автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Комплексный автоматизированный анализ рабочих процессов гидромашин, форсированных по мощности

На правах рукописи

ПУЗАНОВ Андрей Викторович

КОМПЛЕКСНЫЙ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ АНАЛИЗ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ГИДРОМАШИН, ФОРСИРОВАННЫХ ПО МОЩНОСТИ

Специальность 05.13.12 - "Системы автоматизации проектирования" (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ИЮН 2010

Владимир - 2010

004603414

Работа выполнена на кафедре "Гидропневмоавтоматика и гидропривод" государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Ковровская государственная технологическая академия им. В.А. Дегтярева".

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Даршт Яков Адольфович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Жигалов Илья Евгеньевич

кандидат технических наук, доцент Носков Владимир Николаевич

Ведущая организация:

ОАО "Ковровский электромеханический завод" г. Ковров

Защита состоится "}{" мая 2010 г., ауд. 211-1, в 15 часов на заседании диссертационного Совета Д.212.025.01 ГОУ ВПО "Владимирский государственный университет" по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО "Владимирский государственный университет".

Автореферат диссертации разослан «и« апреля 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета Д.212.025.01, доктор технических наук, профессор

Р.И. Макаров

Общая характеристика работы Актуальность. Гидромашины (ГМ) по сравнению с другими энергопреобразующими машинами (например, электромашинами), обладают большей удельной мощностью, что позволяет создавать более мощную мобильную технику. Удельная мощность повышается, в основном, за счет разработки конструкций, работающих на более высоких рабочих давлениях.

При повышении уровня давления (свыше 25 МПа.) ГМ, спроектированные на основе традиционных подходов, становятся менее надежными, сокращается их ресурс.

Причина в том, что повышение давления приводит к деформации конструктивных элементов гидромашины (деформации становятся соизмеримыми с зазорами сопряженных деталей ~10 мкм), что в типовых расчетах не учитывается. При больших давлениях деформации меняют характер рабочего процесса и требуются новые подходы к проектированию машин.

Рис. 1. Процессы взаимодействия элементов ходовой часта типовом гидромашины.

Кроме деформации имеют место и колебание зазоров из-за технологических допусков, перекосов от нагрузок, тепла и др., то изменяется гидродинамика потока рабочей жидкости, повышается вероятность продавливания жидкостной пленки между подвижными деталями гидромашины, появление металлического контакта и, как следствие, прогрессирующий износ и выход машины из строя.

Решением проблемы видится в создании новой технологии проектирования с методиками расчетов гидромашин, описывающие разнородные физические процессы, использующих 30 модели и соответствующих им программных продуктов. Т.е. необходим комплексный автоматизированный анализ рабочего процесса гидромашин, форсированных по мощности на основе ЗЭ моделей.

Цели и задачи. Цель работы - повышение качества проектирования гидромашины за счет внедрения комплексного автоматизированного анализа протекающих в них процессов, основу которого составляют микромодели и соответствующие программные продукты.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационной работы решаются следующие задачи:

1. анализ существующих методик и программных средств для моделирования функционирования гидромашин в научно-технической литературе (НТЛ);

2. разработка подхода к формированию структуры программного комплекса (ПК): конструктивного принципа, совокупности требований к математическому аппарату, соответствующему современным условиям функционирования ГМ;

3. разработка системы моделей, отражающей функционирование гидромашины и подмоделей конструктивных элементов ГМ;

3

4. разработка структуры и состава ПК, связующих макросов;

5. проведение моделирования и модельных исследований рабочих процессов в ГМ;

6. верификация результатов работы программного комплекса по итогам натурных

испытаний.

Объектом исследования в работе является аксиально-поршневые гидромашины (АПГМ), их ходовые части (ХЧ). Предметом исследований являются математические модели, алгоритмы и методики расчета и моделирования ХЧ АПГМ.

Методы исследования. В работе использовались методы гидромеханики, трибомеханики, теплотехники, теории прочности, методы вычислительной математики и математического моделирования.

Научная новизна. В работе развиваются методы проектирования гидромашин заложенные трудами Башты Т.М., Кулагина A.B., Прокофьева В.Н., Пасынкова P.M. в направлении автоматизации проектирования гидромашин и в направлении использования трехмерных математических моделей. Рассматривается взаимодействия элементов конструкции ходовой части гидромашин с одновременным учетом законов: механики, трибомеханики, прочности, термодинамики, гидромеханики, а также их объединения в связанном анализе.

1. Разработан подход к формированию структуры программного комплекса анализа рабочих процессов, протекающих в гидромашинах.

2. Сформирована система математических моделей, реализующих решение связанных задач анализа процессов, протекающих в гидромашинах.

3. Разработана методика связанного анализа рабочих процессов форсированных гидромашин, включающего: трибомеханический, тепловой, прочностной, гидромеханический анализы.

4. Разработан комплекс программ анализа рабочих процессов форсированных гидромашин на основе CAD системы Autodesk Inventor, CAE систем MSC.MARC и Flow-3D, авторских связующих макросов.

5. Получены результаты исследований влияния кинематических, трибомеханических, тепловых, гидромеханических параметров на рабочие процессы и характеристики форсированных гидромашин. Новые результаты получены при изучении рабочего процесса в разработанном комплексе применительно к рабочим парам гидромашин: гидростатическая опора - плоскость скольжения, распределитель - блок цилиндров.

Положения, выносимые на защиту.

1. Обоснование подхода к формированию структуры ПК для моделирования процессов в гидромашинах с учетом трибомеханики, прочностной, гидромеханики и т.д.

2. Система математических моделей, реализующих решение связанных задач анализа процессов, протекающих в гидромашинах.

3. Методика связанного анализа рабочих процессов гидромашин.

4. Структура и состав комплекса программ анализа рабочих процессов форсированных гидромашин.

5. Результаты модельных исследований рабочих процессов гидромашин.

Практическая ценность, реализация и внедрение результатов работы.

Разработанный в диссертации подход проектирования, включающий метод,

алгоритмы и математические модели внедрены в практику проектирования и производства в ОАО "СКБ ПА" и ОАО "КЭМЗ". С использованием разработанного авторов программного комплекса были выполнены опытно-конструкторские работы и внедрение в серийное производство изделий: гидропривод вентилятора; насос-тавдем

гидропривода стабилизатора; гидрообъемная передача механизма поворота мощностью 300 кВт; аксиально-плунжерная гидромашина для открытой схемы с рабочим объемом 130 см7об. Использование результатов в методическом направлении: в учебном процессе Ковровской государственной технологической академии, на кафедре «Гидропневмоавтоматика и гидропривод», в лекционном и лабораторном практикуме по дисциплине: «Объемные гидромашины и гидропередачи», а так же в курсовом и дипломном проектировании Внедрение подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались на международных и всероссийских конференциях: международная научно-техническая конференция "Гидромашиностроение. Настоящее и будущее" г. Москва, МГТУ им. Баумана, 2004г.; "САПР и ГИС Экспо", г. Москва, 2000-2002 г.г.; "Ежегодная международная конференция пользователей MSC", г. Москва, 2000-2007 г.г. (доклад по теме работы в 2004г занял первое место); всероссийский научно-практический семинар "Автоматизация технологической подготовки производства машиностроительных предприятий: опыт создания и внедрения комплексных систем", г. Ковров, КГТА, 2001 г.; международная научно-техническая конференция и Российская научная школа "Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий", г. Ковров, КГТА, 1999 и других.

Публикации по работе. По материалам диссертационных исследований опубликовано 34 работы, в том числе 1 учебное пособие, 15 статей в журналах, входящих в перечень утвержденных ВАК РФ изданий для публикации трудов соискателей ученых степеней, 18 тезисов докладов на всероссийских и международных конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных литературных источников и приложений.

Общий объем включает 62 рисунка, 2 таблицы, список литературы из 186 источников, 26 страниц приложений на 187 страницах машинописного текста.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цели работы и основные положения, выдвигаемые на защиту. Отмечены научная новизна работы, её практическая ценность и применимость полученных результатов, основные защищаемые положения, краткое содержание глав диссертации.

В главе 1 приведены результаты анализа научно-технической литературы, систематизированные в хронологическом порядке развития исследований рабочих процессов гидромашин, рассмотрены научные достижения в смежных отраслях науки и техники, рассмотрены современные ПК, применяемые для моделирования рабочих процессов ГМ. Сформулированы цели и задачи работы.

Значительный вклад в изучение рабочих процессов гидромашин привнесен сотрудниками и творческими коллективами ЦНИИАГ, МГТУ им. Баумана, МЭИ, НАМИ, ВНИИ "Сигнал", КГТА, Пермского, Челябинского, Самарского, Санкт-Петербуржского ГТУ, МАДИ, ВНИИстройдормаш, Ковровского электромеханического завода, Института струйных приводов и управления (1FAS, Германия, ITI GmbH) и др.

Из рассмотрения существующих методик анализа рабочих процессов в ГМ:

1. анализируемые в существующих методиках описания в большинстве случаев весьма приближенно отражают физику действительно протекающих в ГМ процессов, большое число эмпирических коэффициентов;

2. существующие методики не охватывают всего разнообразия физических процессов, имеющих место при функционировании ГМ (такие как: гидродинамические воздействия на элементы конструкции, процессы теплопередачи, деформации и контакт

деталей в процессе эксплуатации и др.: зазоры имеют форму плоско - параллельной щели, величина зазора неизменна, нет модели контакта металл по металлу);

3. за рамками классической теории остаются: изменение зазоров в процессе работы под действием сил и температур, изменение силового воздействия жидкости в зазорах деформированных деталей и т.п.;

4. погрешности расчетных методик приводят к необходимости экспериментальных доработок изделий;

5. исходя из вышеизложенного, разработка системы математических моделей и программного комплекса моделирования рабочих процессов гидромашин, форсированный по мощности, более подробно отражающих их рабочие процессы, интегрируемых в производственный цикл, является актуальной научной задачей.

