Волошина Анжела Анатоліївна. Удосконалення конструкцій планетарних гідромоторів шляхом модернізації їх розподільних систем

brief description

Волошина Анжела Анатоліївна. Удосконалення конструкцій планетарних гідромоторів шляхом модернізації їх розподільних систем: дис... канд. техн. наук: 05.05.17 / Національний технічний ун-т "Харківський політехнічний ін-т". - Х., 2004

Волошина А.А.Удосконалення конструкцій планетарних гідромоторів шляхом модернізації їх розподільних систем. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.17 Гідравлічні машини та гідропневмоагрегати. Національний технічний університет Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2004.
Дисертація присвячена теоретичним та експериментальним дослідженням, спрямованим на підвищення вихідних характеристик планетарного гідромотора шляхом модернізації конструкції його розподільної системи.
В основу даної роботи закладено принцип дослідження процесів, що відбуваються в планетарних гідромоторах та їх елементах у процесі експлуатації.
В дисертації розроблено математичні і функціональні моделі, які описують процеси зміни технічного стану планетарного гідромотора і його елементів при зміні геометричних та функціональних параметрів розподільних систем, а також алгоритми і програми, які дозволяють моделювати за допомогою ПЕОМ процеси, що відбуваються в розподільних системах при експлуатації планетарних гідромоторів.
Сформульовані методи моделювання, розрахунку і проектування розподільних систем планетарних гідромоторів дозволили розробити якісно нові конструкції цих гідромоторів.

Проведені в дисертаційній роботі дослідження дозволяють сформулювати наступні висновки:

Аналізом існуючих конструкцій планетарних гідромашин встановлено, що поліпшення вихідних характеристик планетарного гідромотора залежить від взаємозв'язку геометричних і функціональних параметрів його розподільної системи, при цьому методики моделювання і розрахунку цієї системи практично відсутні.
Теоретичними дослідженнями встановлено, що різне розташування вікон розподільника і золотника може викликати періодичну зміну площі прохідного перетину розподільної системи і приводить до зниження вихідних характеристик планетарного гідромотора. Процеси, що виникають при зміні площі прохідного перетину, викликані несталим рухом в’язкої нестисливої рідини можна розглядати як квазістаціонарні.
Розроблений математичний апарат і функціональні моделі, а також алгоритми і програми, що їх реалізують, дозволяють робити імітаційне моделювання процесів, що відбуваються в планетарних гідромоторах і їх елементах в процесі експлуатації. Моделюванням впливу зміни геометричних параметрів розподільних систем на вихідні характеристики планетарних гідромоторів, встановлено, що для розподільних систем з кількістю вікон розподільника, рівноюпри використанні двох додаткових вікон іпри використанні чотирьох додаткових розвантажувальних вікон і відповідному кутовому зсуненні вікон розподільника, можна усунути періодичну зміну площі прохідного перетину, і, як наслідок, пульсацію тиску і кутової швидкості.
Імітаційним моделюванням робочого процесу серійних планетарних гідромоторів встановлено, що зі зміною робочого об’єму в діапазонісм3пульсація тиску змінюється від 100% до 40%, а присм3 від 40% до 7%. При зміні частоти обертання в гідромотора зсм3у діапазоніхв-1пульсація тиску складає 36100%, при цьому, прихв-1зміна тиску усередині гідромотора викликає кавітацію в розподільній системі.
Експериментальними дослідженнями підтверджена наявність процесів, що виникають в планетарних гідромоторах при зміні площі прохідного перетину, які розглянуто як квазістаціонарні, і усунення яких дозволяє підвищити вихідні характеристики планетарних гідромоторів.
Результати експериментальних досліджень впливу конструктивних параметрів розподільної системи планетарного гідромотора на його технічні характеристики підтверджують результати моделювання і теоретичні передумови і дозволяють установити, що рівень вібрації серійного гідромотора з робочими об’ємами від 160 до 250см3на 1213% вище загального рівню «фона». При випробуваннях серійного гідромотора з робочим об’ємом 160см3у діапазоні зміни частот обертання від 150 до 750хв-1рівень вібрації складає 12...19%.
Результати експериментальних досліджень планетарного гідромотора з модернізованою розподільною системою показують, що зазначені явища відсутні, у результаті згладжування періодичної зміни площі прохідного перетину. Тому для проектування всього уніфікованого ряду планетарних гідромоторів з робочими об’ємами від 160 до 630см3необхідно застосовувати модернізовану розподільну систему.
Запропоновані методики проектування торцевої розподільної системи дозволили використовувати її елементи в якості торцевого ущільнення вихідного кінця вала планетарного гідромотора, підвищивши при цьому його вихідні характеристики (усунути витоки по валу, збільшити ресурс). Використання модернізованої розподільної системи дозволило розробити оригінальні конструкції планетарних гідромоторів серії ПРГ, що представляють уніфікований ряд планетарних гідромоторів з робочими об’ємами від 160 до 630см3.
У результаті техніко-економічного обґрунтування встановлено, що в гідромоторі з модернізованою розподільною системою:

знижено трудомісткість виготовлення на 11,05...12,85нормогодна один гідромотор;
знижено металоємність на 11%.
Основні наукові положення і результати, наведені в дисертаційній роботі, мають практичне значення при проектуванні і модернізації планетарних гідромоторів, а також використані у навчальному процесі при вивченні дисципліни «Трактори і автомобілі». Результати роботи впроваджені на ВАТ «Ямпольський приладобудівний завод» (м.Ямпіль), ВАТ «КБ Бердянськсільмаш» (м. Бердянськ), АТ «Хідроінплекс» (м.Сорока, Молдова) і використані відповідно планам виробництва.