Teknologia hidraulikoaren etengabeko garapenarekin eta aurrerapenarekin, bere aplikazio-eremuak gero eta zabalagoak dira.Transmisio eta kontrol funtzioak osatzeko erabiltzen den sistema hidraulikoa gero eta konplexuagoa da, eta eskakizun handiagoak ezartzen dira bere sistemaren malgutasunerako eta hainbat errendimendurako.Horiek guztiek eskakizun zehatzagoak eta sakonagoak ekarri dituzte sistema hidrauliko modernoen diseinu eta fabrikaziorako.Goiko baldintzak betetzeko gai izatetik urrun dago sistema tradizionala erabiliz eragingailuaren aldez aurretik zehaztutako ekintza-zikloa osatzeko eta sistemaren errendimendu estatikoko baldintzak betetzeko.
Hori dela eta, sistema hidrauliko modernoen diseinuan diharduten ikertzaileentzat, oso beharrezkoa da transmisio hidraulikoaren eta kontrol sistemen ezaugarri dinamikoak aztertzea, sistema hidraulikoaren lan-prozesuan ezaugarri dinamikoak eta parametro-aldaketak ulertu eta menperatzea, horrela. are gehiago hobetu eta hobetu sistema hidraulikoa..
1. Sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoen funtsa
Sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak, funtsean, jatorrizko oreka-egoera galdu eta oreka-egoera berri batera iristeko prozesuan sistema hidraulikoak erakusten dituen ezaugarriak dira.Gainera, bi arrazoi nagusi daude sistema hidraulikoaren jatorrizko oreka-egoera hautsi eta bere prozesu dinamikoa abiarazteko: bata transmisio- edo kontrol-sistemaren prozesu-aldaketak eragiten du;bestea kanpoko interferentziak eragindakoa da.Prozesu dinamiko honetan, sistema hidraulikoko parametro-aldagai bakoitza denborarekin aldatzen da, eta aldaketa prozesu horren errendimenduak sistemaren ezaugarri dinamikoen kalitatea zehazten du.
2. Ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketa metodoa
Sistema hidraulikoen ezaugarri dinamikoak aztertzeko metodo nagusiak funtzioak aztertzeko metodoa, simulazio metodoa, ikerketa esperimentalaren metodoa eta simulazio digitala metodoa dira.
2.1 Funtzioak aztertzeko metodoa
Transfer-funtzioaren analisia kontrol-teoria klasikoan oinarritutako ikerketa-metodo bat da.Sistema hidraulikoen ezaugarri dinamikoak kontrol-teoria klasikoarekin aztertzea normalean sarrera bakarreko eta irteera bakarreko sistema linealetara mugatzen da.Orokorrean, sistemaren eredu matematikoa ezartzen da lehenik, eta bere forma inkrementala idazten da, eta gero Laplace-ren transformazioa egiten da, horrela sistemaren transferentzia-funtzioa lortzen da, eta gero sistemaren transferentzia-funtzioa Bode batean bihurtzen da. intuitiboki aztertzeko erraza den diagramaren irudikapena.Azkenik, erantzunaren ezaugarriak Bode diagraman fase-maiztasun kurbaren eta anplitude-maiztasunaren kurbaren bidez aztertzen dira.Problema ez-linealak topatzerakoan, bere faktore ez-linealak sarritan alde batera uzten dira edo sistema lineal batean sinplifikatzen dira.Izan ere, sistema hidraulikoek askotan faktore ez-lineal konplexuak izaten dituzte, beraz, metodo honekin sistema hidraulikoen ezaugarri dinamikoak aztertzerakoan analisi akats handiak daude.Horrez gain, transferentzia-funtzioaren analisi metodoak ikerketa-objektua kutxa beltz gisa tratatzen du, sistemaren sarrera eta irteeran soilik zentratzen da eta ez du ikerketa-objektuaren barne-egoera aztertzen.
Egoera-espazioaren analisi-metodoa aztergai dugun sistema hidraulikoaren prozesu dinamikoaren eredu matematikoa egoera-ekuazio gisa idaztea da, hau da, lehen mailako ekuazio diferentzial-sistema bat, egoera-aldagai bakoitzaren lehen ordenako deribatua adierazten duena hidraulikoan. sistema.Beste hainbat egoera-aldagairen eta sarrera-aldagairen funtzioa;erlazio funtzional hori lineala edo ez-lineala izan daiteke.Sistema hidrauliko baten prozesu dinamikoaren eredu matematiko bat egoera-ekuazio moduan idazteko, erabili ohi den metodoa transferentzia-funtzioa erabiltzea da egoera-funtzioaren ekuazioa ateratzeko, edo goi mailako ekuazio diferentziala erabiltzea da. egoera-ekuazioa, eta potentzia-lotura diagrama ere erabil daiteke egoera-ekuazioa zerrendatzeko.Analisi-metodo honek ikertutako sistemaren barne-aldaketei erreparatzen die, eta sarrera eta irteera anitzeko arazoei aurre egin diezaieke, eta horrek asko hobetzen ditu transferentzia-funtzioaren analisi metodoaren gabeziak.