В главе 2 приводится описание структуры ПК, математических моделей функционирования ГМ, взаимодействия элементов в конструкции; принятых допущений, методов и средств численного решения систем нелинейных уравнений; алгоритмов ПК и связующих макросов. Разработана программа автоматизированного расчета первого приближения конструкции гидромашин.

1. Структура расчетного комплекса: На основе классической теории ГМ проектируются прототипы ЗЭ конструктивных элементов, которые потом моделируются в 30 расчетном комплексе. Результаты моделирования апроксимируются в одномерные и имитационные модели. Все модели корректируются и верифицируются посредством эксперимента (рис. 2).

Классическая теория гидромашин

Автоматизированные методики

Расчет Ко приближения

выход

30 модели конструкций

1

| Температура

1 НДС J

Гидромеханика J

3D расчетные модели

Одномерные Имитацнооные

расчетные расчетные

модели модели

Корректировка методик

Рис. 2. Структура расчетного комплекса.

2. Классическая теория гидромашин, рассмотренная в главе 1, основана на базовых уравнениях гидравлики и механики и, в основном, линейном описании рабочих процессов гидромашин.

Здесь рассматривается идеализированные схемы гидромашин с плоской и пространственной кинематикой и соответствующие динамические зависимости.

Эти расчетные методики для гидравлических элементов гидромашин основываются на однокоординатной гидравлике, включают основные законы сохранения экспериментальные формулы, теорию подобия и др.

Р-2

(например -!—— + р gh + р

const - Уравнение Бернулли;

Re =

Nu =

Q ■ L v ■ s 1

P '

- число Рейнольдса; pr =

■ — - число Нульсета; L

- число Прандтля;

ди dv

— + - = О

дх ду

-Уравнение неразрывности потока и т.п.).

3. Методика предварительного автоматизированного расчета конструкции гидромашин.

В соответствии со структурой комплекса в рамках работы выполнена разработка автоматизированного расчета конструктивных параметров гидромашин

На рис. 3 представлены алгоритм и программа расчета конструкционных параметров на основе классической теории гидромашин.

Рис. 3. Алгоритм и программа расчета конструкционных параметров гидромашин.

4. Система 3.x мерных математических моделей комплекса, положенные в основу разработанного ПК.

Модель течения жидкости.

Рассмотрена модель идеализированной жидкости, а также с учетом сжимаемости и термодинамических процессов.

Процесс течения жидкости в зазорах и полостях описывается дифференциально-разностными уравнениями, представленными в декартовой системе координат.

Уравнение неразрывности

ф дt д ^-- дх (р " Ах) + ду 1+ — дг (р » А,) =

д дх («рА* дх) ду Ы) дг 1 Э

где \'р -элементарный объем жидкости; и, V, уу - компоненты скорости в направлениях осей координат х, у, г; Ах, Ау. А, - элементарные площадки открытые для течения жидкости в направлениях осей х, у, г; р - плотность жидкости; ир - эквивалентно выражению сри/р , в котором р — динамическая вязкость жидкости; ср- константа,

обратная величина которой является числом Шмидта, уравнения движения для трех компонент скорости жидкости (и, V, м) в трех координатных направлениях (х, у, г).

ди дt + иАх ди дх + ди ду + ЧА; 5и] дг\ 1 = _1Ф р дх + +

дv дь дv дх + «Л/ дv ду + ыАг дг\ 1 Эр Р ду +

ды дь + V, ; дь/ дх + V*, ды ~ду + ыАг ды 1 = _ 1 др 1 Р дг + +

где р - давление; (Сх, Сг С.) - ускорения обтекаемого твердого тела; (/х, /у /.) - вязкие ускорения.

Уравнение энергии:

V,p

dv

+ —- (р и Л, ) + —(pv А.) + — (р и А.)

dt дх

ду

¡ди

„ ар U-A. —■

Ф

dz

+ —fvrA —I + —, Зу ' 32 - J а.х I. ' ' дх) By у - ■ ду)

где иj = с\ц/р , а с/ - обратная величина числа Прандтля.

Классическая теория гидромашин описывает ламинарное течение рабочей жидкости. Однако, с ростом скорости потока изменяется число Re и движение жидкости становится турбулентным.

Уравнение для расчета турбулентной вязкости: к2

vT = 0.085 —' е

где к турбулентная энергия, е - рассеяние энергии. Уравнение турбулентной энергии имеет вид

д к

dt VF

д к

иА„ —- + vA дх

д к д к

- + wAz -

ду dz

„ dq) 3 1 dq — I + —I и.Л ,

n 1 д

= P + — ^— _____

Vr [ дх V ' дх у ду ^ * J ду

Диссипация турбулентной энергии

dz

dq dz

8г 1 —• + —

dt Vr

dz

и Лл "Г" + v А дх

de. de.

- + w Аг -

ду dz

Р - С • — >

где Ca, 1 и Cdis2 - константы; Dß,y- параметр рассеяния энергии.

Движение механических элементов (вращение с угловой скоростью eos вокруг точки Ps на оси 7'„ вращающейся вокруг центральной оси Тс в точке Рс с угловой скоростью ыс) описано соотношением:

X=Rs-(Pa-PJ+Ps, (2.1)

У = D(X), (2.2)

Z = RC -(Y-PJ+Pc, _ (2.3)

где Rs = ехр(ю st); Rc = ехр(со ct). (2.4)

В выражении (2.4) со s и ю с - асимметричные тензоры, связанные с векторами вращения o),Ts и сосТс, соответственно:

<3 s-r = Ф sTcxr; о) с-г =а>сТс х г, (2.5)

для любого вектора г.

Производная по времени уравнения (2.4) дает

Rs=msRs; Rc=acRc. (2.6)

Используя (2.1), (2.2), (2.5) и (2.6), скорость механического элемента может быть получена из производной уравнения (2.3) как

г = к

со т X

(у

f, + га —

где а = оу - угол вращения, аналогично для ускорения;

1(тс в Гс - ф - Рс) + 2а>.о>Л +

да <м

Преобразование уравнений (2.7) и (2.8) дает:

/ \ во

V = о.Т. X (у - р) + <0. —> <3а

(2.7)

(2.8)

(2.9)

а = <01(тс ® i; - íYi" - рс) + 2u„coстс X — + ü>;: (2.10)

да c'a"

где у и а - скорость и ускорение детали на каждом шаге интегрирования Эффект инерции

Вклад эффекта инерции в правую сторону системы уравнений определяется:

Дбгс = Í Au ■ (т ® Г - l) • &udv - 2рсо со f Тс х ■ dudv + рю* ( ^^ ■ dv>

i Í oa ¿ 5a Sa

где p — плотность, v -объем, и - перемещение.

Модель трения

В Г1К на базе известной модели трения Кулона используется модель нелинейной пружины

U: F и. F

Л

к -к V >г

-к к U2 F2

pvw

в котором К является жесткостью пружины и иь иъ F\, и F2 - деформации и силы в точках тела 1 и 2.

Решение задачи контакта деталей и проблемы определения износа стало возможным благодаря современному маг. обеспечению контактных взаимодействий Модель износа

Один из вариантов расчета износа - как результат работы сил трения на элементарной площадке: dA = qdx • sdt,

где q - контактное касательное усилие; S - скорость

Количественное определение износа носит вероятностный характер. Один из

вариантов определения износа по В.Н. Кащееву, В. Тонну:

Н„ р ■ А, ■ L и = fj ■ — —-5- - ß ■ р ■ 5 '

Н, Е

где и - массовый износ; На/Нм - отношение твердости изнашивающего материала к твердости изнашиваемого материала; р - коэффициент трения; р - номинальное контактное давление; Аа - площадь контакта; L - путь трения; Е — модуль Юнга, р -плотность изнашиваемого материала; ß- коэффициент, показывающий влияние среднего размера зерна крупной фракции на величину износа материала; 5 - коэффициент, учитывающий влияние рабочей жидкости на величину износа. Модель контактного анализа

4=ffrV;Meq,

где Meq - механический эквивалент теплоты. Тепчопередача в связанных задачах

Анализ происходит, когда деформации приводят к изменениям в связанной задаче теплопередачи. Такое изменение может быть следствием контакта:

TS=fWp ,

где fMp - доля скорости работы пластичности, рассеиваемой в теплоту. Фаррен и Тейлор измеряют / как приблизительно 0.9 для большинства металлов. Используя механический эквивалент теплоты (А/), скорость удельного объемного потока

R=MfNp/p.

Все механические и температурные свойства материалов температуро-зависимы. Управляющие уравнения матрицы могут быть выражены как Mü +D(T) й +K(T)u=f, С(Т) Т +K(T)T=Q+Q'.

В последнем уравнении, (2' представляет количество теплоты, вызванной работой пластичности. Матрица удельной теплоемкости С и матрица удельной проводимости К определена в текущем положении. Все переменные кроме М зависимы от температуры.

При моделировании контактных взаимодействий деталей потоки теплоты автоматически создаются на всех контактируемых границах деформируемых тел как результат работы мат. модели трибоконтакта.

Модель связанного анализа

Отражая реальные процессы в гидромашинах, используемая ММ взаимодействия жидкости с конструктивными элементами содержит 4 типа связанных задач: жидкость -твердое тело, теплопроводность в жидкости, жидкость - твердое тело с теплопередачей, термомеханика.

