автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Электрогидравлический усилитель-преобразователь типа сопло-магнитожидкостная заслонка для систем управления в гидрофицированных приводах

На правах рукописи

ТУДВАСЕВА Галина Викторовна

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТИПА СОПЛО-МАГНИТОЖИДКОСТНАЯ ЗАСЛОНКА ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ ПРИВОДАХ

Специальность 05 13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники

и систем управления

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Л

003445302

Саратов - 2008

003445302

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель- кандидат технических наук, доцент

Власов Андрей Вячеславович

Официальные оппоненты доктор технических наук, доцент

Иващенко Владимир Андреевич

кандидат технических наук, доцент Виноградов Михаил Владимирович

Ведущая организация- ОАО «КБ Электроприбор», г Саратов

Защита состоится 26 июня 2008 г в 13 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242 08 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу 410054, г Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, корп 2, ауд 212

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат разослан «^££» мая 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Терентьев А. А

ОБЩАЯ ХАРАКТКРИСIИКЛ РАБОТЫ

Актуальность темы. На современном этапе разтпия технических средств построения высококачественных быстродействующих систем управления гидрофицированным технологическим оборудованием используются электрогидравлические усиди г ели-преобразователи, предназначенные для преобразования электрическою сигнала в гидравлический

Анализ работ H С Гамынина, И M Крассова, В А Лещепко, В С Haï орного, О H Трифонова, В А Хохлова и других ученых показал, что существует большое число конструктивных разновидностей электрогидроусилителей-преобразователей, представляющих собой дроссельные ус г ройства На сегодняшний день большое распространение получили электрогидравлические усилители-преобразователи с соплом и заслонкой в качестве переменных дросселей Однако такие дросселирующие устройства очень чувствительны к степени очистки рабочей жидкости, подвержены эрозии, зависят от облитерации из-за малого диаметра сопел Также на металлическую заслонку усилителя-преобразователя, управляемую электромеханическим преобразователем, действуют гидродинамические силы, из-за чего в переменном дросселе возникают зоны разрежения и застоя жидкости, что приводит к ухудшению работы всею устройства и возникновению высокочастотных колебаний в системе, где применяется дроссель сопло-заслонка

Таким образом, возникает необходимость проведения исследований в области гидравлической усилительной техники с целью выявления возможностей использования различных физических явлений, новых устройств и материалов, используемых в ней Одними из возможных путей создания усилительных устройств нового поколения являются использование в управляемых дросселирующих устройствах магнитных жидкостей и разработка методов управления ими, что позволит избежать указанных выше недостатков Ряд аналогичных исследований был выполнен на кафедре «Управление и информатика в технических системах» Балаковского института техники, технологии и управления Саратовского государственного технического университета

Цель работы - разработка и исследование электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнит ожидкостная заслонка, обеспечивающего качественные показатели систем управления гидрофицированным оборудованием (повышение быстродействия, повышение чувствительности к управлению) с сохранением эксплуатационных пока зателей (степень очистки рабочей жидкости, температурная стабилизация) Для достижения поставленной цели сформулированы задачи 1 Обосновать физические принципы преобразования электрического сигнала в перемещение исполнительною механизма гидравлического уси

лителя-преобразователя с использованием для дросселирования потока рабочей жидкости магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку

2 Обосновать магнитожидкостный способ дросселирования потока рабочей жидкости в гидравлическом усилителе-преобразователе.

3 Разработать техническое решение синтеза неоднородного электромагнитного поля в переменном дросселе сопло-магнитожидкостная заслонка

4 Разработать математическую модель электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка

5 Провести экспериментальные исследования статической и динамической характеристик электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка (ЭГУП МЖЗ)

6 Обосновать вопросы практического использования разработанного электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнито-жидкостная заслонка в системах управления гидрофицированным технологическим оборудованием.

Методы и средства исследования базируются на результатах теории электромагнитного поля, математической физики, теории устойчивости оболочек, теории автоматического управления. Экспериментальные исследования выполнены на специально разработанной установке и экспериментальном образце электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка с использованием методов и средств электротехнических измерений Обработка результатов проводилась методами математической статистики с использованием соответствующих программных средств для ЭВМ

Научная новизна работы заключается в следующем1

1 Разработан метод дросселирования потока рабочей жидкости, отличающийся использованием магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку, позволяющий стабилизировать действие гидродинамических сил на управляемый элемент переменного дросселя — заслонку при различной степени загрязнения рабочей жидкости в системе автоматического управления гидрофицированным технологическим оборудованием

2. Разработаны методика и алгоритм расчета деформации магнито-жидкостной заслонки как сферической оболочки, закрепленной по плоскому контуру, под действием внешнего тягового усилия, отличающийся тем, что в расчете учитывается усилие, обусловленное действием магнитной жидкости, которой заполнена сферическая оболочка.

3 Получена математическая модель электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка, учитывающая взаимосвязь неоднородного электромагнитного поля с магнитной жидкостью, заключенной в упругую оболочку, и гидравлическим сопротивлением переменного дросселя.

4 Идентифицирована регрессионная модель усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостнля заслонка, связывающая коэффициент преобразования устройства с давлением управления, диаметром сопла и расстоянием между соплом и заслонкой, па основании которой получены оптимальные конструктивные и технологические параметры устройства

Положения и результаты, иьшосшше на шщиту:

1 Метод дросселирования потока рабочей жидкости отличается использованием магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку, и позволяет стабилизировать действие шдродинамических сил на заслонку при различной степени загрязнения рабочей жидкости в системе автомаш ческого управления гидрофицированным технологическим оборудованием

2 Методика расчета деформации магнитожидкостной заслонки как сферической оболочки, закрепленной но плоскому контуру, под действием внешнею тягового усилия учитывает усилие, обусловленное действием магнитной жидкости, которой заполнена сферическая оболочка

3. Математическая модель электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сошю-магнитожидкосгная заслонка учишвает взаимосвязь неоднородного электромашинки о поля с магнитной жидкостью, заключенной в упругую оболочку, и гидравлическим сопротивлением переменного дросселя и позволяет рассчитывать выходной расход устройства в зависимости от значений входных гидравлических и электрических параметров

4 Результаты экспериментальных исследований электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкоешая заслонка подтверждают достоверность теоретических исследований

5. Электрогидравлический усилитель-преобразователь типа сопло-магаитожидкостная заслонка рекомендован гс внедрению в системах управления гидрофицированным технологическим оборудованием

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Разработанная конструкция электрогидравлического усилителя-преобразователя с переменным дросселем типа сопло-магнитожидкостпая заслонка позволит стабилизировать действие гидродинамических сил на управляемый элемент дросселя - заслонку при различной степени загрязнения рабочей жидкости

2 Методика расчета воздействия магнитного поля на магнитную жидкость, заключенную в упругую оболочку, рекомендуется при создании новых гидравлических устройств с различной геометрией проточных линий для систем управления гидрофицированным гсхнолшичсским оборудованием

3. Разработанный электрогидроусилитель-преобразователь типа сопло-маг нитожидкостная заслонка рекомендован к внедрению в гидроприводе плоскошлифовального станка модели ЗД722 на предприятии ОАО

«Балаковорезинотехника», в электрогидравлическом регуляторе топливо-подачи двигателя автомобиля КамАЗ на предприятии ООО «Август», в гидроприводе выправочно-рихтовочно-подбивочной машины в ООО «Российские железные дороги», в учебном процессе Балаковского института бизнеса и управления, что подтверждают акты о внедрении результатов научно-исследовательских работ

Научные и практические результаты работы использованы в плановых госбюджетных НИР, выполненных на кафедре «Управление и информатика в технических системах» Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ в 2002 - 2007 гг, в НИР СГТУ - 169 по заданию Министерства образования РФ на проведение научных исследований в 2007 г, а также по гранту Минпромнауки России № НШ-2064 2003 8 Получено положительное решение ФИПС от 27 09 2007 г. о выдаче патента по заявке №2006112840/06(013960)

Апробация работы. Научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях различного уровня на Международных конференциях. VII, VIII «Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей» (Санкт-Петербург, 2003, 2006 гг.), VIII, IX «Системный анализ в проектировании и управлении» (Санкт-Петербург, 2004, 2005 гг), VII «Динамика технологических систем» (Саратов, 2004 г), «Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров» (Пенза, 2004 г.), на Российских конференциях VIII «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2004 г), 6-й, 7-й, 8-й, 9-й «Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах» (Саратов, 2003 - 2006 гг)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 134 наименований, 7 приложений Работа содержит 141 страницу основного текста, включая 41 рисунок, 8 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, представлены научные положения и результаты работы, выносимые на защиту.

В первой главе проведен обзор научно-технической литературы по теме диссертации, обозначены проблемы, присущие электрогидравлическим усилителям-преобразователям, применяемым в системах управления гидрофицированным технологическим оборудованием Разработана классификация электрогидравлических усилителей-преобразователей типа сопло-заслонка и устройств управления ими - электромеханических преобра-

зователей Проанализированы различные конструкции переменного дросселя сопло-заслонка, и отмечено, что все они имеют недостатки зависимость их работы от степени очистки рабочих жидкостей, наличие зон разрежения и застоя жидкости, возникающих под действием гидродинамических сил.

Представляется перспективным создание электрогидроусилителя-преобразователя с использованием нового переменного дросселя с соплом и заслонкой, представляющей собой упругую резиновую оболочку, заполненную магнитной жидкостью - коллоидным раствором с частицами твердой магнитной фазы, лишенного указанных недостатков В главе поставлены задачи исследования.

Во второй главе приведены теоретические исследования и рассмотрены физические основы электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнито-жидкостная заслонка (рис 1) Описан механизм воздействия магнитного поля на магнитную жидкость, заключающийся в перемещении объема магнитной жидкости в область более сильного поля.