Funtzio-analisi metodoa transferentzia-funtzioen analisi metodoa eta egoera-espazioaren analisi metodoa barne hartzen dituen oinarri matematikoa da jendeak sistema hidraulikoaren barne-ezaugarri dinamikoak ulertzeko eta aztertzeko.Deskribapen-funtzioaren metodoa analisirako erabiltzen da, beraz, analisi-akatsak ezinbestean gertatzen dira, eta sistema sinpleen analisian askotan erabiltzen da.
2.2 Simulazio metodoa
Informatika-teknologia oraindik ezaguna ez zen garaian, sistema hidraulikoen ezaugarri dinamikoak simulatzeko eta aztertzeko ordenagailu analogikoak edo zirkuitu analogikoak erabiltzea ere ikerketa metodo praktiko eta eraginkorra zen.Ordenagailu analogikoa ordenagailu digitalaren aurretik jaio zen, eta bere printzipioa sistema analogikoaren ezaugarriak aztertzea da, kantitate fisiko ezberdinen lege aldakorren deskribapen matematikoaren antzekotasunean oinarrituta.Bere barne-aldagaia etengabe aldatzen den tentsio-aldagaia da, eta aldagaiaren funtzionamendua zirkuituko tentsioaren, korrontearen eta osagaien ezaugarri elektrikoen antzeko funtzionamendu-erlazioan oinarritzen da.
Ordenagailu analogikoak bereziki egokiak dira ekuazio diferentzial arruntak ebazteko, beraz, analizatzaile diferentzial analogikoak ere deitzen zaie.Sistema fisikoen prozesu dinamiko gehienak sistema hidraulikoak barne, ekuazio diferentzialen forma matematikoan adierazten dira, beraz, ordenagailu analogikoak oso egokiak dira sistema dinamikoen simulazio-ikerketetarako.
Simulazio-metodoa lanean ari denean, hainbat konputazio-osagai konektatzen dira sistemaren eredu matematikoaren arabera, eta kalkuluak paraleloan egiten dira.Konputazio-osagai bakoitzaren irteerako tentsioek sisteman dagozkien aldagaiak adierazten dituzte.Harremanaren abantailak.Hala ere, analisi-metodo honen helburu nagusia ikerketa esperimentaletarako erabil daitekeen eredu elektroniko bat eskaintzea da, problema matematikoen azterketa zehatza lortzea baino, beraz, kalkulu-zehaztasun baxuaren desabantaila larria du;gainera, bere zirkuitu analogikoa egitura konplexua izan ohi da, erresistentea Kanpoko munduarekin oztopatzeko gaitasuna oso eskasa da.
2.3 Ikerketa metodo esperimentala
Ikerketa esperimentalaren metodoa ezinbesteko ikerketa metodoa da sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak aztertzeko, batez ere iraganean simulazio digitala bezalako ikerketa metodo teoriko praktikorik ez dagoenean, metodo esperimentalen bidez soilik aztertu daiteke.Ikerketa esperimentalaren bidez, sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak eta erlazionatutako parametroen aldaketak intuizioz eta egiaz uler ditzakegu, baina esperimentuen bidez sistema hidraulikoaren azterketak epe luzeko eta kostu handiko desabantailak ditu.
Gainera, sistema hidrauliko konplexurako, esperientziadun ingeniariek ere ez daude guztiz ziur haren modelizazio matematiko zehatzaz, beraz, ezinezkoa da prozesu dinamikoari buruzko analisi eta ikerketa zuzenak egitea.Eraikitako ereduaren zehaztasuna eraginkortasunez egiaztatu daiteke esperimentuarekin konbinatzeko metodoaren bidez, eta berrikusteko iradokizunak eman daitezke eredu zuzena ezartzeko;aldi berean, bien emaitzak simulazio eta ikerketa esperimentalaren bidez konparatu daitezke baldintza berdinetan Analisia, simulazioaren eta esperimentuen akatsak kontrola daitezkeen barrutian daudela ziurtatzeko, ikerketa-zikloa laburtu eta onurak izan daitezen. hobetu daiteke eraginkortasuna eta kalitatea bermatzean oinarrituz.Hori dela eta, gaur egungo ikerketa-metodoa sarritan erabili ohi da sistema hidraulikoen ezaugarri dinamiko garrantzitsuen simulazio numerikoa edo beste ikerketa teorikoen emaitzak konparatzeko eta egiaztatzeko beharrezko bitarteko gisa.