В связанном анализе взаимодействия жидкость/твердое тело, уравнения движения выражены:

1

Мл + Ки

Р,

-Б'р-

Вектор давления р определяется из: -Ба=Нр. Матрицы в этих выражениях определены:

м= \N\-n\-p.dv'. К = в = /д'р^^си; Н =

V V А~ у'

где р/нр;- массовые плотности жидкости и твердого тела, соответственно; а - вектор ускорения; и - вектор смещения; Ьи - соотношение напряжения и деформации; ~ соотношение состояния материала; Л",- - функция интерполяции деформации; К - функция интерполяции давления; п, - нормаль к поверхности с гидростатическим давлением р; Ат - поверхность, на которую действует давление жидкости. Получаем: (Мх+371Т!Я/р^а +Ки=0 или М а+Ки=0.

Модель позволяет определить величину силы взаимодействия с учетом газосодержания, объемных и инерционных свойств рабочей жидкости.

Логическая схема реализации программного комплекса

На рис. 4 представлена логическая схема реализации программного комплекса с функциональными связями соответствующих задач анализа математического обеспечения и расчетных модулей программного, их объединением в единый комплекс.

Ер

Формирование принципиальной ехак «омструттианого пене ли« имя ГМ

ОУ^Ч

ао*уыа«пооборота

предприятия

5еагсЫтВа*е

Программное обеспечение мдач анализа

Математика сто а обеспечен»« мдач анализа

|| Деформация I Г~ || деталей | [

Прочесом, учнтывимы* 9 Медалях

Рис. 4. Логическая схема реализации программного комплекса.

ПК представляет собой набор специализированных коммерческих программ, включающих необходимый математический аппарат, объединенных связующими макросами, шаблон-моделей и базы данных 3D моделей параметрических конструкционных элементов, справочных материалов и результатов моделирования. Состав программного обеспечения: средство подготовки 3D моделей (Autodesk Inventor), средство нелинейного анализа и моделирования (MSC.MARC), средство гидромеханического анализа (Flow-3D), авторские связующие макросы трансляции исходных и промежуточных данных и результатов, модели связанного анализа, шаблон-модели элементов ГМ (прототипы) и т.д.

Сформирован процесс моделирования который представлен на блок-схеме рис. 5.

Поскольку в ПК моделирование гидромеханики рабочей жидкости проводится в обособленном ПО, то возникает задача обмена информацией между МСЗ.МАЯС и Р1оуу-ЗО. Данная задача решается посредством макроса, который формируется посредством расширения МЗС.МАЯС. Макрос состоит из записи последовательности действий с необходимостью ввода необходимых данных. Такими данными в данном случае является набор соответствий узловых точек конечно-элементной модели МЗС.МАКС и соответствующих им границ конечно-разностной сетки Р1о\у-30. Дальнейшее их взаимодействие происходит согласно схеме на рис. 6.

(начало ^

/ НачЛ»« ~7 ГФповыв

__ __

Гищ>оме»м1мв(хая снп| ■> I »еипврагда рабсмеД жидкости

Н^Ё^}-—Г^Н---Г—'* Ь

Деформация и температура I

сопряжсм«* дггапей I '

Рис. 6. Схема функционирования связующего макроса.

Обеспечение поддержки ПК в части использования, накопления и управления необходимыми базами данных, базами знаний и решений осуществляется системой документооборота (lmbase - Search).

Разработанный комплекс отвечает принципам построения САПР (включения, системного, комплексности, информационного единства и развития) и интегрирован в единое информационное пространство предприятия.

Глава 3 содержит описание технологии моделирования процессов гидромашин, а также результаты исследования процессов в ГМ и оценка их влияния на выходные характеристики, выводы и рекомендации.

Последовательность моделирования с иллюстрацией: пример моделирования представлен на рис. 7 по часовой стрелке:

Рис.

В соответствие со структурой ПК (рис. 2): из БД параметрических конструкций выбирается исследуемый элемент, транслируется его в шаблон соответствующей модели. Проводится моделирование. По результатам проводятся соответствующие доработки конструкции, схемы, методики. Окончательные удовлетворительные результаты обрабатываются и заносятся в БД конструкторской документации.

На примере ГСО технология моделирования, согласно логической схеме, моделирования (рис. 4) и блок-схеме проведения моделирования (рис. 5): проводится моделирование гидромеханического воздействия рабочей жидкости на опорные поверхности ГСО (рис. 8)

7. Технология моделирования рабочих процессов гидромашин.

а) б)

Рис. 8. Результаты моделировании гидромеханики рабочей жидкости: а — эпюра давления в рабочем зазоре ГСО, образованном деформированными деталями; б - зависимость изменения давления в рабочем зазоре по радиусу ГСО при различных углах деформации рабочей поверхности ГСО: 1 - без деформации; 2 -при угловой деформации 0.25"; 3 - при угловой деформации 0.5".

Затем рассчитывается деформация детали от воздействия температуры и контактных взаимодействий сопряженных деталей (рис. 9).

а)

Рис. 9. Результат

- от силового и контактного воздействия; б

моделирования - от теплового воздействия.

деформации

ГСО:

Далее проводится новый цикл расчетов для деформированной конструкции ГСО до достижения заданной точности. Фиксируются значения деформации, температуры, контактных напряжений и т.п. После этого происходит приращение шага по времени, изменение взаимоположения деталей согласно кинематической схемы и проводится новый расчетный цикл.

X

а) 6)

Рис. 10. Изменение взаимоположения ГСО согласно кинематики гидромаишны: а - осевое колебание опорной поверхности ГСО; б — колебание опорной поверхности ГСО вокруг центра.

Полученные результаты обобщаются в графики зависимостей для использования в одномерных моделях ¡-го приближения и имитационных моделях. В результате проведения имитационного моделирования получаем новые параметры поведения системы, служащие исходными данными для ЗБ моделей и моделей ¡-го приближения.

По результатам моделирования происходит доработка ЗО конструкции. На рис. 11 представлены результаты моделирования конструктивных вариантов исполнения ГСО.

Рис. 11. Результаты моделирования конструктивных вариантов исполнения ГСО.

Аналогичным образом происходит моделирование остальных деталей и узлов ХЧ ГМ и в составе сборки (рис. 12).

а) б)

Рис. 12. Результаты комплексного моделирования ходовой части гидромашины: а) напряжения в конструкции ХЧ Г'М; б) гидродинамика в камере насоса в зоне всасывания.

В процессе моделирования был проведен анализ работоспособности механизма ГМ: доработаны элементы конструкции в направлении повышения жесткости с целью уменьшения контактных напряжений и увеличения отжимающих усилий противодавления на высоких уровнях давления рабочей жидкости; по контактным напряжениям определен вероятностный износ, проведена его минимизация; по напряжениям в конструкции элементов установлен запас прочности с целью снижения массогабаритных показателей. Для ГСО: уменьшение высоты опорных поясков и изменение их диаметральных размеров позволило существенно снизить износ опорной поверхности. Проведенные изменения в конструкциях деталей ХЧ ГМ позволили при сохранении прежних габаритов изделия достичь более высокого уровня максимального давления рабочей жидкости (70 МПа), тем самым увеличив удельную мощность гидромашины в 2...2,5 раза.

В главе 4 приведен пример использования предложенной технологии моделирования функционирования ГМ и результаты экспериментальных исследований. Представлены описания используемых испытательных стендов, измерительной аппаратуры, методики проведения испытаний. Проведен сравнительный анализ результатов моделирования и экспериментальных данных на примере перспективной аксиально-плунжерной гидромашины гидрообъемной передачи механизма поворота мощностью 0.3 МВт.

При испытаниях серийно выпускаемой гидромашины (рассчитанной по классическим методикам) на форсированных режимах по программе приемо-сдаточных испытаний (ПСИ) на восьмом часу наработки произошел отказ - скачок давления в силовой магистрали с последующим снижением давления подпитки с 1,2 до 1,0 МПа и потерей управляемости. При разборке обнаружено наличие повышенного износа, переноса материала с контактирующих деталей ХЧ. Замерами, произведенными ЦИЛ ОАО "КЭМЗ", установлено, что причиной дефекта явились непосредственный металлический контакт сопряженных деталей, подверженных чрезмерным силовым и температурным нагрузкам.

По результатам моделирования ХЧ ГМ в разработанном ГТК, были доработаны и изготовлены новые детали и узлы. Согласно программы испытаний гидромашин были произведены обкатка, испытания в объеме ПСИ и частичная разборка модернизированной гидромашины.

Визуальным осмотром и обмерами деталей модулей ХЧ ГМ установлено, что состояние рабочих поверхностей блоков цилиндров и стальных распределительных

дисков удовлетворительное. Детали и узлы гидромашины находятся в рабочем состоянии и пригодны для продолжения испытаний. Таким образом, в результате испытаний модернизированной гидромашины подтверждено соответствие ее параметров требованиям ТЗ: при номинальном давлении 45 МПа, максимальном давлении 52 МПа, частоте вращения приводного вала 2500 об/мин, КПД более 90%, гаммопроцентный ресурс (у=90%) более 600 часов.

В таблицу 1 сведены результаты замеров деформации опорной поверхности ГСО базовой ГМ, рассчитанные среднее значение и доверительный интервал, приведены результаты моделирования деформации данной конструкции и сравнительная погрешность расчета.

Таблица 1.

значение деформации опорной поверхности башмака, мм (эксперимент) Среднее эначение. доверитель-ный иитер-вап (р=0,95) резупьтат моделирова-ния. погрешность

№ 1 №2 №3 Ш 4 №5 №6 NB 7 №8 N1 9

0,016 0.024 0,02 0,024 0,02 0,026 0,026 0.029 0,024 0,0231 0.0029 0.0222 3,90*

В таблице 2 представлены экспериментальные и рассчитанные данные по деформации опорной поверхности ГСО модернизированной ГМ.

