2 / 12
Keywords
:
static analysis, control actuator, numerical integration, nonlinear
differential equations.
Составляющими элементами статического анализа электрогидрав-
лических рулевых машин (РМ) являются методы расчета их статиче-
ских характеристик (скоростных и силовых (моментных)). Как пра-
вило, для расчетов статических характеристик РМ применяют ите-
рационные численные методы. Так, в основу итерационных методов
расчета статических характеристик автономных однокаскадных элек-
трогидравлических РМ [1–3] и их электрогидравлических усилителей
[4], положен модифицированный метод Зейделя решения систем нели-
нейных алгебраических и трансцендентных уравнений [5]. Эти методы
позволяют существенно повысить качество и точность проектных рас-
четов. Однако работа РМ при максимальных нагрузках и командных
сигналах, а также при экстремальных температурных условиях может
сопровождаться изменением структуры машины (срабатыванием пре-
дохранительных клапанов и резкими перемещениями золотниковых
плунжеров, приводящими к перекрытиям дроссельных окон золотни-
ковых гидрораспределителей РМ). Схема одной из таких РМ приве-
дена на рис. 1.
В некоторых случаях указанные выше методы [1, 2, 4] позволяют
проводить расчеты статических характеристик РМ и в таких режимах
работы, но при весьма малом шаге и большом числе итераций, что
приводит к значительным затратам машинного времени. Кроме того,
однокаскадные предохранительные клапаны РМ являются неустойчи-
выми элементами, их затворы при срабатывании не устанавливают-
ся в каком-либо определенном положении, а совершают возвратно-
поступательные движения с частотой, определяемой массой подвиж-
ных частей и упругостью возвратной пружины. В результате потоки
на выходах клапанов носят ярко выраженный пульсирующий харак-
тер. Сходные нестационарные гидромеханические процессы течения
рабочей жидкости через дроссельные окна золотниковых гидрораспре-
делителей РМ могут наблюдаться при автоколебательных и принуди-
тельных колебательных движениях золотниковых плунжеров [6]. Пе-
речисленные эффекты оказывают влияние на пропускную способность
рассматриваемых дроссельных устройств РМ.
Постановка задачи.
Правильно учесть влияние перечисленных
выше факторов возможно путем получения статических характери-
стик из динамики, т.е. численным интегрированием системы нели-
нейных дифференциальных уравнений математической модели РМ,
описывающей тот или иной статический режим ее работы.
Результатами расчетов статических характеристик РМ в этих слу-
чаях являются зависимости линейной (угловой) скорости движения
выходного органа РМ при постоянно действующей нагрузке или раз-
виваемого выходным органом РМ усилия (момента) от входного ко-
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 5 19