Усилитель-преобразователь работает следующим образом При наличии давления питания рк и отсутствии управляющего электрического сигнала в обмотках катушек, магнитожидкост-ная заслонка занимает исходное равновесное положение относительно сопел Струя жидкости, проходя сопла, попадает в сливной канал устройства

При подаче электрического сигнала на одну из обмоток катушек, заслонка притягивается к соответствующему соплу, изменяя сопротивление в зазоре между заслонкой и соплом В результате возникает перепад давлений Дрдз = рз - Р4 в междроссельных камерах

Рис 1 ЭГУП типа сопло-магнитожидкостная

заслонка 1 - заслонка, 2,3 - сопла, 4,5 -дроссели, 6,7 - катушки, 8 - мапштшровод, 9,10 - междроссельные камеры, 11 - золотник

Рис 2 Схема гидравлического моста сопло-магнитожидкостная заслонка без учета сопротивления сопла

и на юрцах золотника, чю приводит к его смещению относительно центрального положения. Центральный поясок золошика открывает рабочее окно и жидкое 1Ь поиадаег в канал, подключенный к исполнительному шд-роцилиндру Таким образом, регулируется расход жидкости на выходе усилителя-преобразователя Достоинством использования магнитожидко-сшой заслонки является то, что при малых зазорах между соплами и заслонкой при попадании жидкосш на стенки оболочки заслонки, заслонка про! ибается под ударами сгруй, чю позволяет стабилизировать действие гидродинамических сил на нее путем исключения зон разрежения и застоя жидкости, образующихся за счет статического и гидродинамического напоров струй жидкости и изменения направления потока жидкости

Гидравлическая схема преобразователя представлена в виде гидравлического моста (рис 2), основу которого составляют четыре гидравлических сопро) явления, двумя из которых являются постоянные дроссели 4 и 5 (рис. 1) с I идравлическими проводимостями Одр, а двумя другими - переменные дроссели с гидропроводимостями во, состоящие из сопел 2 и 3 и магнтожидкост ной заслонки 1 (рис 1)

Известны решения В.А Лещенко, приводящего основные характеристики моста (1) и (2) Силовая характеристика рд описывает зависимость давления в диагонали моста от смещения заслонки при установившемся движении жидкости и расходе в диагонали (2Д = О

— лРдз__4угЪ._

~ рк -Рс ш

где рсл - давление в линии слива, МПа, у - коэффициент, характеризующий относительную гидропроводимость дросселя сопло-магаито-жидкосгная заслонка при нейтральном положении заслонки; й - безразмерный параметр перемещения заслонки. Расходная характеристика устанавливает зависимость расхода жидкости в диагонали от смещения заслонки при отсутствии нагрузки Для идеального моста, в котором гидравлическими сопротивлениями сопла и каналов можно пренебречь из-за их малых значений, она имеет вид.

Чл^^з), (2)

где СЬ и Ой расходы в ветвях моста, мэ/с

Магнитожидкостная заслонка представляет собой управляющее устройство, расположенное в проточной части усилшеля-преобразователя и изменяющее гидравлическое сопротивление Задача разработки эффективного но энергетике и динамике электрогидроусилителя-преобразователя сводится к выбору формы проточной части устройства, при которой бы минимальное перемещение заслонки (а следовательно, и минимально энергетически избыточное управление заслонкой) приводило бы к максимальному изменению гидравлического сопротивления Для решения этой

задачи линия подвода жидкости от входа усилителя-преобразователя до среза сопла разделена на участки движения потока Для каждого участка, по описанным И Е. Идельчиком математическим соотношениям, рассчитаны коэффициенты гидросопротивлений

- для прямой трубы = 64—-р-V; Где 1, (м) — длина прямой трубы,

<в (— скорость течения жидкости по прямой трубе, м/с; V - кинематическая вязкость жидкости, м2/с,

/

- для постоянного дросселя 1,336 +

<Иу1м

«.Аа2

, где 1др -

длина дросселя, м; со др - скорость течения жидкости через дроссель, м/с,

у"

-длясопла Сс =0,61-0,2-£-+-

8

1-

, где со с - ско-

с1, ¿УсС1с $та/2

росгь течения жидкости через сопло, м/с

Построены графические зависимости коэффициентов гидравлического сопротивления от изменения диаметра сопла, дросселя, проточной

линии Анализ графиков показал, что коэффициенты крутизны к„ рассчи-Д£

тываемые как к,= где Д£ - изменение коэффициента гидросопротивления на интервале изменения диаметра Дс!,, имеют максимальные значения на следующих интервалах диаметр проточной части и междроссельной камеры - 0,0065 - 0,0075 м, диаметр сопла - 0,0025 - 0,0035 м, диаметр постоянного дросселя - 0,0015 - 0,0025 м Таким образом, на данных интервалах значений существует возможность эффективного управления гидравлическим сопротивлением посредством перемещения заслонки усилителя-преобразователя

Расчет статических характеристик электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка включает в себя несколько этапов На первом этапе рассчитывается тяговое магнитное усилие, действующее на заслонку, помещенную между катушками электромагнитного преобразователя Заслонка разбивается на пять выделенных объемов в виде пластин плоскостями, перпендикулярными оси катушки Для каждой пластины рассчитывается напряженность магнитного поля по оси катушки Н12 (А/м), создаваемая связанными магнитными зарядами, по

описанному М В Немцовым соотношению

(

н, =2

^77..

^т у=ох4 /уг(х2+ у2+2,

соэ^ап^-

■2)

где I - сила тока, А, \у - количество витков в одном слое управляющей

катушки; Rm - мапхихное сопротивление мапшгопровода, 1Я н, Sm - нлотцадь поперечною сечения мапшюпровода, м2, |Хо - магних-ная посшяштя, Гн/м; х, у -координахы элеменгарной площадки хорцевой поверхности сердечника, м, г, - координата вдоль оси сим-мехрии зазора, м, cj, с; — длина и ширина сечения мапштопровода, м; i число выделенных объемов

Для каждой пластны рассчихываегся значение 1радиента напряженности VII, (Мм2)

(4)

хде hB0 - высота выделенного объема, м

Тогда плотное ш объемных сил F.os (Н/м3) по линии симметрии зазора для каждою выделенного объема рассчихываются по выражению, описанному В И Фергманом

Г'.об -//„MVH,, (5)

хде М - средняяравновесная намагаиченность магаитххой жидкости, А/м

Нугем сложения тяховых сил F, (Н), действующих на каждый отдельный обьем, вычисляется тяговая сила, действующая xia заслонку в целом F (JQ)

(6)

х де V,- объем 1саждой выделенной пластины, м3.

Тяговое усилие F, (Н/м2) завнеиг о г площади поверхности магнито-ЖИД1С0СТХХ0Й заслохнот, на которую действует магнитная сила

2яг32

Х'де 13 - радиус мах нш ожидкостной заслонки, м

Па основании (7) с учетом (3) - (6) получена зависимость изменения хяговохо усилия or силы тока, протекаюхцехч) в катушке (рис 3)

На втором этане при расчете деформации магнитожидкостной заслонки под действием внешнею тяговою усилия заслонка рассматривается как сфера, сосхоящая из двух полусферических мембран, натянутых основаниями на один плоский хсонтур

По методике АН Тихонова и А А Самарского для статического смещения центральной точки полусферы заслонки можно получить следующее выражение.

(8)

3 Т0я-(2»-1)' V J

i де hj - смещение поверхности заслонки, м, Т0 - поверхностное натяжение полусферы заслонки, Н/м2.

Смещение поверхности тслопки в зависимоеш 01 ишепения шо вого усилия приведено на рис 4

Рг,

Н/м2 32000

24000

16000

8000

Рис 3. Зависимость изменения ■пятового усилия от силы тока

12000 18000 24000 Ь,ПЛГ

Рис 4. Зависимость смещения поверх пос1и заслонки ог гяшвою усилия

На следующем этапе по известной силовои хараюерисшке 1 идраи лического моста (2) получена зависимость перепада давления на торцах золотникового гидрораснределшеля от перемещения магнитожидкосшой заслонки (9) (рис 5), в которой учтено собственное сопротивление сопла

ДРд>^

(9)

где

*о л "о

Р - безразмерный коэффициент, харак\ери¡угощий ошостельное собственное гидравлическое сопротивление сопла; Ьд - расстояние между соплом и заслонкой при нейтральном положении заслонки, м. Заключительным этапом является построение зависимости, описанных А В.Анисимовым перемещения золотникового гадро-распределителя от тока, подаваемого на вход усилителя-преобразователя по формуле (10), с учетом выражений (3) - (9), (рис б) и статической характеристики устройства по формуле (11) с учетом выражений (3) - (10), (рис.7) В реальности зависимость перемещения золотникового гидрораспределителя от тока, подаваемою па вход усилителя-преобразователя, является люфтовой за счет сил сухого трения золотника

Ь 10 , м

Рис 5 1 еоретчсская зависимом!» изменения перепада давления па юрцах золошнка от смещения юслошси

А CL

АРдэ

lJ /

' F AP-+f - ,

Ч 3 У

(10)

где х3(м), f3 (м2), С03 (Н/м) и Е^ (Н) - перемещение, площадь сечения, обобщенная жесткость, сила сухого трения золотника соответственно

-р.

(И)

где Ь(м), 5 (м)-коэффициент расхода, ширина рабочего окна, величина перекрытия рабочего окна золотника соответственно; Р( - давление в полости золотниковой пары, Па

Рис 6. Зависимость перемещения золотника от силы тока

0,5 1 1,5 2 I, А Рис 7 Теоретическая статическая характеристика ЭГУП МЖЗ

При теоретическом анализе динамических свойств электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка устройство представлено в виде двух взаимосвязанных блоков- электромагнитного преобразователя и гидроусилителя, для которых рассчитаны передаточные функции Передаточная функция электромагнитного преобразователя ^эмп(р)определена с использованием коэффициентов преобразования, полученных на основе статических характеристик устройства

wэмп (р) = ^^ (рк, (р)^ (р), (12)

где W|t (р) - передаточная функция катушки управления в изображении по Лапласу, (р) - передаточная функция, связывающая силу тока в управляющей катушке и магнитную силу, действующую на заслонку, в изображении по Лапласу, (р)- передаточная функция, связывающая магнитную силу, действующую на заслонку, и перемещение заслонки, в изображении по Лапласу

Передаточная функция гидроусилителя с пружинной синхронной связью описывается отношением

где x:,(p) - изображение по Лапласу координаты золотника; h(p) - изображение по Лапласу координаты заслонки.