Таблица 2.

значение деформации опорной поверхности башмака, мм (эксперимент) Среднее *нач«ние, доверитель-ный интер-вал (р=0,95) результат моделирования, мм погрешность

№ 1 Ne 2 N13 N14 №5 №6 №7 Мб N19

0,0044 0,0056 0,0072 0.0056 0,0052 0,0046 0,0064 0,0064 O.OOS6 0,0057 0,00067 0,00559 1.93%

Как следует из приведенных в таблицах данных, полученное в результате

моделирования значение деформации укладывается в доверительный интервал

экспериментальных значений и составляет погрешность относительно среднего значения

3,90% для базовой конструкции и 1,93% для модернизированной.

Основные результаты и выводы по работе.

1. Предложен подход к формированию структуры программного комплекса автоматизированного анализов рабочих процессов гидромашин, форсированных по мощности.

2. Предложена логическая схема технологии анализа рабочих процессов, имеющих место при функционировании ГМ.

3. Сформулирована система ММ, реализующих решение связанных задач анализа процессов, протекающих в гидромашинах.

4. Разработана методика связанного анализа рабочих процессов форсированных гидромашин, включающего: трибомеханический, тепловой, прочностной, гидромеханический анализы.

5. Разработан комплекс программ на основе CAD системы Autodesk Inventor, CAE систем MSC.MARC и Flow-3D, реализующий задачи связанного анализа рабочих процессов в ГМ.

6. Разработаны макросы, объединяющие программные продукты в единый комплекс.

7. С использованием предложенной технологии анализа и программного комплекса в качестве инструмента, проведены исследования влияния факторов взаимодействия элементов ХЧ ГМ и рабочей среды на основные характеристики гидромашин.

8. С помощью предложенной автоматизированной системы анализа были проведены исследования и выбор конструкционных параметров одного из важнейших узлов ходовой части ГМ - гидростатической опоры поршня. Проведены исследования следующих процессов:

- динамика движения ГСО: расстояние между ГСО и опорным диском, колебание донной части ГСО относительно опорного диска;

- изменение контактных напряжений в сферической заделке поршня в зависимости от величины зазора, типа трения и величины шероховатости;

- распределение давления рабочей жидкости в зазоре ГСО - опорный диск, образованном деформированными деталями;

- распределение температурных полей в ГСО, температурная деформация, температурные напряжения;

- деформация и напряжения ГСО для различных конструктивных вариантов исполнения: изменение размеров опорного пояска ГСО, высоты ГСО и т.п..

Для комплексной модели гидромашины:

- распределение напряжений по конструкции ходовой части гидромашины в штатном режиме работы, в режиме страгивания;

- распределение температуры по конструкции ходовой части гидромашины в штатном режиме;

- совмещенная картина напряженно-деформированного состояния и гидромеханики (поле вектора скорости и величины давления рабочей жидкости) в камере насоса в зоне всасывания.

9. Установлено, что с повышением уровня рабочего давления в ГМ свыше 20 МПа увеличивается влияние нелинейных факторов взаимодействия элементов конструкции на технические и эксплуатационные параметры гидромашины с 3...5% до 30% и более на давлениях свыше 50 МПа.

10. Проведенные исследования позволили создать базу данных результатов моделирования ГМ различного конструктивного исполнения на различных режимах работы ГМ, используемые для инженерных расчетов и моделирования на макро уровне.

11. Проведенный сравнительный анализ аналитических и экспериментальных данных выявил их совпадение с погрешностью менее 4%.

12. Предложенная методика анализа рабочих процессов ГМ внедрена на предприятиях ОАО "СКБ ПА" и ОАО "КЭМЗ", в результате чего:

- выполнены опытно-конструкторские работы и внедрение в серийное производство изделий: гидропривод вентилятора, насос-тандем гидропривода стабилизатора, гидрообъемная передача механизма поворота мощностью 300 кВт, аксиально-плунжерная гидромашина для открытой схемы с рабочим объемом 130см3/об;

- достигнуты более высокие технические показатели разрабатываемой техники;

- получены обоснования причин отказов серийно выпускаемых ОАО "КЭМЗ" гидромашин в период их эксплуатации;

- 2...4 раза сокращено время проведения подготовки производства, и в 4... 8 раз их стоимость за счет сокращения количества и длительности этапов натурных испытаний опытных образцов.

13. Результаты работы внедрены учебный процесс в Ковровской государственной технологической академии им. В. А. Дегтярева на кафедре "Гидропневмоавтоматика и гидропривод" и используются в лекционном и лабораторном практикуме по дисциплине: «Объемные гидромашины и гидропередачи» (4-й курс), а так же в курсовом и дипломном проектировании.

Основные публикации по теме диссертации В изданиях по перечню ВАК:

1.Пузанов, A.B. Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства в ОАО «СКБ Г1А». / A.B. Пузанов, К.Е. Куванов, А.П. Часовских. // САПР и Графика - 2009. - № 11. -С. 25-28. (соискатель 50%)

2.Пузанов, A.B. Оптимизация конструкции гидромашины в Advanced Simulation Technology Preview. / A.B. Пузанов // САПР и Графика - 2009. №6. -С. 70-74.

3.Пузанов, A.B. Опыт использования технологий и анализ динамики ходовой части гидромашины в Advanced Simulation Technology Preview. / A.B. Пузанов // САПР и Графика - 2009. - №4 -С. 40-42.

4.Пузанов, A.B. Опыт использования современного мультифизичного ПО в разработке электрогидроприводов / A.B. Пузанов // САПР и Графика. - 2008. - № 4. - С. 75-79.

5.Пузанов, A.B. Программный комплекс мультифизичного анализа гидромашины / A.B. Пузанов // САПР и Графика. - 2007. - № 8. - С. 69-72.

6.Пузанов, A.B. Моделирование рабочих процессов аксиально-плунжерных гидромашин как часть методики виртуальной разработки и сопровождения изделий. / A.B. Пузанов, И.Н. Холкин. // САПР и Графика. - 2006. - № 6. - С. 84-88. (соискатель 50%)

7.Даршт, Я.А. Особенности течения жидкости в зазоре пары трения "распределитель -блок цилиндров" аксиально-поршневой гидромашины высокого давления. / Я.А. Даршт, A.B. Пузанов // Вестник машиностроения. 2005 - №2 - С. 32-34. (соискатель 50%)

8.Даршт, Я.А. Исследования гидростатических опор плунжеров высоконагруженных аксиально-поршневых гидромашин. / Я.А. Даршт, И.Н. Холкин, A.B. Пузанов // Автоматизация технологических процессов. - 2004. - № 3 - С.23-27. (соискатель 33%)

9.Даршт, Я.А. Комплекс моделирования гидромашин и гидросистем / Я.А. Даршт, A.B. Пузанов, И.Н. Холкин. // САПР и Графика. - 2003. -№ 5. - С. 58-61. (соискатель 33%)

10. Пузанов, А. Модельное сопровождение производства изделий машиностроительной гидравлики. / А. Пузанов // САПР И Графика - 2001. - №7. - С 32-34.

11. Даршт, Я.A., Flow-3D в проектировании машиностроительной гидравлики / Я.А. Даршт, К.Е. Куванов, A.B. Пузанов // САПР и Графика. - 2000. - № 7. - С. 50-55. (соискатель 33%).

В остальных изданиях:

12. Пузанов, A.B. Моделирование контактных взаимодействий деталей ходовой части аксиально-поршневых гидромашин средствами MSC.AFEA (часть II) / A.B. Пузанов // CAD/CAM/CAE Observer. - 2008. - № 7. - С. 56-58.

13. Пузанов, A.B. Моделирование контактных взаимодействий деталей ходовой части аксиально-поршневых гидромашин средствами MSC.AFEA (часть I) / A.B. Пузанов II CAD/CAM/CAE Observer. - 2008. - № 5. - С. 85-87.

14. Пузанов, A.B. Исследование влияния нелинейных факторов взаимодействия конструктивных элементов на рабочие процессы высоконагруженных аксиально-поршневых гидромашин. / A.B. Пузанов // Конструктор-Машиностроитель. - 2008. -№1. - С. 42-47.

15. Пузанов, A.B. Программный комплекс мультидисциплинарного анализа аксиально-поршневой гидромашины. MSC.AFEA + Flow 3D. / A.B. Пузанов // тез. докл. X междунар. конф. (Москва 24-25 октября 2007г.)

16. Холкин, И.Н. Моделирование рабочих процессов гидростатических опор аксиально-плунжерных гидромашин. / И.Н. Холкин, A.B. Пузанов // «Гидромашиностроение. Настоящее и будущее»: материалы междунар. науч.-техн. конф., -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004. - 78 с. (соискатель 50%)

17. Воронов, С.А. Программы автоматизированного расчета объемных гидромашин: учеб.-метод. пособие / С.А. Воронов, Д.В. Багаев, A.B. Пузанов. - Ковров: Ковр. гос. технол. акад. - 1999. - 48 с. - ISBN 5-86151-085-7. (соискатель 30%)

Подписано в печать 02.04.10. Формат 60x84/16. Усл. печ. п.1,16. Тираж 100 экз. Заказ № /С/0. Издательство Владимирского государственного университета 600000, Владимир, ул. Горького, 87

Список сокращений . б

Введение

Глава 1. Обзор результатов теоретических и экспериментальных исследований рабочих процессов аксиально-поршневых гидромашин и средств автоматизации на этапе проектирования

1.1 Принцип работы, конструкция и основные характеристики аксиально-плунжерной гидромашины.

