Логіко-функціональне моделювання багатопривідних циклових систем гідроприводів
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Логіко-функціональне моделювання багатопривідних циклових систем гідроприводів
|
|
| Creator |
Левченко, Олег Васильович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.02 – Машинознавство. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2009. Робота присвячена вирішенню проблеми розробки циклових систем промислових гідроприводів зі зменшеним енергоспоживанням. Визначено та досліджено фактори, які впливають на рівень дисипації енергії в системах по рівнях гідроапаратів та в циклограмі їх роботи та запропоновано напрямок зменшення енергетичних втрат. Розроблено та експериментально перевірено логіко-функціональну модель багатопривідних циклових систем, що складається з функціональної, логічної та енергетичної складових, яка дозволяє прогнозувати енергетичні втрати. Розроблено методику для порівняння за показником енергетичної ефективності різних схемних рішень гідравлічних систем, яка враховує одночасну роботу виконавчих пристроїв, навантаження на приводах, зміну температури робочої рідини, циклограму роботи системи та надає порівняльну оцінку з похибкою, що не перевищує 3%. На основі логіко-функціональної моделі розроблено прикладну програму «MAS 2.0», яка дозволяє прогнозувати енергетичні характеристики циклової системи гідроприводів за типами схемного рішення, що забезпечує скорочення початкового етапу проектування та зменшує рівень енергетичного споживання розробленої промислової системи. Диссертация на получение научной степени кандидата технических наук по специальности 05.02.02 – Машиноведение. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2009. Работа посвящена разработке цикловых систем промышленных гидроприводов с уменьшенным энергопотреблением. Выполнен анализ методик определения энергопотребления цикловых систем объемного гидропривода, выявлены их недостатки для задачи прогнозирования энергопотребления систем мощностью 50-2500 кВт и количеством приводов 3 и более. Выполнено исследование промышленных систем большой мощности и определено соотношение потерь энергии по структурным уровням гидроаппаратов в соответствии с подходом фирмы Фесто. Установлено, что для определения энергопотребления необходимо учитывать структурные уровни с максимальными потерями, и уровни с небольшими потерями, которые за срок эксплуатации могут привести к значительным энергетическим затратам. Рассмотрено прикладное программное обеспечение для задачи имитации работы цикловых систем гидроприводов с большим количеством исполнительных устройств (FluidSim 4.0, FluidDraw, MatLab (SimuLink), 20 Sim, Simplorer) и определены ограничения их применения для прогнозирования энергопотребления цикловых систем гидроприводов. Предложена уточненная теория формирования энергетических потерь, учитывающая одновременную работу исполнительных устройств, неравномерность нагрузки приводов, время выхода системы на режим теплового баланса, температуру рабочей жидкости, время переключения исполнительных устройств. Сформированы требования к комплексному критерию энергетической эффективности многоприводных цикловых систем объемного гидропривода, который позволяет сравнивать системы с одинаковым исполнительным уровнем и эксплуатационным циклом и различной реализацией управляющего, логико-информационного и энергетического уровней системы. Экспериментально исследовано влияние температуры рабочей жидкости, неравномерности нагрузки, времени переключений клапанов направления и одновременной работы приводов на процесс диссипации энергии. Предложены функции для учета факторов и режимов работы системы при прогнозировании энергопотребления. Разработана логико-функциональная модель многоприводных цикловых систем, которая состоит из функциональной, логической и энергетической составляющих и позволяет прогнозировать энергетические потери. Предложен комплексный критерий энергетической эффективности, который учитывает энергопотребление системы в цикле, начальную стоимость оборудования, степень загрузки системы, срок эксплуатации, ресурс оборудования, стоимость электрической энергии. На примерах практических систем выполнена тестовая проверка модели с целью подтверждения ее адекватности и оценки величины погрешности модельного и тестового эксперимента для задач сравнительного анализа типовых схемных решений. Разработана методика для сравнения энергетической эффективности разных схемных решений гидравлических систем, погрешность которой не превышает 3%. Практическое применение методики и прикладной программы выполнено при модернизации гидравлического испытательного стенда с 6 исполнительными устройствами на авиационном научно-техническом комплексе им. Антонова, для которого предложено схемное решение с уменьшенным на 6,4% уровнем энергопотребления. Методика расчета энергопотребления и прикладная программа использованы при определении эффективности гидросистемы прокатного стана и при обучении сотрудников Никопольского южнотрубного завода. На основе логико-функциональной модели разработана прикладная программа «MAS 2.0», которая позволяет прогнозировать энергетические характеристики цикловой системы гидроприводов по типу схемного решения, что обеспечивает сокращение сроков проектирования и позволяет разрабатывать системы с уменьшенным уровнем энергетического потребления. Программа «MAS 2.0» внедрена в учебный процесс и используется при курсовом и дипломном проектировании. The dissertation on reception of a scientific degree of Cand.Tech.Sci. on a specialty 05.02.02 - Theoretical engineering. National technical university of Ukraine “Kiev polytechnic institute”, Kiev, 2009. Work is devoted to the decision of a problem of development of cyclic systems of industrial hydrodrives with reduced power consumption. It is certain and researched factors which influence a level dissipation energy in systems after levels of hydrodevices and in mission profile their works and the direction of reduction of power losses is offered. It is developed and checked experimentally up logic-functional model with more device cyclic systems which consists of a functional, logical and power component and which allows to predict power losses. Change of temperature of a working liquid is developed a technique for comparison on a parameter of power efficiency of different circuit decisions of hydraulic systems which considers simultaneous work of executive devices, loading on drives, mission profile works of system and assess with a margin error which does not exceed 3%. By results of scientific researches and the offered techniques it is developed a package of applied programs «MAS 2.0» which allows to predict power characteristics of cyclic system of hydrodrives behind types of the circuit decision that provides reduction of the initial stage of designing and reduces a level of power consumption of the developed industrial system. |
|
| Date |
2010-06-21T08:18:25Z
2010-06-21T08:18:25Z 2009 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/386
|
|
| Language |
uk
|
|