После аналитических преобразований общая передаточная функция электрогедроусилителя-преобразователя имеет вид: ччг , ч 0,000975

W):yn(!,):;(0J6p,l)(«,0054pil)- (14)

Таким образом, во второй главе обоснован метод дросселирования потока рабочей жидкости, посредством использования магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку. Получена математическая модель усилителя-преобразователя, учитываюхцая взаимосвязь неоднородного электромагнитного поля с магнитной жидкостью, заключенной в упругую оболочку, и гидравлическим сопротивлением переменного дросселя. Теоретическая статическая характеристика усилителя-преобразователя типа «сила тока — расход через золотниковый распределитель» отражает' изменение расхода от 2'10"6 до 32-10'6 м3/с при изменении тока от 0 до 1,8 А. Теоретическая динамическая характеристика усилителя-преобразователя позволяет оценить передаточную функцию типа апериодического звена второго порядка с постоянной времени 0,16 с, что является удовлетворительным для построения электрогидравлических систем управления станочными приводами.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка с целью определения его статических и динамических характеристик.

Для проведения исследований были разработаны и изготовлены экспериментальный образец электрогидроусилителя-преобразователя (рис. 8) и экспериментальный электрогидравлический стенд (рис.9).

Рис.8. Конструкция ЭГУИ МЖЗ

Рис.9. Экспериментальный стенд

Представлены результаты исследований «сухой» (без подачи давления питания) междроссельной камеры, проведенных для определения зависимости перемещения магнитожидкостной заслонки от состава магнитной жидкости и напряжения, исследований «мокрой» (при наличии давления питания) междроссельной камеры, проведенных для определения зависимости перемещения магнитожидкостной заслонки от напряжения при различных давлениях рабочей жидкости, исследований зависимости перепада давлений на торцах золотника и зависимости расхода через золотник от напряжения, подаваемого на вход усилителя-преобразователя

Эксперименты проводились на индустриальном масле И-ЗОА с использованием в качестве управляющего элемента заслонки, заполненной эквивалентом магнитной жидкости, выполненном на основе ферритовых опилок и глицерина в соотношении 5 2 и магнитной жидкости Т-40, при изменении управляющего напряжения (0-6 В), диаметров сопел (0,003, 0,005 м), расстояний между соплом и заслонкой (0,0004, 0,001 м), давлений питания (0,095,0,115 МПа) при температуре масла 20,30°С

Для определения оптимальных значений рабочих и конструктивных параметров усилителя-преобразователя давления питания рк (Па), диаметра сопел ёс (м) и расстояния между соплом и заслонкой Ь (м), был проведен полный факторный эксперимент 2к, где к = 3 - число факторов. Составлена матрица планирования эксперимента для восьми опытов На основании экспериментальных данных разработана регрессионная модель, в которой функция отклика - коэффициент преобразования устройства Кы - выражается полиномом первой степени

= 1,4 + 0,08рц - 0,065с1с-0,14811, (15)

II Г1

имеют размерности 0,08 =

где коэффициенты

<}■ кг

0,148 =

Па

I

м

0,065 =

м

Модель прове-

1 3 2, ММ КМ

. м- — ->.

1 М

N к Г Г! М!

\ \/Д/

-О

— ^ У

1

5 и, В

Рис 10 Сопоставление статических характеристик ЭГУП МЖЗ при рк = 0,115 МПа" 1 - теоретическая, 2 - экспериментальная, 3 - доверительный интервал

рена на адекватность и значимость каждого варьируемого параметра Для принятия решения после построения модели использован градиентный метод Определены значения факторов при оптимальном значении параметра оптимизации Км = 1,69 рк = 0,115 МПа, 4 = 0,003 м, Ь = 0,0004 м Расходная характеристика приведена на рис 10

Статистические расчеты показали, что для статической характеристики усилителя-преобразователя доверительный интервал составляет 3,18 10"6 при вероятности 0,95

Исследованы динамические свойства устройства с получением переходных характеристик в условиях видеоэксперимента Идентификация передаточной функции ЭГУП по экспериментальной переходной характеристике привела к следующему виду

0,00098

^эгуП(Р) = -

(16)

(0,18р + 1Хо,0098р + 1)

Таким образом, можно сделать выводы, что при сравнении экспериментальной передаточной функции (16) и теоретической (14), максимальное расхождение по времени переходного процесса составляет 12 %, что говорит об их удовлетворительном совпадении Идентифицированная регрессионная модель усилителя-преобразователя показывает, что коэффициент преобразования Км находится в прямой зависимости от давления питания и в обратной зависимости от диаметра сопел и расстояния между соплом и заслонкой

В четвертой главе рассмотрены варианты практического использования электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожид-костная заслонка как элемента систем автоматизации гидрофицированного технологического оборудования Благодаря упругой структуре магнито-жидкостной заслонки, в дросселе сопло-магнитожидкостная заслонка полностью исключено существование отрывного и безотрывного течений, которые могли бы привести к возникновению высокочастотных колебаний в системах

Применение электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка в системе автоматического управления работой позиционирующего органа плоскошлифовального станка модели ЗД722 позволяет точно и плавно регулировать положение исполнительного гидроцилиндра (ГЦ) шлифовального стола, что достигается введением коррекции, в состав которой входят усилитель-преобразователь, микропроцессор (МП), гидроэлектрический преобразователь расхода (ГЭПР), гидроэлектрический преобразователь плотности (ГЭПП) (рис 11)

Рис 11 Функциональная схема системы автоматического управления работой позиционирующего органа плоскошлифовального станка модели 3 Д722

Предложена также система управления топливоподачей двигателя автомобиля КамАЗ, в которой ЭГУГ1 МЖЗ приводиг в движение гидравлический поршень, шток которого связан с рейками топливного насоса высокого давления При перемещении рейки изменяется количество топлива, подаваемого к форсункам двигагеля.

В сис1еме автоматическою управления работой подъемно-рихтовочного усфойсгва в железнодорожной выправочно-нодбивочно-рихтовочной машине, предназначенной для выправки железнодорожного пути, элекгрошдроусилигель-преобразователь rana сопло-магнитожид-костная заслонка обеспечивает смещение гидроцилиндров, соединенных с укладываемой рельсоишальной решеткой.

Использование ЭГУП МЖЗ в данных системах подтверждено актами внедрения резулыатов научно-исследовательских работ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Из анализа существующих конструкций электрогидравлических усилителей-преобразователей установлено, что перспективной является разработка электрогидравлического усилителя-преобразователя для систем управления гидрофицированными приводами с использованием управляющего переменного дросселя с соплом и заслонкой, принцип действия которого основан на дросселировании потока рабочей жидкости путем перемещения магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку

2. Проведенный анализ изменения коэффициентов гидравлического сопротивления при изменении геометрических параметров элементов проточной части электрогидроусилителя-нреобразователя позволил определить необходимые геометрические соотношения между диаметром проточной части усилигеля, диаметром постоянного дросселя и диаметром сопла для минимально энергетически избыточного управления перемещением заслонки

3 Разработанная математическая модель электрогидроусилителя-преобразователя типа сонло-махнитожидкосгная заслонка установила связь между параметрами неоднородного электромагнитного поля и деформацией магнит ожидкосгаой заслонки, а также гидравлическим сопротивлением переменною дросселя, позволила оценить расход на выходе устройства, зависящий от тока, подаваемого на его вход, получить динамическую характеристику электрогидроусилителя-преобразователя

4. Проведенные экспериментальные исследования показали, что коэффициент усиления по мощное ги электрогидравлического усилителя-преобразователя изменяется в зависимости от входных и внутренних параметров до 1,69. Постоянные времени апериодического звена второго порядка составляют Ti ~ 0,18 с, Т2 = 0,0098 с Идентифицированная регрессионная модель усилителя-преобразователя связывает коэффициент пре-

образования устройства с давлением управления, диаметром сопла и расстоянием между соплом и заслонкой и позволяет определить его оптимальные конструктивные и технологические параметры

5 Разработанный электрогидроусилитель-преобразователь типа со-пло-магнитожидкостная заслонка имеет плавность характеристик за счет отсутствия облитерации, исключения отрывного и безотрывного течений в дросселе сопло-магнитожидкостная заслонка, которые могли бы привести к возникновению высокочастотных колебаний в системах В связи с этим предложены системы на базе ЭГУП МЖЗ для автоматизации регулирования расхода технологических жидкостей гидрофицированного технологического оборудования и станочных гидроприводов

6 Разработанный электрогидроусилитель-преобразователь типа со-пло-магнитожидкостная заслонка рекомендован к внедрению в гидроприводе плоскошлифовального станка с прямоугольным столом модели ЗД722 на предприятии ОАО «Балаковорезинотехника», в электрогидравлическом регуляторе топливоподачи двигателя автомобиля КамАЗ на предприятии ООО «Август», в гидроприводе выправочно-рихтовочно-подбивочной машины в ООО «Российские железные дороги», в учебном процессе Бала-ковского института бизнеса и управления, что подтверждают акты о внедрении результатов научно-исследовательских работ.

Публикации по теме диссертационной работы

Основные результаты работы изложены в 14 печатных работах (из общего количества 27 работ)

В журналах, рекомендованных ВАК

1 Тудвасева Г В Электрогидравлический усилитель-преобразователь типа сопло-магнитожидкостная заслонка / Г В Тудвасева, А В Власов, В В Власов // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2007 №1 (23). Вып 3 С 88-93

2. Тудвасева Г В Математическая модель элекгрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка / Г В Тудвасева, А В Власов//Научно-технические ведомости СПбТГУ 2007 №2(51) С 213215

В других изданиях-

3 Тудвасева Г В Разработка электрогидравлического усилителя мощности типа «сопло - магнитожидкостная заслонка» / Г В Тудвасева, А В Власов // Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей сб докл VII Междунар науч конф СПб СПбГУ, Ин-т механики МГУ, 2003

С 271-273

4 Тудвасева Г В Расчет потерь давления в гидролинии электрогидравлического усилителя-преобразователя / Г В Тудвасева // Современные проблемы электрофизики и элекгрогидродинамики жидкостей- сб докл VIII Междунар науч конф СПб . СПбГУ, Ин-т механики МГУ, 2006 С 233-236

5 Тудвасева Г В Аналич и синтез гидроусилителя типа «согшо-махпигожидкостная заслонка» / Г В Тудвасева, А В Власов // Системный анализ в нросгсшровании и управлении сб -хр VIII Междунар науч -практ конф в 2 ч. СПб СШП1У.2004 4 2 С 229 230.