1.2 Анализ теоретических исследований функционирования аксиально-плунжерных гидромашин.

1.3 Анализ теоретических исследований и математических моделей в смежных отраслях.

1.4 Анализ существующих программных средств моделирования АПГМ.

ANSYS.

LS-DYNA.

ABAQUS.

ADINA.

COSMOS/M.

MSC.Nastran.

MSC.MARC.

MD Nastran.

АРМ WinMachine.

С AN.

FLOW-3D.

MATLAB / Simulink.

1.5 Анализ экспериментальных исследований гидромашин.

Выводы по главе 1. Постановка задачи

Глава 2. Формирование системы математических моделей, отражающих рабочие процессы функционирования

АПГМ.

Введение.

2.1 Структура расчетного комплекса

2.2 Система математических моделей функционирования АПГМ.

2.2.2 Математическое описание силовых взаимодействий рабочего процесса гидромашин

2.2.3 Математическое описание трибомеханики рабочего процесса гидромашин

Алгоритм расчета контакта деформируемого тела

Моделирование трения

Определение износа

Связанный контактный анализ

2.2.4 Математическое описание теплопередачи при функционировании гидромашин.

Анализ переходных процессов теплопередачи . 59 Теплопередача в связанных задачах

2.2.5 Анализ напряженно-деформированного состояния узлов и деталей гидромашин

2.2.6 Математическое описание гидромеханики рабочего процесса гидромашин

2.3 Математическое описание обобщенной модели функционирования гидромашин.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Моделирование процессов в АПГМ и оценка их влияния на характеристики функционирования

Введение.

3.1 Краткая характеристика используемого программного обеспечения.

3.2 Описание системы математических моделей, параметры.

3.3 Подмодель гидростатической опоры плунжера

3.3.1 Анализ влияния ' напряженно-деформированного состо.яния на работоспособность ходовой части АПГМ.

3.3.2 Анализ влияния конструктивных параметров АПГМ на ее основные характеристики

3.3.3 Анализ влияния технологических параметров АПГМ на ее основные характеристики

3.3.4 Анализ влияния характеристик трения на характеристики АПГМ

3.3.5 Анализ влияния гидродинамических параметров потока рабочей жидкости на характеристики АПГМ

3.3.6 Анализ влияния температурных факторов на характеристики рабочего процесса АПГМ

3.4 Обобщенное моделирование ходовой части АПГМ

Выводы по главе 3.

Глава 4. - Внедрение технологии анализа функционирования АПГМ и Сравнительный анализ результатов моделирования с экспериментом

Введение.

4.1 Пример использования предложенной технологии анализа функционирования АПГМ в процессе проектирования.

4.2 Описание экспериментальной установки и технологии испытаний.

4.3 Описание измерительной аппаратуры

4.3 Методика проведения экспериментальных работ

4.4 Результаты испытаний

4.5 Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Выводы по главе 4.

Предлагаемая работа рассматривает разработку программного комплекса, моделирующего функционирование ходовой части гидромашины с учетом взаимовлияния конструктивных, технологических и нелинейных факторов взаимодействия ее элементов конструкции.

Актуальность

Гидроприводы и системы на их основе широко распространены в различных отраслях промышленности, станкостроении, энергетическом комплексе, в авиационной, военной, дорожно-строительной, другой мобильной технике и прочих областях науки и техники, где требуются управляющие и силовые системы и устройства, обеспечивающие широкий диапазон регулирования мощности с малыми массо-габаритными характеристиками при высоком КПД преобразования энергий.

Согласно A.A. Комарову [10], неисправности различных элементов гидравлических систем на примере гидросистем летательных аппаратов распределяются следующим образом: гидромашины 11-20%; фильтры 2-5%; гидропневматические аккумуляторы 5-9%; гидравлические распределители 3015%; клапаны 8-4%; силовые цилиндры 7-9%; трубопроводы 14-13%; соединения 2,8-5%; шланги 2,8-2,3%; арматура 1,1-3,3%; гидравлические замки 6,7-1,0%; прочие гидравлические агрегаты 2-3,6%.

Среди всего разнообразия гидромашин - как устройств, обеспечивающих преобразование высокой (порядка мегаватта) энергии с минимальными габаритами, аксиально-поршневые гидромашины занимают - лидирующие позиции [97]. Их применение в современной мобильной технике обуславливает повышенные требования по ресурсу и надежности.

Аксиально-поршневые гидромашины (АПГМ) имеют ряд преимуществ по сравнению с большим количеством вариантов конструктивных исполнений гидромашин: меньшие габариты при гидромоторе и регулируемом насосе, более высокую долговечность в режиме максимальной мощности, возможность пропустить вал через гидромашину, что дает возможность устанавливать насосы один за другим без раздаточного редуктора.

Несмотря на неоднократно отмечаемые преимущества данного типа гидромашин, обуславливающие их широкое распространение, Баштой Т.М., Пасынковым P.M., Свешниковым В. К. и др. неоднократно отмечались недостатки данной конструктивной схемы: резкое падение надежности при форсировании.

Современное машиностроение ставит перед гидроприводостроением задачи повышения технических, эксплуатационных и мощностных характеристик.

Гидромашины (ГМ) являются основой гидроприводов и определяют параметры их надежности. Современные требования, предъявляемые к гидромашинам (рНом>50 МПа; птах~5' ООО.10 'ООО о6/мина t=10'000 часов) определяют проблему повышения удельной мощности при сохранении работоспособности и повышении надежности основных узлов и деталей - пар трения ходовых частей (ХЧ) гидромашин: распределитель - блок цилиндров, блок цилиндров плунжер, плунжер - гидростатическая опора, гидростатическая опора - опорный диск. [116].

Одним из основных направлением повышения ресурса гидромашин является совершенствование конструкций наименее надежных деталей - пар трения ходовых частей гидромашин: распределитель - блок цилиндров, блок цилиндров - плунжер, плунжер - гидростатическая опора, гидростатическая опора - опорный диск.

Задача повышения ресурса (до 10'ООО часов и более) особенно остро встает при работе ГМ в более жестких эксплуатационных условиях, а так же высоких удельных нагрузках и относительных скоростях (рном>50МПа; л~5 ' ООО.10 ' ООО об/миН) ■ Актуальность данного тезиса неоднократно подчеркивалось как в научно-технической литературе [97], так и на научно-технических конференциях // "Научно-практический семинар по качеству", КЭМЗ, г.Ковров, 2001г, "PCVEXPO-2004 Насосы. Компрессоры. Арматура" 3-й Международный форум, Выставочный комплекс "Сокольники", Москва, 2004г.

Большой вклад в изучение и совершенствование конструктивных схем, узлов и элементов аксиально-поршневых и аксиально-плунжерных гидромашин, а так же создание методик расчета, внесен учеными и специалистами МГТУ им. Баумана,' МЭИ, НАМИ, ВлГТУ, КГТА, ПГТУ, ЦНИИАГ, ВНИИмаш, ВНИИ "Сигнал", ВНИИстройдормаш, Ковровским электромеханическим заводом (КЭМЗ). Известны работы в этом направлении Т.М. Башты, В.Н. Прокофьева,

A.B. Кулагина, P.M. Пасынкова, А.Ф. Осипова,

B.А. Гавриленко, В.К. Свешникова, Ю.А. Данилова, Ю.Л. Кирилловского, Н.С. Гамынина, JI.A. Кондакова, Ю.М. Орлова, зарубежных авторов - М. Deekin, К. Teylor, G. Zeiger, R. Widmann, сотрудников Института струйных приводов и управления (IFAS, Германия, ITI GmbH), A. Yamaguchi., M. Tsuchimoto, Institute for Mathematics and its Applications (IMA), University of Minnesota и т.д. При разработке гидромашин на протяжении всей их истории широко практиковались экспериментальные исследования и макетные проработки (натурные эксперименты), которые в свою очередь, находили отражения в практических - инженерных методиках расчета гидромашин в качестве эмпирических зависимостей и коэффициентов. Именно детализации проектирования (производства) посвящено большинство работ.

Другим, более перспективным направлением, интенсивно развивающимся в последнее время, является замена многоэтапных испытаний реальных изделий на различных этапах подготовки производства и эксплуатации виртуальным моделированием и перенос на их основу всего процесса конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП).

В современных условиях интенсификации производства отрасль машиностроения в целом и производители гидромашин в частности, основное внимание переключают на методы математического моделирования для снижения затрат времени и ресурсов на фалын-итерационные процессы. Так же неоднократно отмечалось в научно-технической литературе (HTJT) и на конференциях по САПР ("САПР и ГИС - Экспо" 2000- 2002 г.г., "MSC.Software" 2001-2008 г.г. и т.д.), что автоматизация проектно -конструкторских работ (CAD) приводит лишь к сокращению времени цикла КТПП, автоматизация инженерных работ (CAE) - уменьшает количество циклов (фалын-итераций) и повышает качество проектных работ конечного изделия. В качестве аргумента приводится диаграмма затрат на доработку - цена ошибки на различных этапах исследовательских, проектных работ и производства (по данным компании Boeing для ракетных двигателей) (рис. 1). Из полной программы развития, почти 3/4 фондов были потрачены на устранение отказов, возникших на ранних этапах инженерной проработки и проектирования.

Доводка, устранение проектирование

2%

Рис. 1. Диаграмма затрат на доработку.

