatsii —dlya Bol'shinstva Gidravlicheskih Sistem Perekhod na Chastotno-reguliruemyy Privod Opravdan (Diskussionnyy Klub). Konstruktor-Mashinostroitel'. 2017;2:14 — 19. (in Russian).
5. Petrov V.A. Gidroob′emnye Transmissii Samohodnyh Mashin. M.: Mashinostroenie, 1988. (in Russian).
6. Otchet po NIR № 2126070. Issledovanie Problem i Razrabotka Tekhnicheskih Predlozheniy po Sozdaniyu Gidravlicheskih Peredach s Reguliruemymi Gidromotorami / V.I. Golubev, Yu.Yu. Zuev, D.V. Dragomirov. Izd-vo MPEI, 2009. (in Russian).
7. Otchet po NIR № 2270090. Issledovanie Effektivnosti Skhemotekhnicheskih Ispolneniy Silovoy Chasti Mekhanizmov Upravleniya Gidroprivodov s Motornym i Nasos Motornym Regulirovaniem / V.I. Golubev, Yu.Yu. Zuev, D.V. Dragomirov. Izd-vo MPEI, 2011. (in Russian).
8. Prokof'ev V.N. Neravnomernost' Dvizheniya Gidroprivoda pri Rabote na Nizhnem Predele Diapazona Regulirovaniya. Izvestiya Vuzov. Seriya «Mashinostroenie». 1974;3:59 — 64. (in Russian).
9. Otchet po NIR № 2265110. Issledovanie Raboty Aksial'noy Gidromashiny na Ponizhennyh Oborotah i Formirovanie Predlozheniy po Sozdaniyu Ob′emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem i Uluchshennymi Taktiko-tekhnicheskimi Harakteristikami / Yu.Yu. Zuev, E.Yu. Zueva, V.I. Golubev. Izd-vo MPEI, 2013. (in Russian).
10. Krymov B.G., Rabinovich L.V., Stebletsov V.G. Ispolnitel'nye Ustroystva Sistem Upravleniya Letatel'nymi Apparatami. M.: Mashinostroenie, 1987. (in Russian).
11. Chernitskiy I.I., Potupikov I.L. Aviatsionnye Elektromekhanizmy Maloy Moshchnosti. M.: Mashinostroenie, 1986. (in Russian).
12. Zuev Yu.Yu. Osnovy Sozdaniya Konkurentosposobnoy Tekhniki i Vyrabotki Effektivnyh Resheniy. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2006. (in Russian).
13. Spravochnik po Elektricheskim Mashinam / pod Obshch. Red. I.P. Kopylova, B.K. Klokova. M.: Energoatomizdat, 1989. (in Russian).
14. Red'ko P.G. i dr. Kontseptsiya Razvitiya Sistem Rulevyh Privodov Perspektivnyh Samoletov. Novye Rubezhi Aviatsionnoy Nauki: Sb. Tezisov IX Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Simpoziuma. M., 2007:90. (in Russian).
15. Stäudig verbesserte Fluidtechnik. Ohlhydraul. Und Pneum. 1999;43;4:305.
16. Zueva E.Yu. Issledovanie Gidro- i Termodinamicheskih Protsessov Techeniya Vyazkoy Zhidkosti v Shchelevyh Kanalah Traktov Smazki i Ohlazhdeniya Germetichnyh Nasosnyh Agregatov i Formirovanie Algoritmov ih Rascheta: Avtoref. Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: Izd-vo MPEI, 2007. (in Russian).
17. OOO NTTS «Nordiks-metrologiya» [Ofits. ayt] http://www. Nordix-metrologia.narod.ru/ (data Obrashcheniya 04.02.2017). (in Russian).
18. NTTS «Doroll» [Ofits. Sayt] http://www. Doroll.ru/products/ru/ (Data Obrashcheniya 19.04.2017). (in Russian).
19. Alekseenkov A.S. Uluchshenie Dinamicheskih Svoystv i Issledovanie Rabochih Protsessov Aviatsionnogo Rulevogo Gidroprivoda s Kombinirovannym Regulirovaniem Skorosti pri Uvelichenii Vneshney Nagruzki: Avtoref. Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: MAI, 2014. (in Russian).
20. Gerashchenko A.N., Samsonovich S.L. Pnevmaticheskie, Gidravlicheskie i Elektricheskie Privody Letatel'nyh Apparatov na Osnove Volnovyh Ispolnitel'nyh Mekhanizmov. M.: Mashinostroenie, 2006. (in Russian).
21. Domogatskiy V.V. Sozdanie Gidroperedachi na Baze Roliko-lopastnyh Mashin. Stroitel'nye i Dorozhnye Mashiny. 2009;5:1 — 5. (in Russian).
---
For citation: Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. Pump-Controlled Hydraulic Drives with Frequency Control and a Few Power Channelss.
MPEI Vestnik. 2018;4:17—27. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-17-27.
Опубликован
2018-08-01
Выпуск
Раздел
Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение (05.04.00)