6 Гудвасева Г'В. Проектирование управляющего устройства ЭГУ мощности типа «сопло мапшюжидкосгная заслонка» / Г В. Тудвасева // Системный анализ в ироекшровании и управлении сб тр IX Меясдунар науч -практ конф СПб СПбГПУ, 2005 С 466-469.

7 Тудвасева Г'В Динамические характеристики электрошдроусилитсля хипа «сопло- мапгипшшдкосшая заслонка»/!' В Тудвасева, А В Власов//Динамика технояошчсских систем сб ip VII Меясдунар науч-теки конф Саратов- СГТУ, 2004 С 345-347

8. Тудвасева Г В. Использование эдсктрогадроусилителя мощности типа «сопло-мапштожидкостная мслонка» в тренажерах автомобильного транспорта / Г В. Тудвасева, В В Власов // Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров сб ст юбилейн Междунар. науч -практ конф Пенза ШУ, 2004 С 43-46

9 Гудвасева Г В Исследования элсктрогидравлического усилителя мощности типа «сонло-мапштожидкосшая заслонка» / Г' В Тудвасева, В В. Власов // Современные технологии в машиностроении сб ст VIII Всерос науч -практ конф Пенза ИГУ, 2004 С 134-137.

10 Тудвасева Г В. Классификация элехстрогидравлических усилителей мощности типа сопло-заслонка / Г В Тудвасева, В В Власов, АВ Власов // Автоматизация и управление в машина- и приборостроении сб науч трудов Саратов СП У, 2005 С. 180-183

11 Тудвасева Г В. Обоснование методики расчета электрогидравлического регулирующего устройства типа «сопло-мапштожидкосгаая заслонка» / Г В Тудвасева, А В Власов // Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах доклады 6-й Рос науч конф Саратов СООО «АН ВЭ», 2003 С. 76-81

12 Тудвасева Г В Расчет электромашитных полей элемента «сопло-магпитожидкосшая заслонка» / Г В Тудвасева, А В Власов, В В Власов Н Век-хорная энергетика в технических, биоладических и социальных системах сб трудов 7-й Рос науч. конф Саратов СООО «АН ВЭ», 2004 С 148-152

13. Тудвасева Г В Обоснование хеометрии участхса сопло-заслонка гидравлическою усилшеля мощности по коэффициенту гидравлического сопротивления / Г В Тудвасева, А В Власов Балаково, 2004. 8 с Деп в ВИНИТИ 17 11 04, № 1792-В2004

14. Тудвасева Г В Моделирование взаимодействия магнитного поля управляющих катутек с часлошсой в электрогидравлическом усилителе мощпо-сш тина «сонло-махтхитожидкосхиая заслошса» / Г В Тудвасева, А В Власов, В В Власов Балаково, 2004 8 с Деп в ВИНИТИ 27 10 05, № 1377-В2005

ТУДВАСЕВА Галина Викторовна

ЭЛЕКТРОГИДР АВЯИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТИПА СОПЛО-МАГНИТОЖИДКОСТНАЯ ЗАСЛОНКА ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ ПРИВОДАХ

Автореферат

Корректор О А. Панина

Подписано в печать 22.05 08 Формат 60x84 1/16

Бум Офсет Уел печ л. 1,0 Уч-изд л 1,0

Тираж 100 экз Заказ 1Ъ7 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул, 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ 410054 , Политехническая ул , 77

Введение

1. Анализ усилительных гидравлических устройств

1.1. Классификация гидравлических усилителей мощности

1.1.1. Классификация электрогидравлических усилителейпреобразователей типа сопло-заслонка

1.1.2. Классификация электромеханических преобразователей

1.2. Постановка задачи исследования

2. Теоретические исследования электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло—магнитожидкостная заслонка как элемента систем автоматического управления

2.1. Физические основы электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка

2.1.1. Классификация магнитных жидкостей

2.1.2. Классификация материалов упругих оболочек

2.2. Обоснование геометрии проточной части по коэффициенту гидравлического сопротивления

2.3. Расчет статической характеристики электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка

2.3.1. Расчет тягового усилия, действующего на магнитожидкостную заслонку

2.3.2. Расчет перемещения заслонки под действием тягового усилия

2.3.3. Расчёт статической характеристики ЭГУП МЖЗ

2.4. Анализ динамических свойств электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка

2.4.1. Передаточная функция гидроусилителя типа сопло-магнитожидкостная заслонка

2.4.2. Передаточная функция электромагнитного преобразователя

2.4.3. Передаточная функция электрогидроусилителя-преобразователя

2.5. Выводы

3. Экспериментальные исследования физических процессов в электрогидравлическом усилителе-преобразователе типа сопло-магнитожидкостная заслонка и идентификация передаточной функции

3.1. Исследование статических и динамических характеристик электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка

3.1.1. Исследования зависимости перемещения МЖЗ от напряжения в «сухой» и «мокрой» междроссельных камерах ЭГУП МЖЗ

3.1.2. Исследования зависимости расхода через золотниковый распределитель от изменения напряжения

3.1.3. Исследования динамических характеристик электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка

3.2. Планирование эксперимента

3.3. Выводы

4. Практическое применение электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка в гидрофицированном оборудовании

4.1. Система автоматического управления в гидроприводе станка

4.2. Система автоматического управления топливоподачей двигателя автомобиля КамАЗ

4.3. Система автоматического управления гидроприводом выправочно-подбивочно-рихтовочной машины

Многие промышленные системы автоматического управления имеют в своей структуре элементы, принцип действия и устройство которых основаны на использовании основных законов гидравлики. На современном этапе развития технических средств автоматического управления наилучшими характеристиками обладают электрогидравлические сервомеханизмы, сочетающие электрические входные и гидравлические оконечные звенья. Эти элементы, входят» в схемы различных робототехнических комплексов, гибких автоматизированных производств, машин-автоматов, строительных и дорожных машин, судостроения, самолетостроения, железнодорожного транспорта и других [13, 14].

При построении высококачественных быстродействующих систем регулирования необходимы электрогидравлические усилители мощности. Это обусловлено тем, что электрогидравлические усилители по сравнению с другими усилителями мощности более надежны и, долговечны, просты в конструктивном исполнении, обладают быстротой реакции на входной сигнал, высоким коэффициентом усиления по мощности при малых габаритах. Изучение работ Т.М. Башты, В.В. Власова, Н.С. Гамынина, И.М. Крассова, В.А. Лещенко, B.C. Нагорного, Д.Н. Попова, И.Л. Повх, О.Н. Трифонова, В.А. Хохлова, Ю.И. Чуп-ракова и других исследователей электрогидравлических усилителей-преобразователей (ЭГУП) показало, что существует большое число схемных и конструктивных разновидностей гидравлических усилителей. Все они представляют собой дроссельные устройства. В технике наиболее часто применяются усилители трех классов: с золотником, с соплом и заслонкой, со струйной трубкой.

Большое распространение ЭГУП с соплом и заслонкой вызвано-тем, что они сохраняют качества гидравлических устройств (высокое быстродействие и силовые характеристики, надежность, гибкость), свободны от заедания и перекосов, свойственных золотниковым преобразователям, а также допускают совместное применение с ними современных электронных вычислительных устройств с программным управлением. Их достоинствами являются высокая чувствительность и большая надёжность в работе из-за отсутствия трущихся деталей и облитерационного залипания заслонки, малые вес и размеры, надежность в эксплуатации.

Однако такие дросселирующие устройства очень чувствительны к степени очистки рабочей жидкости, подвержены эрозии, зависят от облитерации в соплах из-за их малого диаметра [33]. Также на металлическую заслонку усилителя-преобразователя, управляемую электромеханическим преобразователем, действуют гидродинамические силы, образующиеся за счет статического и гидродинамического напоров струи жидкости, вытекающей из сопел, из-за чего в переменном дросселе возникают зоны разрежения и застоя жидкости, что приводит к ухудшению работы всего устройства и возникновению высокочастотных колебаний в системе, где применяется^дроссель сопло-заслонкас

Большинство попыток устранения данных недостатков связано с конструктивной оптимизацией существующих элементов — выполнении углублений и проточек различных форм в заслонке. Однако, так как в различных режимах управления скорость в соплах различна, то и режим стабилизации струи должен осуществляться различными геометрическими размерами проточек;- что невозможно осуществить при конкретном конструктивном исполнении. Недостатком данного варианта решения проблемы является и то, что размеры проточек должны меняться в зависимости от степени загрязнения рабочей жидкости.

Для повышения эффективности работы ЭГУП используются и такие способы, как улучшение технологии изготовления рабочих органов преобразователей для получения высокой точности их размеров; повышение герметизации подвижных и неподвижных соединений устройств, ведется контроль за изменением температур рабочей жидкости и окружающей среды, проводится очистка рабочей жидкости [66, 67].

Таким образом, существует проблема создания качественно нового устройства, позволяющего улучшить свойства современных систем автоматики без существенного улучшения эксплуатационных показателей (степень очистки рабочих жидкостей, температурной стабилизации). Требуется больше уделять внимания возможности создания новых конструктивных решений электрогидроусилителей, позволяющих упростить их конструкцию, уменьшить материалоемкость, улучшить их статические и динамические характеристики, улучшить работу гидроприводов, в которых используются усилители-преобразователи, в целом, повысить надежность работы устройств и производительность труда, а также в полной мере использовать широкие возможности автоматизированного гидрофицированного оборудования.