Следует отметить, что большая часть авторов методических работ по проектированию гидромашин основывается на экспериментальных работах, их методики имеют ограниченную применимость (лишь в окрестностях прототипа исследуемого объекта) // методики ЦНИИАГ, ВНИИ "Сигнал". Многие исследования базируются на тезисе об идеальных геометрических и физических взаимодействиях. Однако при увеличении удельных нагрузок и относительных скоростей увеличивается доля влияния нелинейных составляющих картины рабочих процессов АПГМ (искажение геометрии деталей, изменение их механических свойств и условий работы) [21] . Стоит отметить, что в последнее время все большее внимание со стороны зарубежных и отечественных авторов уделяется именно этим процессам, отмечая их важность и актуальность (IFAS - Институт струйных приводов, Германия; AIAA - Американский институт аэронавтики и астронавтики, NASA; последние работы P.M. Пасынкова, C.B. Федорова, В.Ф. Казмиренко).

Современные научные достижения в междисциплинарных науках и технологии производства, развитие компьютерной техники и прикладного мультидисциплинарного программного обеспечения, углубленные аналитические исследования физики рабочих процессов улучшают виртуальные математические модели отдельных узлов и всей гидромашины [13 9, 140]. Рост уровня рабочего давления и относительных скоростей при использовании классических схем расчета и проектирования отражается в резком снижении ресурса узлов и агрегатов гидромашин и систем в целом и вынуждает к применению большого количества натурных экспериментов, итераций КТПП. Так же неоднократно отмечался тот факт, что более детальные и углубленные методики расчетно-теоретических исследований позитивно влияет на прогресс в рассматриваемой отрасли // "PCVEXPO-2004 Насосы. Компрессоры. Арматура" 3-й Международный форум, Выставочный комплекс "Сокольники", Москва, 2004г.

Широкое внедрение компьютеризации в условиях научно-технического прогресса обеспечивает рост производительности в различных областях экономики. Качество проектирования в значительной степени определяет темпы технического прогресса.

Прогресс производства в современных условиях связывают с достижениями в области автоматизации производства. Поскольку проектирование и разработка технологии являются ступенью производства (логическим уровнем), то прогресс на этой ступени также должен определяться автоматизацией.

Автоматизированное проектирование позволяет значительно сократить субъективизм при принятии решений, повысить точность расчетов, выбрать наилучшие варианты для реализации на основе строгого математического анализа всех или большинства вариантов проекта с оценкой технических, технологических и экономических характеристик производства и эксплуатации проектируемого объекта, значительно повысить качество конструкторской документации, существенно сократить сроки проектирования и передачи конструкторской документации в производство, эффективнее использовать технологическое оборудование с программным управлением. Неавтоматизированное проектирование — это процесс с высоким начальным уровнем энтропии, со случайно перемежающимися творческими и нетворческими операциями, с малой предсказуемостью конечного результата.

Объединение нескольких специализированных ПК в единую систему, предназначенную для реализации вполне определенных функций, позволяет говорить о новом, более высоком уровне в иерархии программных комплексов, т.е. САПР.

Существующий отечественный и зарубежный опыт в области автоматизации проектирования свидетельствует о том, что разработка, внедрение и эффективное использование программных комплексов, предназначенных для автоматизации процесса проектирования, требуют комплексного решения широкого спектра проблем: организационных, технических, математических, программ-мных, лингвистических, информационных и др. [117].

Проблема синтеза оптимальной структуры САПР решается в настоящее время как путем использования опыта создания автоматизированных систем управления, так и за счет накопления и использования опыта создания и эксплуатации крупных коммерческих программных комплексов [119].

Созданию системы автоматизированного проектирования объекта, как правило, предшествует системное обследование объекта проектирования и используемых в инженерной практике неавтоматизированных методов и приемов проектирования, технической документации, разрабатываемой в процессе проектирования для конкретного производства [121] .

В результате данного обследования определяются необходимость и экономическая эффективность создания автоматизированной системы. При этом учитываются объем проектно-конструкторских работ, их периодичность, общие затраты инженерного труда, возможность создания адекватного математического описания и оптимизационных процедур, необходимость повышения технико-экономических показателей и т.д. [40, 58]

Проведенный анализ отечественных и зарубежных источников, многолетние исследования автора во главе группы "Автоматизации, расчетов и моделирования" КБ САПР ОАО "СКВ ПА" в рамках НИР и ОКР по модернизации существующих конструктивных схем гидромашин, при выявлении причин отказов элементов гидроаппаратуры, показали, что существующие подходы к анализу функционирования ГМ не позволяют дать оценку достаточно сложным протекающим процессам, математические модели и программные комплексы моделирования гидромашин, отвечающих современным требованиям, существуют в качестве отдельных программ, автоматизирующих предварительные, технические, инженерные и конструкторские расчеты на основе геометрических и кинематических соотношений, в связи с этим могут быть использованы на начальных стадиях проектирования гидромашин. В рассмотренных локальных САПР отсутствуют расчеты контактных взаимодействий, воздействия температуры, их комплексное обобщенное моделирование.

В связи с этим создание единого программного комплекса, обеспечивающего в процессе проектирования ГМ, анализ различных по природе физических процессов, имеющих место при функционировании ГМ, является актуальной научно-технической задачей.

Используя такой комплекс на заключительных стадиях проектирования ГМ можно говорить о максимальном приближении результатов моделирования к реальному эксперименту, что несомненно определяет качество проектных работ и сокращение сроков опытной отработки создаваемых ГМ.

Цели и задачи: Повышение качества проектирования гидромашины за счет внедрения системы автоматизированного анализа протекающих в них процессов, основу которой составляют высокоточные математические модели и соответствующие им программные продукты.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационной работы решаются следующие задачи:

1. анализ существующих методик и программных средств для моделирования функционирования гидромашин в научно-технической литературе (НТЛ);

2. разработка подхода к формированию структуры программного комплекса (ПК) : конструктивного принципа, совокупности требований к математическому аппарату, соответствующему современным условиям функционирования ГМ;

3. разработка системы моделей, отражающей функционирование гидромашины и подмоделей конструктивных элементов ГМ;

4. разработка структуры и состава ПК, связующих макросов;

5. проведение моделирования и модельных исследований рабочих процессов в ГМ;

6. верификация результатов работы программного комплекса по итогам натурных испытаний.

Объектом исследования в работе является ходовая часть аксиально-поршневой гидромашины. . Предметом исследований являются математические модели, алгоритмы и методики расчета и моделирования ходовой части аксиально-поршневой гидромашины.

Методы исследования: В работе использовались основные положения гидромеханики, трибомеханики, теплотехники, теории прочности, методы вычислительной математики и математического моделирования.

Основная идея работы: моделирование функционирования гидромашины посредством современного ПО как совокупности упругих тел, взаимодействующих друг с другом посредством связей различной физической природы. В рассмотрении учитывались факторы деформации, упругие и упруго-пластические взаимодействия, контакт деталей с учетом зазоров, температуры, гидромеханики рабочей жидкости, шероховатости, различных моделей трения и т.д. Данный подход обеспечивает решение сложных процессов, протекающих в гидромашинах, обеспечивая широкий спектр и высокую точность моделирования.

Научная новизна: В работе развиваются методы проектирования гидромашин заложенные трудами Башты Т.М., Кулагина A.B., Прокофьева В.Н., Пасынкова P.M. в направлении автоматизации проектирования гидромашин и в направлении использования трехмерных математических моделей. Рассматривается взаимодействия элементов конструкции ходовой части гидромашин с одновременным учетом законов: механики, трибомеханики, прочности, термодинамики, гидромеханики, а также их объединения в связанном анализе.

1. Разработан подход к формированию структуры программного комплекса анализа рабочих процессов, протекающих в гидромашинах.

2. Сформирована система математических моделей, реализующих решение связанных задач анализа процессов, протекающих в гидромашинах.

3. Разработана методика связанного анализа рабочих процессов форсированных гидромашин, включающего: трибомеханический, тепловой, прочностной, гидромеханический анализы.

4. Разработан комплекс программ анализа рабочих процессов форсированных гидромашин на основе CAD системы Autodesk Inventor, CAE систем MSC.MARC и Flow-3D, авторских связующих макросов.

5. Получены результаты исследований влияния кинематических, трибомеханических, тепловых, гидромеханических параметров на рабочие процессы и характеристики форсированных гидромашин. Новые результаты получены при изучении рабочего процесса в разработанном комплексе применительно к рабочим парам гидромашин: гидростатическая опора - плоскость скольжения, распределитель - блок цилиндров.

Положения, выносимые на защиту

1.Обоснование подхода к формированию структуры ПК для моделирования процессов в гидромашинах с учетом трибомеханики, прочностной, гидромеханики и т.д.

2.Система математических моделей, реализующих решение связанных задач анализа процессов, протекающих в гидромашинах.

3.Методика связанного анализа рабочих процессов гидромашин.

4.Структура и состав комплекса программ анализа рабочих процессов форсированных гидромашин.

5.Результаты модельных исследований рабочих процессов гидромашин.

