Перечень обозначений, индексов и сокращений
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ковровская государственная технологическая академия
имени В.А.Дегтярева»
ДАРШТ ЯКОВ АДОЛЬФОВИЧ
Имитационное моделирование элементов гидропривода
Учебное пособие к лекционному курсу:
«Гидропривод и средства гидроавтоматики»
Допущено учебно-методическим объединением вузов
по университетскому политехническому образованию
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных
заведений, обучающихся по направлению подготовки 150800 «Гидравлическая, вакуумная и компрессорная техника»,
специальности 150802 «Гидромашины, гидроприводы и
гидропневмоавтоматика»
Ковров 2009
ББК 62-82
Д 20
Даршт, Я.А.Имитационное моделирование элементов гидропривода [Текст]: учебное пособие к лекционному курсу: «Гидропривод и средства гидроавтоматики» / Я.А.Даршт. – Ковров: КГТА, 2009. – 88 с.
В учебном пособии изложены основы имитационного моделирования элементов и систем машиностроительной гидравлики. Основное внимание уделено имитационному моделированию устройств гидростатического привода.
Пособие допущено учебно-методическим объединением вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 150800 «Гидравлическая, вакуумная и компрессорная техника», специальности 150802 «Гидромашины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика».
|
|
|
Учебное пособие рекомендуется и для студентов других машиностроительных специальностей, изучающих методы проектирования и технологии модельного сопровождения жизненного цикла устройств машиностроительной гидравлики.
Ил. 85. Библиогр.: 24 назв.
Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В.М.Фомичёв (МГТУ им. Э.Н.Баумана, Москва); д-р техн. наук, профессор В.Н. Наумов (МГТУ им. Э.Н.Баумана, Москва), канд. техн. наук, доцент С.А.Харитонов (МГТУ им. Э.Н.Баумана, Москва).
| ISBN 978-5-86151-313-5 | © ГОУ ВПО «Ковровская государственная технологическая академия имени В.А.Дегтярева», 2009 |
| Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ковровская государственная технологическая академия имени В.А.Дегтярёва» |
Я.А.Даршт
Учебное издание
Даршт Яков Адольфович
Имитационное моделирование элементов
Гидропривода
|
|
|
Учебное пособие
Ответственный редактор Е.Ю.Дианова
Корректор Л.Н.Гафурова
Компьютерная верстка Н.Ю.Кузнецовой
Изд. лиц. № 020354 от 05.06.97 г. Подписано в печать 23.01.2009 г. Формат 60х84/16. Бумага писчая № 1. Гарнитура «Таймс». Печать офсетная. Усл.-печ.л. 5.11. Уч.-изд.л. 5,16. Тираж 100 экз.
Заказ № .
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ковровская государственная технологическая академия
имени В.А.Дегтярева»
601910, Ковров, ул. Маяковского, 19
Оглавление
| Перечень обозначений, индексов и сокращений………………... | 4 |
| Введение……………………………………………………………. | 5 |
| 1. Общие сведения об имитационном моделирования элементов и систем машиностроительной гидравлики……………......... | 6 |
| 1.1. Общие принципы и понятия моделирования…………....... | 6 |
| 1.2.Место имитационных моделей в структуре комплекса моделей гидроустройств…………………………………………… | 10 |
| 1.3. Система имитационных моделей………………………...... | 13 |
| 2. Имитационные модели элементарных устройств…………...... | 17 |
| 2.1. Шаблон модели гидроемкости (гидрообъемы, гидролинии)……………………………………………………………….. | 18 |
| 2.2. Шаблон модели гидроиндуктивности…………………...... | 19 |
| 2.3. Шаблоны моделей дроссельных устройств……………….. | 20 |
| 2.4. Модели механических элементов гидроустройств……….. | 25 |
| 3. Имитационные модели гидроаппаратов……………………… | 27 |
| 3.1. Распределители……………………………………………... | 28 |
| А. Гидропотенциометры и гидроусилители…………………. | 28 |
| Б. Золотниковые распределители……………………………. | 30 |
| 3.2. Имитационные модели напорных клапанов……………… | 34 |
| А. Клапан нормально-закрытый прямого действия………… | 34 |
| Б. Клапан нормально-открытый прямого действия………… | 39 |
| В. Клапаны непрямого действия……………………………... | 44 |
| 3.3. Имитационные модели поточных клапанов………………. | 45 |
| А. Регулятор потока…………………………………………… | 46 |
| Б. Делитель потока дроссельного типа……………………… | 49 |
| 4. Имитационные модели гидроприводов……………………….. | 53 |
| 4.1. Модели гидромашны……………………………………...... | 53 |
| 4.2. Модели гидропередач……………………………………… | 61 |
| 5. Примеры модельных исследований…………………………… | 68 |
| 5.1. Пример модельных исследований гидропередачи……...... | 68 |
| 5.2. Пример модельных исследований гидропривода с дроссельным регулирование скорости гидродвигателя…………… | 72 |