Существует необходимость проведения исследований в области гидравлической усилительной техники с целью выявления возможностей использования различных физических явлений, новых устройств и новых материалов, используемых в них в качестве основы вновь создаваемых ЭГУП.

Одним из возможных путей создания ЭГУП нового поколения, лишенных указанных выше недостатков, является использование в управляемых дросселирующих устройствах магнитных жидкостей (МЖ) и методов управления г ими. Ряд аналогичных исследований был выполнен на кафедре «Управление и информатика в технических системах» Балаковского института техники, технологии и управления Саратовского государственного технического университета [29, 39]. Теоретические и экспериментальные работы по реализации конструктивных решений ЭГУП создали предпосылки для создания ЭГУП, принцип действия которого основан на использовании дросселирования потока рабочей жидкости посредством применения переменных дросселей, состоящих из двух соосно расположенных и встречно направленных сопел и упругой оболочки, заполненной магнитной жидкостью.

Целью данной диссертационной работы является разработка и исследование электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка, обеспечивающего качественные показатели систем управления гидрофицированным оборудованием с сохранением эксплуатационных показателей.

Для достижения поставленной цели сформулированы задачи:

1. Обосновать физические принципы преобразования электрического сигнала в перемещение исполнительного механизма гидравлического усилителя-преобразователя с использованием для дросселирования-потока рабочей жидкости магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку.

2. Обосновать магнитожидкостный способ дросселирования- потока рабочей жидкости в гидравлическом-усилителе-преобразователе.

3. Разработать техническое решение синтеза неоднородного электромагнитного поля в переменном дросселе сопло-магнитожидкостная заслонка.

4. Разработать математическую модель электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка.

5. Провести экспериментальные исследования статической и динамической характеристик электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка (ЭГУП МЖЗ).

6. Обосновать вопросы практического использования разработанного электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка в системах управления гидрофицированным технологическим оборудованием.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан метод дросселирования потока рабочей жидкости, отличающийся использованием магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку, позволяющий стабилизировать действие гидродинамических сил на управляемый элемент переменного дросселя — заслонку при различной степени загрязнения рабочей жидкости в системе автоматического управления^ гидрофицированным технологическим оборудованием.

2. Разработаны методика и алгоритм расчета деформации'магнитожидко-стной заслонки как сферической оболочки, закрепленной по плоскому контуру, под действием, внешнего тягового1 усилия, отличающийся тем, что в расчете учитывается усилие, обусловленное действием магнитной жидкости, которой заполнена сферическая оболочка.

3. Получена математическая модель электрогидравлического усилителяпреобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка, учитывающая взаимосвязь неоднородного электромагнитного поля с магнитной жидкостью, заключенной в упругую оболочку, и гидравлическим сопротивлением переменного дросселя.

4. Идентифицирована регрессионная модель усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка, связывающая коэффициент преобразования устройства с давлением управления1, диаметром сопла и расстоянием между соплом и заслонкой, на основании которой получены оптимальные конструктивные и технологические параметры.устройства.

В результате проведенной работы доказана возможность использования упругой оболочки, заполненной магнитной жидкостью, в качестве элемента переменного дросселя для регулирования- потока рабочей жидкости в первом каскаде усиления электрогидроусилителя-преобразователя и управления перемещением золотникового распределителя во втором силовом-, каскаде устройства, а разработанного электрогидравлического усилителя7преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка для автоматизации систем управления гид-рофицированного оборудования в различных отраслях промышленности.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Разработанная конструкция электрогидравлического усилителя-преобразователя с переменным дросселем типа сопло-магнитожидкостная заслонка позволит стабилизировать действие* гидродинамических сил на управляемый элемент дросселя - заслонку при различной степени загрязнения рабочей жидкости.

2. Методика расчета воздействия магнитного поля на магнитную жидкость, заключенную в упругую оболочку, рекомендуется при-создании новых гидравлических устройств с различной < геометрией проточных линий для* систем управления^гидрофицированным технологическим оборудованием.

3. Разработанный электрогидроусилитель-преобразователь типа сопло-магнитожидкостная4 заслонка рекомендован к внедрению в гидроприводе плоскошлифовального станка с прямоугольным столом модели ЗД722 на предприятии ОАО «Балаковорезинотехника», в электрогидравлическом регуляторе то-пливоподачи двигателя автомобиля КамАЗ на предприятии ООО «Август», в гидроприводе выправочно-рихтовочно-подбивочной машины в ООО «Российские железные дороги», в учебном процессе Балаковского института бизнеса и управления, что подтверждают акты о внедрении результатов научно-исследовательских работ.

Научные и практические результаты работы использованы в плановых госбюджетных НИР, выполненных на кафедре «Управление и информатика в. технических системах» Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ в 2002 - 2007 гг., в НИР СГТУ - 169 по заданию Министерства на проведение научных исследований в 2007 г., а также по гранту Минпромнауки России № НШ-2064.2003.8.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях различного уровня:

- VII, VIII Международных конференциях «Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей» (г. Санкт-Петербург, 2003,2006 гг.);

- VIII, IX Международных научно-практических конференциях «Системный анализ в проектировании и управлении» (г. Санкт-Петербург, 2004, 2005 гг.);

- Юбилейной Международной научно-практической конференции «Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров» (г. Пенза, 2004 г.);

- VII Международной научно-технической конференции «Динамика технологических систем» (г. Саратов, 2004 г.);

- VIII Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении» (г. Пенза, 2004 г.);

- 6, 7, 8 Российских научных конференциях «Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах» (г. Саратов, 2003 г.);

- научных семинарах кафедры «Управление и информатика в технических системах» БИТТУ при СГТУ в 2003 - 2006 гг.

По результатам проведенных исследований опубликовано 27 печатных работ, в том числе две в центральной печати: журнал «Вестник Саратовского государственного технического университета» (г. Саратов, №1 (23) Вып.З, 2007г.), журнал «Научно-технические ведомости СПбТГУ» (г. Санкт-Петербург, № 2, 2007г.). Получено положительное решение ФИПС от 27.09.2007г. о«выдаче патента по заявке №2006112840/06(013960).

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 134 наименований, 7 приложений. Содержит 141 страницу основного текста, включая 41 рисунок, 8 таблиц.

В первой проведен обзор научно-технической литературы по теме диссертации, обозначены проблемы, присущие электрогидравлическим усилителям-преобразователям, применяемым в системах управления гидрофицирован-ным технологическим, оборудованием. Разработана классификация электрогидравлических усилителей-преобразователей типа сопло-заслонка и устройств управления ими - электромеханических преобразователей. Проанализированы

I , различные конструкции переменного дросселя сопло-заслонка и сформулированы задачи исследования.

Во второй главе приведены теоретические исследования и рассмотрены физические основы электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка. Описан механизм воздействия магнитного поляка магнитную жидкость, заключающийся в перемещении объема магнитной жидкости в область более сильного поля. В главе проведены теоретические исследования статической и динамической характеристик электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная-заслонка.

В* третьей главе приведены, результаты экспериментальных исследований электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка с целью определения его статических и динамических характеристик.

В четвертой главе рассмотрены варианты практического использования электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка как элемента систем автоматизации гидрофицированного технологического оборудования.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Метод дросселирования потока рабочей жидкости - отличается использованием магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку и позволяет стабилизировать действие гидродинамических сил на заслонку при различной степени загрязнения рабочей жидкости в системе автоматического управления гидрофицированным технологическим оборудованием.

2. Методика расчета деформации магнитожидкостной заслонки как; сферической оболочки,. закрепленной по плоскому контуру, под действием внешнего тягового усилия учитывает усилие, обусловленное действием магнитной жидкости, которой заполнена сферическая оболочка.

3. Математическая модель электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка учитывает взаимосвязь неоднородного электромагнитного поля с магнитной жидкостью, заключенной в упругую оболочку, и гидравлическим сопротивлением переменного дросселя и позволяет рассчитывать выходной расход устройства в зависимости от значений входных гидравлических и электрических параметров.

4. Результаты экспериментальных исследований электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка подтверждают достоверность теоретических исследований.

5. Электрогидравлический усилитель-преобразователь типа сопло-магнитожидкостная заслонка рекомендован к внедрению в системах управления гидрофицированным технологическим оборудованием.

3.3. Выводы

1. Разработан гидростенд, позволяющий провести широкие экспериментальные исследования электрогидравлического усилителя-преобразователя с выявлением статических и динамических характеристик в условиях, приближенных к работе в контурах станочных гидроприводов. В соответствии с рекомендациями, следующими из теоретического рассмотрения вопроса, разработана конструкция ЭГУП МЖЗ.

2. Получены экспериментальные статические характеристики ЭГУП МЖЗ для сухой и мокрой камер. Совпадение статических экспериментальных и теоретических характеристик является удовлетворительным. Максимальное расхождение в рабочем диапазоне расходов не превышает 12 %.

3. Получена экспериментальная динамическая характеристика ЭГУП МЖЗ. Расхождение динамической экспериментальной и теоретической характеристик не превышает 12 %, что является удовлетворительным. При включении ЭГУП МЖЗ в гидропривод, он может быть принят апериодическим звеном второго порядка с постоянной времени Т1 = 1,18 с.

4. Идентифицированная регрессионная модель усилителя-преобразователя показывает, что коэффициент преобразования находится в прямой зависимости от давления питания и в обратной зависимости от диаметра сопел и расстояния между соплом и заслонкой.

5. Экспериментальные характеристики подтверждают правильность описанных во второй главе процессов, протекающих при преобразовании электрической энергии в гидравлическую, и определяют оптимальные конструктивные параметры усилителя-преобразователя.

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОГИДРОУСИЛИТЕЛЯ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТИПА СОПЛО-МАГНИТОЖИДКОСТНАЯ ЗАСЛОНКА В ГИДРОФИЦИРОВАННОМ ОБОРУДОВАНИИ

4.1. Система автоматического управления в гидроприводе станка

Одним из примеров использования разработанного ЭГУП МЖЗ является применение его в гидроприводе [91, 99,- 129, 130, 132] обрабатывающего плоскошлифовального станка с прямоугольным столом модели ЗД722.