Практическая ценность, реализация и внедрение результатов работы

Разработанный в диссертации подход проектирования, включающий метод, алгоритмы и математические модели внедрены в практику проектирования и производства в ОАО "СКВ ПА" и ОАО "КЭМЗ". С использованием разработанного автором программного комплекса были выполнены опытно-конструкторские работы и внедрение в серийное производство изделий: гидропривод вентилятора; насос-тандем гидропривода стабилизатора; гидрообъемная передача механизма поворота мощностью 300 кВт; аксиально-плунжерная гидромашина для открытой схемы с о рабочим объемом 130 см /об. Использование результатов в методическом направлении: в учебном процессе Ковровской государственной технологической академии, на кафедре «Гидропневмоавтоматика и гидропривод», в лекционном и лабораторном практикуме по дисциплине: «Объемные гидромашины и гидропередачи», а так же в курсовом и дипломном проектировании Внедрение подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались на международных и всероссийских конференциях: Международная научно-техническая конференция "Гидромашиностроение. Настоящее и будущее" г. Москва, МГТУ им. Баумана, 2004г.; "САПР и ГИС Экспо", г. Москва, 2000-2002 г.г.; "Ежегодная международная конференция пользователей MSC", г. Москва, 2000-2007 г. г. (доклад по теме работы в 2004г занял первое место); Всероссийский научнопрактический семинар "Автоматизация технологической подготовки производства машиностроительных предприятий: опыт создания и внедрения комплексных систем", г. Ковров, КГТА, 2001 г.; Международная научно-техническая конференция и Российская научная школа "Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий", г. Ковров, КГТА, 1999; Международная конференция

Пневмогидроавтоматика-99" г. Ковров, КГТА, 1999г.; Международной научно-технической конференции

Гидропневмоавтоматика и гидропривод", г. Ковров, КТИ, 1995 г.

Публикации по работе

По материалам диссертационных исследований опубликовано 34 работы, в том числе 1 учебное пособие, 15 статей в журналах, входящих в перечень утвержденных ВАК РФ изданий для публикации трудов соискателей ученых степеней, 18 тезисов докладов на всероссийских и международных конференциях.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных литературных источников и приложений.

13. Результаты работы внедрены учебный процесс в Ковровской государственной технологической академии им. В. А. Дегтярева на кафедре "Гидропневмоавтоматика и гидропривод" и используются в лекционном и лабораторном практикуме по дисциплине: «Объемные гидромашины и гидропередачи» (4-й курс), а так же в курсовом и дипломном проектировании.

1. Башта, Т.М. Гидравлические следящие приводы. / Т.М Башта. -М.: Машгиз, i960. -281 с.

2. Пасынков, Р. М. К расчету торцовых распределителей аксиально-поршневых насосов / Р. М. Пасынков // Вестник машиностроения. 1965. № 1. - С. 22-2 6.

3. Осипов, А.Ф. Объемные гидравлические машины. / А.Ф. Осипов. —М., Машиностроение, 1966, 160 с.

4. Башта, Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. 4-е изд. И перер. и доп., / Т.М Башта. -М. Машиностроение. 1967. -496 с.

5. Коробочкин, Б.Л. Динамика гидравлических систем станков. / Б.Л. Коробочкин -М.: Машиностроение, 1967. -240 с.

6. Основы теории и конструирования объемных гидропередач / Кулагин A.B. и др. / под ред. В.Н. Прокофьева. -М.: Высшая школа, 1968. 400 с.

7. Аксиально-поршневой регулируемый гидропривод/ Прокофьев В.Н. и др. / Под ред. В.Н. Прокофьева; -М.: Машиностроение, 1969. 594 с.

8. Объемные гидроприводы Т.М. Башта и др. . / под ред. Т.М. Башты, -М., Машиностроение, 1968. 628 с.

9. Башта Т.М. Объемные гидравлические приводы. / Т.М. Башта, И.З. Зайченок, В.В. Ермаков. -М. Машиностроение. 1969. 628 с.

10. Комаров, А. А. Надежность гидравлических систем. / А. А. Комаров. -М., «Машиностроение», 1969. -182 с.

11. Гидравлика, гидромашины и гидропривода Т.М. Башта и др. / под ред. Т.М. Башты. М., Машиностроение, 1970, - 504 с.

12. Башта, Т.М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие, -изд.2-е перераб. и доп. / Т.М. Башта -М., Машиностроение, 1971, 672 с.

13. Динамика гидропривода. В.Н. Прокофьев. / под ред. В.Н. Прокофьева. М. Машиностроение. 1972. - 288 с.

14. Башта, Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. (Учебник для студентов ' специальности "Гидропневмоавтоматика и гидропривод" Вузов), / Т.М. Башта. -М. Машиностроение. 1972. 320 с.

15. Башта, Т.М. Объемные насосы и гидродвигатели гидросистем, / Т.М. Башта. -М., Машиностроение, 1972г.

16. Пасынков, Р. М. Перспективы повышения долговечности подшипниковых узлов аксиальных насосов. / Р. М. Пасынков, Ю. Г. Беренгард, Г. К. Добринский, Л. Н. Блохина. // Вестник машиностроения, 1973. №2, С. 2227 .

17. Пасынков, Р. М. Колебания цилиндрического блока аксиально-поршневого насоса / Р. М. Пасынков. // Вестник машиностроения. 1974. № 9. С. 15-19.

18. Башта, Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. / Т.М. Башта. М. Машиностроение. 1974. - 608 с.

19. Справочник по гидравлическим расчетам / под. ред. П.Г. Киселева. -М., Энергия, 1974, 313 с.2 0 Ершов, Б.И. Отжимающая сила в торцевом зазоре некоторых гидравлических устройств / Б. И. Ершов //Вестник машиностроения. 1974. №5 С. 21-23.

20. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике, пер. с англ. / О. Зенкевич. -М. Мир, 1975. -544с.

21. Расчеты на прочность. Сборник статей. Вып. 17. М., Машиностроение, 1976. 333 с.

22. Работнов, Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. / Ю.Н. Работнов. М. Наука. 1979. -744 с.2 8 Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов, пер. с англ. / Л. Сегерлинд М. Мир, 1979. -392с.

23. Кирилловский, Ю. Л. Аксиально-поршневые гидромашины: Учеб. пособие по курсу "Ротор.гидромашины" / Ю. JI. Кирилловский, Б. П. Борисов ; Под ред. Прокофьева В. Н. Ч. 1 М. МВТУ. 1980. -35 с. ил.

24. Роуч, П. Вычислительная гидромеханика. / П. Роуч М.: Мир. 1980. - 616 с.

25. Никитин, О.Ф. Объемные гидравлические и пневматические приводы. / О.Ф. Никитин, K.M. Холин -М. Машиностроение. 1981. 274 с.

26. Мавлютов, P.P. Концентрация напряжений в элементах авиационных конструкций. / P.P. Мавлютов М. Наука. 1981. - 143 с.

27. Писаренко, Г.С. Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести. Справочн. пособие. / Г.С. Писаренко, Н.С. Можаровский Киев: Наукова думка. 1981. - 496 с.

28. Башта, Т.М. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. 2-е изд. перер. (Учебник для машиностроительных ВУЗов). / Т.М. Башта, С.М. Руднев, Б.Б. Некрасов М. Машиностроение. 1982. - 423 с.

29. Попов, Д.Н. Нестационарные гидродинамические процессы. / Д.Н. Попов М: Машиностроение. 1982. - 240 с.

30. Емцев, Б. Т. Техническая гидромеханика: Учебн. пособие. / Б.Т. Емцев М.: Машиностроение, 1987. - 496 с.

31. Горбачев, В. И. Операторы концентрации напряжений и деформаций в упругих телах. Расчеты на прочность. Сборник статей. Вып. 30. / В.И. Горбачев -М., Машиностроение, 1989. С. 124-130.

32. Иванова, Е.Б. Вариационный подход к решению контактных задач с учетом адгезии. Расчеты на прочность. Сборник статей. Вып. 30. / Е.Б. Иванова, A.C. Кравчук М., Машиностроение, 1989. С. 156-165.

33. Васильев, В. В. Геометрическая нелинейная прикладная теория композитных оболочек. Расчеты на прочность. Сборник статей. Вып. 30. / В. В. Васильев, А.Ф. Разин. М., Машиностроение, 1989. С.97-112.

34. Колесников, Ю.В. Механика контактного разрушения. / Ю.В. Колесников, Е.М. Морозов М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1989. -224 с.

35. Башта, Т.М. Техническая диагностика гидравлических приводов. / Т.М. Башта, Т. В. Алексеева, В.Д. Бабанская -М. Машиностроение. 1989. 264 с.5 6 Гаркунов, Д.Н. Триботехника. / Д.Н. Гаркунов -М. Машиностроение. 1989. 328 с.

36. Данилов, Ю.А. Аппаратура объемных гидроприводов: Рабочие процессы и характеристики. / Ю.А. Данилов, Ю.Л. Кирилловский, Ю.Г. Колпаков. -М. : Машиностроение, 1990. 272 с.

37. О пульсациях в аксиально-поршневых гидромашинах с торцовым распределением. /А.К. Фурсенко и др. // Вестник машиностроения, 1990. №2, С.28-29.

38. Хохлов, В.М. Основы расчета контурных и фактических площадей контакта и давлений. / В.М. Хохлов // Вестник машиностроения, 1990. №7, С.21-22.

39. Пасынков, P.M. Особенности расчетов и конструирования аксиально-поршневых гидромашин. / P.M. Пасынков // Вестник машиностроения, 1991. №3,C.20-22.

40. Ган, К. Г. Влияние материала и микроструктуры контртела на износостойкость метало-полимерной парысухого трения. / К.Г. Ган, А.К. Пугачев // Вестник машиностроения, 1991. №5, С.15-16.

41. Сысоев, Ю.В. Автоматизация моделирования на ЭВМ гидравлических приводов. / Ю.В. Сысоев -М.: Машиностроение. 1991. 29 с.

42. Расчет напряженно деформированного состояния корпуса аксиальных гидравлических. машин. / [Р. М. Пасынков и др.] // Вестник машиностроения, 19 92. №5, С.6-8.

43. Лешкович, В. Г. Расчет остаточных напряжений в термически обрабатываемых деталей. Расчеты на прочность. Сборник статей. Вып. 33. / В.Г. Лешкович, A.M. Покровский, И.А. Тарасов.- М., Машиностроение, 1993. С.17-20.