2.4 Simulazio digitalaren metodoa
Kontrolaren teori modernoaren aurrerapenak eta teknologia informatikoaren garapenak sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak aztertzeko metodo berri bat ekarri dute, hau da, simulazio digitalaren metodoa.Metodo honetan, sistema hidraulikoaren prozesuaren eredu matematikoa ezartzen da lehenik, eta egoera-ekuazioaren bidez adierazten da, eta ondoren, prozesu dinamikoan sistemaren aldagai nagusi bakoitzaren denbora-domeinuko soluzioa lortzen da ordenagailuan.
Simulazio digitalaren metodoa sistema linealetarako zein sistema ez-linealetarako egokia da.Sistemaren parametroen aldaketak simulatu ditzake edozein sarrera-funtzioren eraginez, eta gero sistema hidraulikoaren prozesu dinamikoaren ulermen zuzena eta integrala lor dezake.Sistema hidraulikoaren errendimendu dinamikoa aurreikus daiteke lehen fasean, diseinuaren emaitzak denboran alderatu, egiaztatu eta hobetu ahal izateko, eta horrek modu eraginkorrean ziurtatu dezake diseinatutako sistema hidraulikoak lan-errendimendu ona eta fidagarritasun handia duela.Errendimendu dinamiko hidraulikoa aztertzeko beste baliabide eta metodo batzuekin alderatuta, simulazio digitalaren teknologiak zehaztasuna, fidagarritasuna, moldagarritasun sendoa, ziklo laburra eta aurrezte ekonomikoaren abantailak ditu.Hori dela eta, simulazio digitalaren metodoa oso erabilia izan da errendimendu dinamiko hidraulikoaren ikerketaren arloan.
3. Ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketa metodoen garapenaren norabidea
Simulazio digitalaren metodoaren analisi teorikoaren bidez, emaitza esperimentalak konparatzeko eta egiaztatzeko ikerketa metodoarekin konbinatuta, ezaugarri dinamiko hidraulikoak aztertzeko metodo nagusia bihurtu da.Gainera, simulazio digitalaren teknologiaren nagusitasuna dela eta, ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketaren garapena simulazio digitalaren teknologiaren garapenarekin estuki integratuko da.Sistema hidraulikoaren modelizazio-teoriaren eta erlazionatutako algoritmoen azterketa sakona, eta modelatzeko erraza den sistema hidraulikoaren simulazio-softwarearen garapena, teknikari hidraulikoek energia gehiago eskaini ahal izateko sistema hidraulikoaren funtsezko lanaren ikerketan. ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketaren eremuaren garapena.norabideetako bat.
Horrez gain, sistema hidrauliko modernoen osaeraren konplexutasuna kontuan hartuta, arazo mekanikoak, elektrikoak eta are pneumatikoek ere parte hartzen dute haien ezaugarri dinamikoen azterketan.Ikus daiteke sistema hidraulikoaren analisi dinamikoa batzuetan hidraulika elektromekanikoa bezalako arazoen azterketa integrala dela.Hori dela eta, simulazio hidrauliko unibertsalaren softwarearen garapena, ikerketa-eremu desberdinetako simulazio-softwarearen abantailekin konbinatuta, sistema hidraulikoen dimentsio anitzeko simulazio bateratua lortzeko egungo ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketa-metodoaren garapen norabide nagusia bihurtu da.
Sistema hidrauliko modernoaren errendimendu-baldintzak hobetzearekin batera, sistema hidrauliko tradizionalak eragingailuaren aldez aurretik zehaztutako ekintza-zikloa osatzeko eta sistemaren errendimendu estatikoko eskakizunak betetzeko ezin ditu baldintzak bete, beraz, ezinbestekoa da ezaugarri dinamikoak aztertzea. sistema hidraulikoa.
Sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoei buruzko ikerketaren funtsa azaltzean oinarrituz, lan honek sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak aztertzeko lau metodo nagusi aurkezten ditu zehatz-mehatz, funtzioak aztertzeko metodoa, simulazio metodoa, ikerketa esperimentala barne. metodoa eta simulazio digitaleko metodoa, eta horien abantailak eta desabantailak.Azpimarratzen da modelatzeko erraza den sistema hidraulikoaren simulazio-softwarearen garapena eta domeinu anitzeko simulazio-softwarearen simulazio bateratua direla etorkizuneko ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketa-metodoaren garapen-ildo nagusiak.
Argitalpenaren ordua: 2023-01-17