Шлифовальные станки применяют для.снижения шероховатостей обрабатываемых деталей и получения точных размеров. Обычно на шлифование детали подают после предварительной черновой обработки и термических операций; шлифование может быть и единственным методом обработки. Основной инструмент станка — шлифовальный круг, который может иметь самую разнообразную форму.

Гидропривод плоскошлифовального станка модели ЗД722 с прямоугольным столом показан нафис. 4.1. Главное движение в станке - вращение шлифовального круга; продольная подача - прямолинейное возвратно-поступательное движение стола с заготовкой. Поперечная и вертикальная подачи сообщаются шлифовальной бабке с шлифовальным кругом.

Шлифовальный круг крепится на конце шпинделя шлифовальной бабки. Обрабатываемую деталь устанавливают на столе станка. В процессе работы стол получает прямолинейное возвратно-поступательное движение, а шлифовальный круг - вращательное. Если ширина обрабатываемой детали больше ширины кругам то шлифовальной* бабке сообщается периодическая, поперечная подача после каждого одинарного или двойного хода стола. Шпиндельной бабке с кругом сообщается также вертикальная подача для-снятия необходимого припуска.

Электрогидроусилитель-преобразователь типа сопло-магнитожидкостная заслонка применяется в станке в качестве элементов управления положением шлифовальной бабки РБ и положением шлифовального стола РС (рис. 4.1), что позволяет более точно регулировать положение шлифуемой детали и шлифовального круга. Это достигается введением системы автоматического управле

Н - регулируемый пластинчатый насос 2Г12-55AM; цилиндры: ЦС - привода стола, ЦБ - шлифовальной бабки, ЦВП - механизма вертикальной подачи, ЦР -блокировки ручного перемещения; распределители: PC — управления столом, РО - управление остановкой стола, РБ — управление шлифовальной бабкой, РД" — дозирующий, PI — Р5 — типа ВЕ6; ДР1 - ДРЗ - дроссели с дистанционным электроуправлением; ДР4 - дроссель; ДМ - демпфер; KOI - обратный клапан; ЗМ - переключатель манометра; Ф1, Ф2 — фильтры ния коррекции, в состав которой входит ЭГУП МЖЗ, управляющий микропроцессор (МП), гидроэлектрический преобразователь расхода (ГЭПР), гидроэлектрический преобразователь плотности (ГЭПП) (рис.4.2). и, В и, В о. м3/с

Рис. 4.2. Функциональная схема САУ гидроприводом станка модели 3 Д722

В данной схеме имеют место две обратные связи, исключающие температурную нестабильность САУ, вызванную как внешними условиями, так и разогревом элементов гидропривода при длительной работе.

Данная система работает следующим образом. Если по каким-либо причинам плотность рабочей жидкости начинает уменьшаться (например, с ростом температуры, что характерно для длительной работы гидропривода в цик-. лических режимах или усложненной-программе обработки, требующей частой' смены инструмента), что фиксируется гидроэлектрическим преобразователем плотности, на вход микропроцессора по каналу коррекции по плотности поступит сигнал, приводящий к запуску корректирующей программы микропроцессора, что приведет к уменьшению управляющего напряжения на входе ЭГУП. Выходной расход через соответствующий канал золотникового распределителя ЭГУП МЖЗ уменьшится и это компенсирует по величине расхода и средней скорости через исполнительный орган станка уменьшение плотности.

Аналогично работает и канал коррекции по расходу. Если по каким либо причинам возрастает объемный расход, что фиксируется гидроэлектрическим преобразователем расхода, на вход микропроцессора по каналу коррекции по расходу поступит сигнал. Этот канал коррекции изменит выходное напряжение микропроцессора; что будет означать, что управляющее напряжение на обмотку управления ЭГУП МЖЗ уменьшится. Выходной расход через ЭГУП МЖЗ уменьшится, и это компенсирует по величине расхода и средней скорости через исполнительный орган станка увеличение расхода, вызванное дестабилизирующими факторами.

Достоинствами применения электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка в гидроприводе станка является точность регулирования положения исполнительного гидроцилиндра, плавность характеристик за счет отсутствия облитерации, исключения отрывного и безотрывного течений в дросселе сопло-магнитожидкостная заслонка, отсутствие высокочастотных колебаний в системе.

4.2. Система автоматического управления топливоподачей двигателя автомобиля КамАЗ

Для оснащения электронным регулятором топливоподачи дизельного двигателя автомобиля КамАЗ [77] может быть использован электрогидравлический регулятор, включающий в себя ЭГУП МЖЗ, воздействующий на рейки топливного насоса высокого давления (рис. 4.3). При этом изменения конструкции топливного насоса высокого давления (ТНВД) при модернизации незначительны.

Каждая секция топливного насоса обеспечивает работу одного из цилиндров дизельногсндвигателя, поэтому число, секций топливного насоса опре1 деляется числом его цилиндров. В нижней части корпуса 1 насоса на двух шарикоподшипниках 20, уплотненных самоподжимными сальниками, установлен кулачковый вал 12 с шестерней 11. На кулачковом валу имеются профилированные кулачки 19 для каждой насосной секции и эксцентрик 14 для приведения в движение насоса низкого давления, который крепится к прива-лочной плоскости 13 насоса высокого давления.

Насосные секции установлены в верхней части "корпуса и крепятся винтами. Основной частью каждой, насосной секции является плунжерная пара, состоящая из плунжера 6 и гильзы.

При вращении кулачкового вала 12 насоса выступ кулачка 19 набегает на роликовый толкатель 18, который через болт воздействует на плунжер 6 и-перемещает его вверх. Когда« выступ кулачка выходит из-под ролика толкателя, пружина, упирающаяся в тарелки 28, возвращает плунжер в первоначальное положение. Рейка 3 входит в зацепление с зубчатым венцом 4 поворотной втулки 16, надетой на гильзу, а в вертикальные пазы нижней части втулки входят выступы 17 плунжера.

Рис. 4.3. Топливный насос высокого давления:

1 - корпус; 2 - винт ограничения мощности; 3 - рейка; 4 — зацепление с зубчатым венцом; 5 - перепускной клапан; 6 - плунжер; 7 - штуцер; 8 - пробка; 9 — корпус; 10 - тяга регулятора частоты вращения коленчатого вала; 11 - шестерня; 12 - кулачковый вал; 13 - привалочная плоскость насоса высокого давления; 14 - эксцентрик; 15 - ролики; 16 - втулка; 17 - выступ плунжера; 18 - роликовый толкатель; 19 - выступ кулачка; 20 - радиально-упорные шарикоподшипники; 21 - опорные пальцы; 22 - пружина; 23 - ведущая полумуфта; 24 — крышка; 25 — центробежные грузы; 26 — ведомая полумуфта; 27 — ось.

При перемещении рейки 3 вдоль ее оси втулка 16 поворачивается на гильзе и, действуя на выступы 17 плунжера, поворачивает его, в результате чего изменяется количество топлива, подаваемого к форсункам. Ход рейки ограничивается стопорным винтом, входящим в ее продольный паз. Задний конец рейки соединен с тягой 10 регулятора частоты вращения коленчатого вала, ус тановленного в корпусе 9.

ЭГУП МЖЗ приводит в движение гидравлический поршень, шток которого связан с рейками 3 топливного насоса высокого давления и с возвратной пружиной. Обратную связь обеспечивают датчик положения (ДП) рейки топливного насоса высокого давления и датчик частоты вращения (ДЧВ) коленчатого вала (КВ). Микропроцессор вычисляет разницу между заранее заданным значением напряжения и измеренным датчиками и выдаёт электрический сигнал рассогласования. Структурная схема управления рейками топливного насоса высокого давления представлена на рис. 4.4.

Питание усилителя возможно обеспечить несколькими способами: автономным питанием от шестерёнчатого насоса, тогда в виде рабочей жидкости в системе будет применяться масло АМГ-10; питанием от шестерёнчатого насоса, который запитывается от насоса низкого давления топливного насоса высокого давления, в этом случае рабочей жидкостью будет являться дизельное топливо.

Рис.4.4 Функциональная схема системы автоматического управления рейками ТНВД двигателя КамАЗ

Достоинствами такой системы является улучшение топливной экономичности, повышение ресурса двигателя, снижение дымности и токсичности отработавших газов, гибкость связи электронного регулятора двигателя с другими бортовыми автоматическими системами управления автомобиля, улучшение труда водителей.

4.3. Система автоматического управления гидроприводом выправочно-подбивочно-рихтовочной машины

ЭГУП МЖЗ может применяться для управления подъемно-рихтовочным устройством в железнодорожной машине типа ВПР (выправочно-подбивочно-рихтовочная машина), предназначенной для выправки пути при строительстве, всех видах ремонта и текущем содержании железнодорожного пути.

Подъемно-рихтовочное устройство, гидравлическая система которого приведена на рис. 4.5, обеспечивает смещение рельсошпальной решетки в продольном профиле и по уровню на величину, пропорциональную величине электрического сигнала, поступающего от системы управления рихтовки. При работе системы сигнал на подъемку пути подаётся датчиком в зависимости от величины отклонения пути в месте выправки от измерительной базы, положение которой определяется двумя точками: задней, находящейся на выправленном участке пути, и передней, находящейся перед выправочно-подбивочно-рихтовочной машиной. ц1 Ц2

Рис. 4.5. Гидравлическая система подъемно-рихтовочного устройства: Ф1, Ф2 - фильтры; Н - насос; КО - обратный клапан; Ц - гидроцилиндры

Структурная схема системы автоматического управления гидроприводом подъемно-рихтовочного устройства аналогична системе, описанной в пункте 4.1. Аналогичны и достоинства применения усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка в гидроприводе данного устройства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная работа посвящена разработке и исследованию электрогидравлического усилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка, обеспечивающего качественные показатели систем, управления гид-рофицированным оборудованием с сохранением эксплуатационных показателей.

