LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Поліпшення характеристик гідравлічних пасивних гасителів пульсацій у гідроагрегатах шляхом визначення їх раціональних параметрів

гідравлічної системи (ГС), в основі якої лежать декомпозиція ГС (роз'єднання її на узагальнені структурні елементи – гідравлічні вузли) і розрахунок несталих гідродинамічних (періодичних) процесів за допомогою методу Фур'є;

- уточнено класифікацію гідравлічних ПГП з метою відкриття їхніх нових можливостей;

- установлено частотні діапазони ефективного застосування гідравлічних ПГП, які з урахуванням робочих параметрів ГА на стадії проектування дозволяють вибрати тип й конструктивну схему ПГП для конкретного ГА;

- установлено вплив характеристик РР (газовмісту, в'язкості) на характеристики гідравлічних ПГП.

Практичне значення одержаних результатів.

Розроблено науково обґрунтовану методику гідродинамічного розрахунку ГС, використання якої дозволяє одержати математичні моделі ГА з гідравлічними ПГП різних типів.

Запропоновано практичні рекомендації щодо вибору типу, конструктивної схеми ПГП і місця його установлення в ГА з урахуванням робочих параметрів конкретного ГА;

Розроблено методику двокритеріальної оптимізації параметрів ПГП і комплекс програм для розрахунку раціональних параметрів гідравлічних ПГП, які може бути використані при доповненні і удосконаленні інженерної методики проектування гідравлічних ПГП.

Результати роботи використано під час розроблення інтерференційного ПГП для СП ЗАТ "ХЕМЗ - IPEC", який захищений патентом України і прийнятий для впровадження у виробництво. Математичні моделі ГА з гідравлічними ПГП і методика їхнього розрахунку використовуються в навчальному процесі під час виконання курсових і дипломних робіт студентами спеціальності "Гідравлічні і пневматичні машини" НТУ "ХПІ", а також у лекційних курсах "Надійність та експлуатація гідромашин і гідроприводів", "Гідропневмоавтоматика".

Особистий внесок здобувача. Результати проведених досліджень одержано здобувачем самостійно, серед них: на підставі розробленої методики гідродинамічного розрахунку ГС створено уточнені математичні моделі ГА з гідравлічними ПГП; уточнено класифікацію гідравлічних ПГП; досліджено вплив конструктивних параметрів гідравлічних ПГП, параметрів РР і робочих параметрів ГА на характеристики гасителів, визначено частотні діапазони їх ефективного застосування; розроблено і запропоновано практичні рекомендації щодо вибору типу, конструктивної схеми та геометричної форми проточної частини гідравлічних ПГП; розроблено методику, проведено експериментальні дослідження ГА з ПГП та оброблено їхні результати з науковим керівником; доповнено і удосконалено інженерну методику проектування гідравлічних ПГП.

Апробація результатів дисертації. Основні положення й результати дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на наукових конференціях та семінарах, у тому числі на: IV-VI міжнародних науково-практичних конференціях "Гідроаеромеханіка в інженерній практиці" (м. Суми, 1999; м. Київ, 2000; м. Харків, 2001), міжнародних науково-практичних конференціях "Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я" (м. Харків, 1999, 2002-2004), "Семковські читання" (м. Харків, 1999).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 15 робіт, серед них 12 - у спеціалізованих виданнях, затверджених ВАК України, 1 патент України.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел, 8 додатків. Повний обсяг дисертації складає 199 сторінок, з них 27 ілюстрацій по тексту, 7 ілюстрацій на 7 сторінках, 12 таблиць по тексту, 1 таблиця на 1 сторінці, 8 додатків на 64 сторінках, 137 найменувань використаних літературних джерел на 13 сторінках.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі обґрунтовано актуальність розглянутої теми, сформульовано мету і задачі досліджень, визначено основні положення, що мають наукову новизну і практичну цінність.

У першому розділі аналізуються причини виникнення пульсацій РР і шуму в ГА. Установлено, що основними причинами появи пульсацій РР на виході об'ємної гідромашини є нерівномірність її подачі та робочі процеси, що відбуваються в ГА. З'ясовано характер коливального процесу РР у ГА і доведено, що дослідження характеристик коливального процесу можна звести до розгляду простих синусоїд.

Доведено, що застосування гідравлічних ПГП є одним з ефективних шляхів зменшення пульсацій РР та шуму в ГА і це дозволяє підвищити технічний рівень та конкурентоспроможність ГА. Наведено приклади застосування ПГП у ГА різного призначення.

Значний внесок у проектування і дослідження ПГП було зроблено такими вченими і дослідниками як М.М. Глазков, В. Коллек, Є.А. Скворчевський, В.П. Шорін й ін. На підставі аналізу наукових робіт з питань теорії розрахунку та дослідження характеристик ПГП установлено ряд факторів, урахування яких дозволяє підвищити адекватність математичних моделей ПГП реальним об'єктам і поширити діапазон їхнього ефективного застосовування. До цих факторів належать: урахування виду законів змінювання фізичних величин в залежності від часу (періодичні процеси); гідравлічних втрат у ПГП; його маси; параметрів РР; робочих параметрів ГА. Ураховуючи ці фактори, було сформульовано науково-практичне завдання – поліпшення характеристик гідравлічних ПГП шляхом удосконалення їхньої методики проектування.

Сформульовано вимоги до конструкцій ПГП, які необхідно враховувати при їх проектуванні. За критерій ефективності ПГП було прийнято коефіцієнт гасіння пульсацій тиску РР, що враховує ступінь зменшення амплітуди вхідних пульсацій тиску РР:

,

де , - відповідно, амплітуда пульсацій тиску РР на вході і виході ПГП.

На підставі проведеного аналізу функціональних схем гідравлічних ПГП уточнено їхню класифікацію.

З урахуванням сформульованих в роботі вимог до гідравлічних ПГП було встановлено, що перспективними є ПГП, схеми яких наведені на рис.1. Було введено наступне позначення ПГП цих типів:

- тип Ia - однокамерний ПГП зі звуженим патрубком на вході;

- тип Iб - однокамерний ПГП зі звуженим патрубком на виході;

- тип Iв - однокамерний ПГП без звуженого патрубка;

- тип II - двокамерний ПГП з двома звуженими патрубками;

- тип III – інтерференційний ПГП з боковим відгалуженням;

- тип IV - інтерференційний ПГП з обвідним каналом.


Гасіння пульсацій РР в ПГП камерного типу (див. рис. 1,а,б,в) відбувається завдяки "перекачування" коливальної енергії із джерела в гаситель і назад, а в ПГП інтерференційного типу (див. рис. 1,г,д)- за рахунок інтерференції пульсаційних складових хвиль тиску (витрати).

У другому