| 5.3. Пример формирования имитационных моделей сложных систем……………………………………………………………. | 78 |
| 5.4. Пример модельной методики обработки результатов натурных экспериментов………………………………………….. | 81 |
| Заключение…………………………………………………………. | 85 |
| Список литературы………………………………………………... | 86 |
Перечень обозначений, индексов и сокращений
|
|
|
|
|
|
Основные обозначения:
t – текущее время; F – сила; М – момент силы; N – мощность;
Е – энергия; А – работа; Q – расход; P – давление;
DP – перепад давлений; G – проводимость (дросселя);
Re – число Рейнольдса; r – плотность жидкости;
Е(р) – модуль упругости жидкости; m – коэффициент расхода;
y – коэффициент сил (действующих, например, на затвор клапана, со стороны потока жидкости);
z – коэффициент относительных потерь напора вдоль линии тока;
h – КПД;
h, 
х, 
y, 
– перемещение, скорость, ускорение (например, затвора клапана);
V, u – скорость; V – объем; W – объем, передаточная функция;
m – масса; с – жесткость (пружины); a, b, g – угол;
R, r – параметр регулирования; W – характерный объем гидромашины;
w – частота; l, L – длина (трубы); d, D – диаметр; r, R – радиус;
f, S – площадь сечения (потока, трубы); S* – относительная площадь;
Kтр – коэффициент трения; I – ток; U – напряжение;
R – электрическое сопротивление.
Основные сокращения, индексы:
а – адиабата; вх – входа; н – насос; м – мотор; др – дроссель;
нп – направляющая; к – клапан; гц –гидроцилиндр;
гд – гидродвигатель, гидродинамика; сл – слив; сж – сжимаемость;
ин – инерция; наг – нагрузки; ут – утечки; пр – пружина; пит – питание;
сис, с – система (привод); вт – вязкое трение; щ – щель (зазор);
п – поршень, ид – индикаторная диаграмма; мд – междроссельное;
вт – вязкое трение; ст – сухое трение; под – подъем; реак – реакция;
ос – обратная связь;
Введение
Имитационное моделирование является современным средством автоматизированного проектирования гидросистем и гидроустройств и входит в CAD/CAM/CAE/PDM комплексы автоматизации производственного цикла предприятий, производящих машиностроительную гидравлику.
Имитационное моделирование – наиболее мощный и универсальный метод исследования и оценки эффективности систем. Имитационное моделирование является элементом комплексного моделирования гидроустройств и систем. Комплексный подход позволяет в едином ключе, на системной основе, использовать методологические достижения гидравлических наук для проектирования устройств и систем машиностроительной гидравлики, накапливать в упорядоченной форме собственный опыт проектирования предприятия и обеспечивать модельное сопровождение жизненного цикла продукции.
Моделирование осуществляется на основе современных коммерческих программных продуктов. При моделировании гидроустройств применяется такая уникальная программа, как FLOW-3D, которая позволяет анализировать гидравлические и гидродинамические процессы, широко применяются программы NASTRAN, ANSYS, MARC и др. для анализа кинематики и динамики механических устройств. Выполняется прочностной анализ в процессе трехмерного моделирования, решаются задачи расчета износа, расчета ресурса, надежности и др. Применяются другие компьютерные программы. Используются сетевые версии программного продукта типа «MATLAB» в качестве универсальной программы для программирования и, как элемент современной среды, проектирования.
Для имитационного моделирования широко применяется пакет «MATLAB/Simulink». В частности, этот пакет применяется для анализа энергетических, динамических, статических и др. характеристик как отдельных элементов, так и систем в целом, выполняется моделирование функционирования этих элементов и систем.
В предлагаемом учебном пособии излагается современный подход к имитационному моделированию гидроприводов и его элементов. Этот подход ориентирован на современную компьютерную технику, программное обеспечение, технологии. Пособие разработано применительно к учебному курсу ''Гидропривод и средства автоматики'' специальности 150802 и призвано дополнить курс лекций, где эти вопросы излагаются кратко. Для понимания материала пособия необходимы знания основ моделирования, теории управления и теории гидропривода, программ типа «MATLAB». Предполагается, что студенты знакомы с соответствующими основами, и эти основы в пособии не рассматриваются.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 219; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!