Research of stability of Load-sensing hydraulic drive operation, on the base of multimode directional control valve
DOI:
https://doi.org/10.31649/2413-4503-2020-12-2-93-99Keywords:
stability, transient process, energy-efficient, hydraulic drive, directional control valveAbstract
The article describes a new scheme of a hydraulic drive, which, thanks to the original design of a multimode directional control valve, has energy-efficient properties that are characteristic of load-sensing hydraulic drives. The proposed design of the multimode directional control valve ensures the operation of the hydraulic drive in four modes – unloading the hydraulic pump, regulating the flow of the hydraulic motor, the maximum flow of the hydraulic motor and protection against overload. In each of these modes, the hydraulic drive operates with low power losses due to the presence of a constant balancing pressure drop. This value is formed by a combination of design parameters of the directional control valve. The proposed value of the value of the balancing pressure drop of 0,7-0,8 MPa provides high energy efficiency of the hydraulic drive in the most critical operating mode – regulation of the hydraulic motor flow. In order to ensure the stability of the energy-efficient operation of the hydraulic drive in this mode, a research was made of the stability of transient processes with various combinations of design parameters of the overflow valve of the hydraulic control valve, as well as changes in the operating conditions of the hydraulic drive. As a result of theoretical researches, on the basis of mathematical modeling of working processes, combinations of design parameters of the hydraulic lock and the spool of the overflow valve were identified, which ensure the stability of the hydraulic drive in the mode of regulating the flow of the hydraulic motor. In particular, these are such parameters as the stiffness of the springs of the hydraulic lock and the overflow valve, the diameter and angle of inclination of the edge of the overflow valve spool, the area of the radial holes and the auxiliary choke of the overflow valve. It was also determined that in this mode, the stability of the hydraulic drive will be ensured under conditions of a load pressure of up to 20 MPa, a hydraulic motor flow rate of 100 l / min and a working fluid temperature of 80 ° C.
References
В. А. Бондарь, «Система Load-Sensing в сельскохозяйственной технике», Вибрации в технике и технологиях. Вінниця: ВДАУ, №4 (30), с. 19-25, 2003.
П. М. Андренко, А. Ю. Лебедєв, «Комплексний універсальний критерій оцінки технічного рівня гідравлічних машин, гідроагрегатів та гідравлічних пристроїв», Промислова гідравліка і пневматика. Вінниця: ВНАУ, 2017, № 3(57), с. 3–12.
Д. О. Лозінський, С. В. Репінський, О. В. Петров, «Дослідження стійкості роботи пропорційного електрогідравлічного розподільника з незалежним керуванням потоками», Промислова гідравліка і пневматика. Вінниця: ВНАУ, 2012, № 3(37), с. 87–90.
Л. Г. Козлов, О. Л. Гайдамак, О. В. Петров, В. В. Брейнер, «Вплив величин керуючих перепадів на динамічні характеристики гідроприводу, чутливого до навантаження», Промислова гідравліка і пневматика. Вінниця: ВДАУ, 2008, № 2, с. 69–72.
Ю. А. Бурєнніков, Л. Г. Козлов, С. В. Репінський, «Вибір параметрів системи керування гідроприводом з насосом змінної продуктивності на основі дослідження його стійкості», Вісник ВПІ, 2006, № 6, с. 211–217.
Л. Г. Козлов, І. В. Бойко, О. В. Піонткевич, «Вплив параметрів системи керування на стійкість гідропривода інваріантного до знакозмінного навантаження», у Наукові нотатки: міжвузівський збірник. Луцьк, № 40, с. 118-123, 2013.
Л .Г. Козлов, О. В. Петров, «Енергоощадний гідропривод, чутливий до навантаження, на базі мультирежимного гідророзподільника, Промислова гідравліка і пневматика. Вінниця: ВНАУ, 2012, № 2(36), с. 77–80.
О. В. Петров, Л. Г. Козлов, М. П. Коріненко, і Є. С. Гарбуз, «Вплив параметрів системи керування на характеристики LS-гідроприводу під час роботи в режимі розвантаження гідронасоса», Вісник машинобудування та транспорту. № 2, с. 76-82, 2015.
O. Petrov, A. Slabkyi, I. Vishtak, L. Kozlov, “Mathematical Modeling of the Operating Process in LS Hydraulic Drive Using MatLab GUI Tools. DSMIE 2020”, in Lecture Notes in Mechanical Engineering, 1-11 (2020). https://doi.org/10.1007/978-3-030-50491-5_6.
Downloads
-
PDF (Українська)
Downloads: 168