По результатам работы можно сделать следующие выводы:

1. Из анализа существующих конструкций электрогидравлических усилителей-преобразователей* установлено, что перспективной^ является разработка электрогидравлического усилителя-преобразователя для систем управления гидрофицированными приводами с использованием управляющего переменного дросселя1 с соплом и заслонкой, принцип действия*которого основан на. дросселировании потока рабочей жидкости путем перемещения магнитной жидкости, заключенной в упругую оболочку.

2. Проведенный анализ изменения коэффициентов гидравлического сопротивления при изменении геометрических параметров элементов проточной части электрогидроусилителя-преобразователя позволил определить необходимые геометрические соотношения между диаметром проточной части усилителя, диаметром постоянного дросселя и диаметром сопла для минимально энергетически избыточного управления перемещением заслонки.

3. Разработанная математическая модель электрогидроусилителя-преобразователя типа сопло-магнитожидкостная заслонка установила связь между параметрами неоднородного электромагнитного поля и деформацией магнитожидкостной заслонки, а также- гидравлическим сопротивлением переменного дросселя; позволила, оценить расход на выходе устройства, зависящий от тока, подаваемого на его вход, получить динамическую характеристику электрогидроусилителя-преобразователя.

4. Проведенные экспериментальные исследования показали, что коэффициент усиления по мощности электрогидравлического усилителя-преобразователя изменяется в зависимости от входных и внутренних параметров до 1,69. Постоянные времени апериодического звена второго порядка составляют Т! = 0,18 с, Т2 = 0,0098с. Идентифицированная регрессионная модель усилителя-преобразователя связывает коэффициент преобразования устройства с давлением управления, диаметром сопла и расстоянием между соплом и заслонкой и позволяет определить его оптимальные конструктивные и технологические параметры.

5. Разработанный электрогидроусилитель-преобразователь типа, сопло-магнитожидкостная заслонка имеет плавность характеристик за счет отсутствия облитерации, исключения отрывного и безотрывного течений в дросселе сопло-магнитожидкостная заслонка, которые могли бы привести к возникновению высокочастотных колебаний в системах. В связи с этим, предложены системы на базе ЭГУП МЖЗ для автоматизации регулирования расхода технологических жидкостей гидрофицированного технологического, оборудования и станочных гидроприводов. 1 * } ,

6. Разработанный электрогидроусилитель-преобразователь типа сопло-магнитожидкостная заслонка рекомендован к внедрению в гидроприводе плоскошлифовального станка с прямоугольным столом модели ЗД722 на предприятии ОАО «Балаковорезинотехника», в электрогидравлическом регуляторе то-пливоподачи двигателя автомобиля КамАЗ на предприятии ООО «Август», в гидроприводе выправочно-рихтовочно-подбивочной машины в ООО «Российские железные дороги», в учебном процессе Балаковского института бизнеса и управления, что подтверждают акты о внедрении результатов научно-исследовательских работ.

1. A.c. 1446360 СССР. AI, Кл. F 15 В 3/00. Электрогидравлический усилитель / М.А. Малишаускас, K.M. Рагульскис, В.Т. Маслов, В.В. Нагинявичюс (СССР) 4 с. илл.

2. A.C. 737670 СССР. М. Кл.2 F 15 С 3/02. Преобразователь «сопло-заслонка» / Ю.А. Аристов, В.Н. Стобецкий (СССР) 6 с. илл.

3. A.c. 1201559 СССР. Кл. F 15 С 3/00. Электрогидравлический усилитель-преобразователь / Ю.А. Петров, В.Е. Никонов, Ю.В. Сысоев, Ю.С. Лаврентьев, Р.И. Казиев (СССР) 2 с. илл.

4. Авдонькин Ф.Н. Основы методики инженерного эксперимента: учеб. пособие для студентов механических специальностей по научной работе / Ф.Н. Авдонькин. Саратов: СГТУ, 1975. 122 с.

5. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. , Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. 279 с.

6. Алиевский Б.Л. Расчёт параметров магнитных полей осесимметрич-ных катушек. Справочник / Б.Л. Алиевский, В.Л. Орлов. М.: Энергоатомиздат, 1983. 112 с.

7. Алиевский Б.Л. Расчёт параметров магнитных полей осесимметрич-ных катушек. Справочник / Б.Л. Алиевский, A.M. Октябрьский, В.Л. Орлов. М.: МАИ, 1999. 320 с.

8. Альтшуль А.Д. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости)/ А.Д. Альтшуль, П.Г. Киселев. М.: Стройиздат, 1975. 323 с.

9. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления / А.Д. Альтшуль. М.: Стройиздат, 1973. 326 с.

10. Анисимов A.B. Расчёт и проектирование ЭГУМ / A.B. Анисимов. Новочеркаск: Машиностроение, 2000. 100 с.

11. Балакирев B.C. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления / B.C. Балакирев, Е.Г. Дудников, A.M. Циклин. М.: Энергия, 1967. 227 с.

12. Баранов. В.Я: Промышленные приборы и средства автоматизации: справочник/В.Я. Баранов. МС: Наука, 1987. 489 с.13;. Башта Т.М. Гидроприводы И; гидропневмоавтоматика / Т.М. Башта. М.: Машиностроение, 1972. 421 с.

13. Башта Т.М. Гидравлические следящие приводы / Т.М; Башта. М.: Машгиз, 1960. '

14. Башта Т.М; Машиностроительная гидравлика: справоч. пособие / Т.М. Башта. М.: Машгиз, 1963.

15. Белянин ЖН. Промышленные роботы / П.Н. Белянин. М.: Машиностроение, 1976: 256 с.

16. Белозеров Н.В. Технология резины / Н.В. Белозеров. М.: Наука, 1964.362 с. .

17. Берковский Б.М. Магнитные жидкости / Б.М. Берковский, В.Ф. Медведев, М.С. Краков. М.: Химия, 1989. 240 с.

18. Бесекерский В.А. Теория' систем^ автоматического регулирования;,/ В.А Бесекерский, Е.П. Попов. М.: Профессия; 2003. 457 с.

19. Бессонов Л;А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле / Л;А. Бессонов. М.: Высшая школа, 1978. 267 с.

20. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: учебник. / Л.А. Бессонов. 1,0-е изд., стереотип. М.: Гардарики,г2003.317 с.

21. Бинс К. Анализ и расчет электрических и магнитных полей / К. Бинс, П. Лауренсои. М.: Наука, 1988. 344 с.

22. Блум Э;Я. Магнитные жидкости / Э:Я. Блум, М:М^Майоров, А.О; Це-берс. Рига.: Зинатне, 1989. 386 с. •

23. Богатый В.В. Расчет силовых характеристик электромагнитного синтезатора // В.В. Богатый, А.В. Власов // Векторная энергетика в технических,. биологических и социальных системах: докл. 5 Рос. науч. конф. Саратов: СО-ОО «АН ВЭ», 2002. С. 117 123.

24. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев 13-е изд., исправленное. М.: Наука, 1986. 544 с.

25. Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами. Справочник. М.: Наука, 1979. 224 с.

26. Бутковский А.Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975. 568 с.

27. Ведерников В.В. Аналитическое исследование гидродвигателей возвратно-поступательного движения с гидравлическим переключением золотника / В.В. Ведерников. М.: Наука, 1975. 233 с.

28. Власов A.B. Управление расходом рабочей жидкости автоматизированного технологического оборудования на базе электрогидравлического маг-нитожидкостного регулирующего устройства: дис. . канд. техн. наук / A.B. Власов. Саратов, 2003. 287 с.

29. Власов В.В. Физика в уравнениях математической физики /В.В. Власов // Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах: докл. 5 Рос. науч. конф. Саратов.: СООО «АН ВЭ», 2002. С. 3 — 10.

30. Власов В.В. Основы векторной энергетики. / В.В. Власов. М.: Буркин; 1999. 124 с.

31. Вольмир A.C. Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи аэроупругости / A.C. Вольмир. М.: Наука 1976. 416 с.

32. Гамынин Н.С. Основы следящего гидравлического привода / Н.С. Га-мынин. М.: Оборонгиз; 1962. 512 с.

33. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. М:, 1976. 10 с.

34. ГОСТ 982-80. Масла трансформаторные. М., 1984. 8 с.

35. ГОСТ 8.401-80. Классы точности средств измерений. М., 1981. 12 с.

36. ГОСТ 7.1.-84. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления. М., 1986. 24 с.

37. Гутер P.C. Элементы численного анализа и математической обработкирезультатов опыта / P.C. Гутер, Б.В. Овчинский. М.: Наука, 1970. 432 с.

38. Денисов A.A. Электрогидро- и электрогазодинамические устройства автоматики / A.A. Денисов, B.C. Нагорный. JL: Машиностроение, 1979. 288 с.

39. Долин П.А. Основы техники безопасности в электрических установках /П.А. Долтн. М.: Энергия, 1970. 336 с.

40. Ермаков В.В". Основы расчета гидропривода / В.В. Ермаков. М.: Маш-гиз, 1951. 560 с.

41. Енохович A.C. Справочник по физике и технике: учеб. пособие для учащихся / A.C. Енохович 2-е изд., перераб. и доп. М.: Просвещение, 1983. 255 с.

42. Зайдаль А.Н. Элементарные оценки ошибок измерения / А.Н. Зайдаль Л.: Наука, 1965. 80 с.

43. Измерения в промышленности: Справочник: в 3-х т. / Под ред. П. Профаса. М.: Машиностроение, 1974. 525 с.

44. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. ИдельчикМ.: Машиностроение, 1975. 558 с.

45. Иринг Ю. Проектирование гидравлических и пневматических систем / Ю. Иринг. Л.: Машиностроение, 1983. 363 с.

46. Карасик В.Р. Физика и техника сильных магнитных полей / В.Р. Кара-сик. М.: Наука, 1964. 200 с.

47. Кирьянов Д.В. Mathcad 11 / Д.В. Кирьянов. СПб.: БВХ-Петербург, 2003. 560 с.

48. Клюев А.С. Автоматическое регулирование / А.С. Клюев. М.: Энергия, 1973. 673 с.

