DOI: 10.14489/hb.2018.12.pp.036-046

Труханов К. А.
РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПНЕВМО-, ГИДРОСИСТЕМ В УСЛОВИЯХ НЕПРЕДСКАЗУЕМЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ
(c. 36-46)

Аннотация. Рассмотрена работоспособность пневмо-, гидросистем в условиях непредсказуемых возмущений, например, при изменении нагрузки на выходное звено привода, а также изменениях его внутренних параметров. Составлена математическая модель пневматической системы. Уравнения, описывающие математическую модель, представлены в виде блоксхем отдельных элементов конструкции пневмосистемы. Математическая модель учитывает характеристики выпускаемых серийно пропорциональных пневматических распределителей. Приведены получившиеся при математическом моделировании переходные процессы в системе. Предложены критерии, позволяющие оценить работоспособность пневмо-, гидросистем при изменении внешних и(или) внутренних факторов/параметров с использованием составленной математической модели. Научной новизной представленных в статье результатов является то, что решена задача исследования работоспособности пневмо-, гидросистем при действии на них непредсказуемых возмущений, и приведены критерии, позволяющие установить границу их работоспособности. По своему содержанию статья представляет интерес для специалистов, занимающихся синтезом пневмо-, гидросистем.

Ключевые слова: пневмо-, гидропривод следящий; модель математическая; работоспособность пневмо-, гидросистем; критерий работоспособности; переходный процесс.

Trukhanov K. A.
OPERABILITY OF PNEUMATIC-, HYDRAULIC SYSTEMS IN CONDITIONS OF UNPREDICTABLE DISTURBANCES
(pp. 36-46)

Abstract. In the article is considered the working capacity of pneumatic-, hydraulic systems in the conditions of unpredictable disturbances, for example, when the load on the output link of the drive changes, as well as changes in its internal parameters. A mathematical model of the pneumatic system is made. Equations describing of the mathematical model are presented in the form of block diagrams of individual elements of the design of the pneumatic system. The mathematical model takes into account the characteristics of the commercially available proportional pneumatic valves. The obtained transient processes at the mathematical modeling are shown for these the system. The criteria allowing to estimate the efficiency of pneumatic-, hydraulic systems at a changing external and/or internal factors/parameters using of the created mathematical model are proposed.One of the criteria is the energy efficiency of the system, i.e. what maximum effort can be overcome by the created system, depending on the energy supplied to it for maintain efficiency. The inequality and relations for the formalization of this criterion are given. A characteristic defining the operability limit of a system containing a pneumatic drive is constructed. The another criterion determining of the operability of pneumatic-, hydraulic drive systems was chosen and given a criterion describing the absence of occurrence in the system of self-oscillations when the mass of moving parts of the pneumatic-hydraulic actuating unit changes. A kind of transient process is presented with the presence of self-oscillations in it. A characteristic is established that establishes the stability boundary of the system containing the pneumatic drive when the mass of its moving parts changes. Also, as a criterion, a relation is given that allows one to estimate of the absence of the occurrence of self-oscillations in the system when the load on the pneumocylinder rod changes. For these criteria, the characteristics that determine the boundary of stability of the system in the frequency range are constructed. The scientific novelty of the results presented in the article is that the task of researching of the operability of pneumatic-, hydraulic systems under the action of unpredictable disturbances on them has been solved, and the criteria allowing to establish of the their operability limit are given. The content of this article is of interest to specialists involved in the synthesis of pneumatic-, hydraulic systems.

Keywords: Servo pneumatic-hydraulic actuator; Mathematical model; Operability of pneumatic-, hydraulic systems; Operability criterion; Transition process.