49. Колечицкий Е.С. Анализ и расчет электрических полей / Е.С. Коле-чицкий. М.: МЭИ, 1983. 56 с.

50. Колесников Ю.П. Microsoft Excel 2000 / Ю.П. Колесников. СПб.: Пиг тер, 1999. 620 с.

51. Коновалов В.М. Очистка рабочих жидкостей в гидроприводах станков / В.М. Коновалов. М.: Машиностроение, 1976.288с.

52. Кошарский Б.Д. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы / Б.Д. Кошарский. Л.: Машиностроение, 1976. 488 с.

53. Колосов В.Г. Проектирование узлов и систем автоматики и вычислительной техники: учеб. пособие для вузов / В.Г. Колосов, В.Ф. Мелехин. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 256 с.

54. Копырин М.А. Гидравлика и гидравлические машины / М.А. Копы-рин. М.: Высшая школа, 1961.

55. Кондаков Л.А. Машиностроительный гидропривод / Л.А. Кондаков, Г.А. Никитин. М.: Машиностроение, 1978. 234 с.

56. Корн Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1968. 720 с.

57. Краснов И.М. Гидравлические элементы в системах управления / И.М. Краснов. М.: Машиностроение 1976. 256 с.

58. Краевые задачи математической физики и смежные вопросы теориифункций /Под ред. O.A. Ладыженской. Л.: Наука, 1989. 191 с.

59. Крассов И.М. Гидравлические усилители / И.М. Крассов. М.-Л.: Гос-энергоиздат, 1959.

60. Крассов И.М. Гидравлические элементы в системах управления / И.М. Крассов. М.: Машиностроение, 1967. 273 с.

61. Крамской Э.И. Гидравлические следящие приводы со струйными усилителями / Э.И. Крамской. М.: Машиностроение, 1972. 214 с.

62. Кулешов B.C. Динамика систем управления манипуляторами / B.C. Кулешов, H.A. Локота. М.: Энергия, 1971. 189 с.

63. Курош В.Г. Курс высшей алгебры / В.Г. Курош, H.A. Локота. М.: Наука, 1962. 345 с.

64. Лещенко В.А. Гидравлические следящие приводы станков с программным управлением / В.А. Лещенко. М. Машиностроение, 1975. 288 с.

65. Литвин Седой М.З. Гидравлический привод в системах автоматики / М.З. Литвин - Седой. М.: Машгиз, 1956. 274 с.

66. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. М:: Наука, 1970. 940 с.

67. Маслов A.A. Аналого-цифровые микропроцессорные устройства /

68. A.A. Маслов, О.Н. Сахаров. М:: Изд-во МАИ, 1991. 416 с.

69. Макеев А.Ф. Статистическая обработка экспериментальных данных: методическое пособие к выполнению курсовых работ по дисциплинам «Вычислительные машины и программирование» / А.Ф. Макеев. Саратовский политехнический институт, 1972. 82 с.

70. Мирзабеков Г. Г. Автоматизация, приборы контроля и регулирования/Г.Г. Мирзабеков. М.: Машиностроение, 1964. 526 с.

71. Нагорный B.C. Устройства автоматики гидро- и пневмосистем / B.C. Нагорный, A.A. Денисов. М.: Высшая школа, 1991. 367 с.

72. Налимов В.В. Статические методы планирования экспериментов /

73. B.В. Налимов, H.A. Чернова. М.: Наука, 1965. 340 с.

74. Нейман B.F. Гидроприводы авиационных систем управления / В.Г. Нейман. М: Машиностроение, 1973. 326 с.

75. Немцов М.В; Справочник по1 расчету параметров катушек индуктивности / М.В. Немцов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989: 192 с.80; Николаев Ю.А. Динамика цифровых следящих систем / Ю.Л. Николаев, В-ШНетухов. М::Энергия; 1970: 264 с.

76. Низэ В. Э. Справочник по средствам автоматики / В. Э. Низэ, И. В. Антик. М.: Энергоатомиздат, 1983. 504 с.

77. Никитин Г.А. Влияние загрязненности жидкости на надежность работы гидросистем/Г.А. Никитин, С.В. Чирков. М.: Транспорт, 1969. 184с. \ * .

78. Папок К.К. Моторные реактивные масла и жидкости / К.К. Папок, Е.Г. Семенидо. М.: Химия, 1963. 216 с.

79. Пискунов В.Н. Высшая математика / В.И. Пискунов. М.: Наука, 1987.475 с.

80. Повх И.Л; Техническая* электромеханика / ИЛ. Повх. JI.: Машиностроение, 1976.

81. Попов Д.Н. Динамика-и регулирование гидро- и пневмосистем: учеб. для машиностроит. вузов /Д.Н. Попов. М.: Машиностроение, 1976. 424 с.

82. Попов« Д;Н1 Механика гидро- и пневмосистем: учеб; пособие длязвузов / ДО Попов; --2-еизд. М: МГТУ, 2002; , ' : '88; Прокофьев В.И. Динамика гидропривода / В.И. Прокофьев, В.Д. Садовский. М:: Машиностроение, 1972. 347 с.

83. Прокофьев В.Н. Влияние деформации жидкости на динамическую характеристику гидропривода/В.Н. Прокофьев. М.: Машиностроение, 1973.265 с.

84. Прокофьев В.Н. Математическая модель / В.Н. Прокофьев. М: Машипостроение, 1971.231 с.

85. Прокофьев В.Н. Машиностроительный гидропривод / В.Н. Прокофьев. М.: Машиностроение, 1978. 238 с.

86. Пустыльник Е.И: Статистические, методы анализа и обработки; наблюдений/ Е.И. Пустыльник. М.: Наука; 1968: 288 с:

87. Рабинович С.Г. Погрешности измерений / С.Г. Рабинович. Л.: Энергия, 1978.262 с.

88. Разинцев В.И. Электрогидравлические усилители мощности / В:И. Разинцев. М.: Машиностроение, 1980. 230 с.

89. Самарский A.A. Численные методы / A.A. Самарский, A.A. Гулин. М.: Наука, ГР ФМЛ, 1989.125 с.

90. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: справочник / В.ЬС. Свешников, A.A. Усов. М.: Машиностроение, 1988. 512 с.

91. Тихонов. А.Н. Уравнения математической физики / A.11. Тихонов, A.A. Самарский. 5-е изд. М.: Наука, 1972: 735 с.

92. Топчеев Ю.И. Атлас для1 проектирования; систем автоматического регулирования: учеб. пособие для втузов 7 Ю.И. Топчеев. М.: Машиностроение, 1989. 752с.

93. Тудвасева Г.В. Электрогидравлический усилитель-преобразователь типа сопло-магнитожидкостная заслонка / Г.В: Тудвасева, А.В: Власов,

94. Тудвасева Г.В. Проектирование управляющего устройства ЭГУ мощности типа «сопло-магнитожидкостная заслонка» / Г.В. Тудвасева // Системный анализ- в проектировании; и: управлении: сб; тр; 9-й Междунар. науч.-практ. конф. CI16.: СПбГПУ, 2005. С.466-469.

95. Тудвасева Г.В. Динамические: характеристики; электрогидроусилителя типа «сопло-магнитожидкостнаязаслонка» / Г.В. .Тудвасева, A.B. Власов// Ди- . намика технологических систем: сб. тр. 7-й Междунар. науч.-техн. конф. Саратов: СГГУ, 2004. С. 345-347.

96. Тудвасева Г.В. Классификация« электрогидравлических усилителей» мощности типа сопло-заслонка / Г.В. Тудвасева, В.В. Власов, A.B. Власов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. трудов. Саратов: СГТУ, 2005. С. 180-183.

97. Тудвасева. E.BL Расчет, динамической характеристики ЭГУП / Г.В^

98. Тудвасева, A.B. Власов, В.В. Власов // Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах: сб. трудов 8-й Рос. науч. конф. Саратов: СООО «АН ВЭ», 2005 С. 174-177.

99. Тудвасева Г.В. Расчет электромагнитных полей для элемента «сопло-магнитожидкостная заслонка» электрогидравлического усилителя мощности /

100. Тудвасева Г.В. Расчет деформации магнитожидкостноШ. заслонки; под действием внутреннего осесимметричного загружения / Г.В: Тудвасева, А.В: Власов, В.В. Власов. Балаково, 2004: Юс. Деп. в ВИНИТИ 27.10.05, №1371-В2005.

101. Тудвасева Г.В., Власов A.B., Власов В.В; Расчет теоретической-динамической характеристики ЭГУМ типа «сопло-магнитожидкостная заслонка» / Г.В. Тудвасева^ A.B. Власов, В.В. Власов. Балаково, 2004'. 9с. Деп. в ВИНИТИ 27.10.05, № 1372-В2005.

102. Тудвасева Г.В. Электрогидравлический усилитель-преобразователь / Г.В. Тудвасева, A.B. Власов, В.В.Власов. Положительное решение ФИПС от 27.09.2007г. о выдаче патента по заявке РФ №2006112840/06(013960).

103. Фертман В.Е. Магнитные жидкости. Справочное пособие / В.Е. Фертман. Минск.: Высшая школа, 1988. 184 с.

104. Хохлов В.А. Гидравлические усилители мощности / В.А. Хохлов. М.: Наука, 1966. 422 с.

105. Хохлов В.А. Элекрогидравлический следящий привод / В.А. Хохлов. М.: 1966. 365 с.

106. Чемоданов Б.К. Следящие приводы / Б.К. Чемоданов. М.: МГТУ, 2002.416 с.

107. Чупраков Ю.И. Электрогидравлические усилители / Ю.И. Чупраков. М.: МАДИ, 1974. 341 с.

108. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики / Ю.И. Чупраков. М.: Машиностроение, 1979. 258 с.

109. Шашков А.Г. Теория управляющего устройства типа "сопло-заслонка", работающего на масле / А.Г. Шашков. М.: Автоматика и телемеханика, 1956. 168 с.

110. Якименко Н.М. Динамика электромашинных следящих приводов / Н.М. Якименко. М.: Энергия, 1967. 241 с.