44. Булычев, Г.Г. Метод характеристических поверхностей в задачах динамики анизотропных упруговязкопластичных сред. Расчеты на прочность. Сборник статей. Вып. 33. / Г. Г. Булычев М., Машиностроение, 1993. С.87-90.

45. Дворников, А. Г. Тензометрия объектов из , композиционных материалов. Расчеты на прочность. i Сборник статей. Вып. 33. / А.Г. Дворников, P.A. Михеев- М., Машиностроение, 1993. С37-41.I

46. Снеговский, Ф.П. Способы и устройства экспериментального определения рабочих параметров подшипников скольжения. / Ф.П, Снеговский, В. И. Лукашенко // Вестник машиностроения, 1993. №2, С.12-15.

47. Ершов, Б. И. Испытания подпятников аксиальных машин / Б.И. Ершов, И.М. Хилюта, III.Б. Ершов //Вестник машиностроения. 1993. №1 С. 2 6-27.

48. Войтов, В.А. К вопросу повышения износостойкости узлов трения объемных гидромашин. / В. А. Войтов, А.И. Жерняк // Вестник машиностроения, 1995. №1, С.6-10.

49. Сорокин, Г.М. Изнашивание сталей при трении без смазочного материала. / Г.М. Сорокин // Вестник машиностроения, 1995. №2, С.10-14.

50. Сорокин, Г.М. О природе эрозионного изнашивания. / Г.М. Сорокин // Вестник машиностроения, 1996. №4, С.3-6.

51. Микипорис Ю.А. Повышение работоспособности аксиально-поршневых гидромашин. / Ю.А. Микипорис // Вестник машиностроения, 1996. №4, С.10-12.

52. Дубровский, В. А. Проблемы трибологии в машиностроении. / В.А. Дубровский, Л.И. Куксенова // Вестник машиностроения, 1996. №5, С.44-45.

53. Воронцов, П. А. Металлофторопластовый материал для гидродинамических опор скольжения. / П.А. Воронцов, А.П. Семенов.// Вестник машиностроения, 1996. №10, С.9-11.

54. Дроздов, Ю.Н. Преодоление трибологического барьера проблема повышения ресурса технических систем. / Ю.Н. Дроздов // Вестник машиностроения, 1996. №11, С.3-5.

55. Свешников, В.К. Состояние и тенденции развития гидрооборудования. / В.К. Свешников, В. А. Потапов. // Приводная техника №4 1997. С. 7-12.

56. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. / И.Н.Бронштейн, К.А. Семендяев М. Наука-ФизМатЛит. 1998. - 608 с.

57. Круглов, В.Ю. Математическая модель ходовой части аксиально-поршневой гидромашины с наклонным диском / В.Ю. Круглов, А.H. Иванов // Материалы научно-технической конференции. КГТА Ковров, 1998. -315с. -С.283-294.

58. Воронов, С. А. Методика расчета сферического распределителя аксиально-поршневой гидромашины. / С. А. Воронов, Д. В. Багаев // Материалы научно-технической конференции КГТА, Ковров, 1998. -315с. С.2 95.

59. Добровольский, C.B. Результаты конечно-элементного анализа напряжений в зонах концентрации деталей гидрооснастки. C.B. Добровольский, Р.Ф. Шакиров, В.И. Добровольский.// Вестник машиностроения, 1999. №1, С.11-14.

60. Балан, С. А. Численное моделирование нелинейностей в механических системах. / С. А. Балан, O.E. Гончарова, В.Г. Максимов Одесса. Одесский Государственный политехнический университет, 1999. 35с.

61. Сорокин, Г.М. Трение как составная компонента механического изнашивания. / Г.М. Сорокин // Вестник машиностроения, 1999. №3, С.3-5.

62. Ковалев, В.Д. Анализ влияния конструктивныхiпараметров на эксплуатационные характеристики гидродинамические подшипников. / В.Д. Ковалев // Вестник машиностроения, 1999. №5, С.9-12.

63. Даршт, Я. А. Моделирование потоков рабочей жидкости в каналах гидроаппаратов. / Я. А. Даршт, И.Н. Холкин, К.Е. Куванов // Приводная техника. 1999. №9-10. С. 26-28.

64. Анурьев, В. И. Справочник конструктора машиностроителя. изд. 8-е перераб. и доп. / В. И. Анурьев. М., Машиностроение,2001, т.1-3, 920 е.,912 с. , 864 с.

65. Леликов, О.П. Контактное взаимодействие деталей машин. / О.П. Леликов. // Справочник. Инженерный журнал 2001. №4. С.25-34, 2001. №5. С. 17-27.

66. Федоров, C.B. О двух коэффициентах трения при трении скольжения. / C.B. Федоров. // Бесступенчатые передачи и механизмы свободного хода: Межвузовский сборник научных трудов. КГТУ. 2001. С.5 6-69.

67. Кондаков, Л.А. Перспективы развития аксиально-поршневых гидромашин. / Л. А. Кондаков. ПУ: Привод и управление. 2001, №3, С.2-5, 4 ил.

68. Казмиренко, В.Ф. Электрогидравлические мехатронные модули движения. Основы теории и системное проектирование. / В.Ф. Казмиренко -М., Радио и связь. 2001. 432 с.

69. Костров, A.B. Системный анализ и принятие решений: Учеб. пособие / А. В. Костров; Владимир гос. техн. ун-т. Владимир: ВлГТУ, 1995. - 66с.

70. Павлов, В.Г. Трибология в высшей школе. / В.Г. Павлов // Вестник машиностроения, 2002. №11, С.33-34.

71. Ланцов, В. Н. Моделирование: Учеб. пособие / В. Н. Ланцов; М-во общ. и проф. образования РФ. Владим. гос. ун-т. Владимир: Владим. гос. ун-т, в 2х ч. 1999 Ч. 1. - 85, 2. с. - ил. Ч. 2. - 2001. - 69, 1. с. ил., табл.

72. Костров, A.B. Динамика мирового рынка средств информатизации: Учеб. пособие для" вузов по специальности "Вычисл. машины, комплексы, системы и сети". / А. В. Костров; Владимир. гос. ун-т. Владимир: ВлГУ, 1998. 135 с.

73. Даршт, Я. А. Расчетный комплекс машиностроительной гидравлики / Я. А. Даршт // Монография. Ковров: КГТА, 2003 - 412с.

74. ГОСТ 2.102-68. Виды и комплектность конструкторских документов. М.: Изд-во стандартов, 1968

75. ГОСТ 2.103-68. ЕСКД. Стадии разработки. М.: Изд-во стандартов, 1968

76. ГОСТ 2.118-73. ЕСКД. Техническое предложение. -М.: Изд-во стандартов, 1973

77. ГОСТ 2.119-73. ЕСКД. Эскизный проект. М.: Изд-во стандартов, 1973

78. ГОСТ 2.120-73. ЕСКД. Технический проект. М. : Изд-во стандартов, 1973

79. ГОСТ 17411-91. Гидроприводы объемные. Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1991

80. ГОСТ 12.2.040-7 9. ССБТ. Гидроприводы объемные и системы смазочные. Общие требования безопасности к конструкции. М.: Изд-во стандартов, 1979.

81. ГОСТ 17108-86. Гидропривод объемный и смазочные системы. Методы измерения параметров. М.: Изд-во стандартов, 198 6.

82. ГОСТ 17216-2001. Чистота промышленная. Классы чистоты жидкостей. М.: Изд-во стандартов, 2001.

83. Boyer, M. Les transmissions hydrostatiques de puisance appliquées oux engins lourds / M. Boyer // Jngenieurs de l'automobile. 1973. N 5. P. 333-335.

84. Shute, N.A. Minimal power loss of hydrostatic slipper bearings for axial piston machines. / N.A. Shute and D.E. Turnbull // Hydraulic, Pneumatic Power & Controls, 1963, No. 11. P.24.

85. Sanchen, Gunter. Simulationswerkzeug zur Austegung von Axialkolbenpumpen in Schragscheibenbau-weise. / Gunter Sanchen // Olhydraul. und Pneum. 1999. 43, №4. C. 292-297.

86. Rebel, Josef. Modellierung der Druckumsteuerung in einer Axialkolbenpumpe. / Josef Rebel, Uwe Gratz // Olhydraul. und Pneum. 2001. 45, № 4. C. 305-309.

87. Deeken, Michael. Simulation von Verdrangereinheiten in DSHplus. / Michael Deeken // Olhydraul. und Pneum. 2001. 45, № 2. C. 108-113.

88. Deeken, Michael. Simulation der Umsteuergeometrie von Schragscheibeneinheiten mit Hilfe gangiger CAE-Tools. / Michael Deeken // Olhydraul. und Pneum. 2002. 46, №6. C. 374-377.

89. MARC user manual. MSC.Software Corporation, 2 MacArthur Place, Santa Ana, 2003, vol. A, B, C, D, E. 748p., 810p., 1218p., 4 04p., 2487p.

90. Пузанов, A.B. Расчет устройств гидроавтоматики. / A.B. Пузанов, И.Н. Холкин, Я. А. Даршт // САПР И Графика 1998. №4 -С. 146-153.

91. Даршт, Я.А. Методики расчета клапанов. Учебное пособие. / Я. А. Даршт, A.B. Пузанов, Холкин И.Н. Ковров: КГТА, 1998, 52с. ISBN 5-8 6151-058-Х

92. Пузанов, A.B. Прочностной анализ гидромашин. / A.B. Пузанов, А.П. Конов. // Доклад на конф. качества КЭМЗ. Ковров. 1999.

93. Даршт, Я.А. Система моделирования устройств гидроавтоматики. / Я. А. Даршт, A.B. Пузанов, И.Н. Холкин. Доклад на конф. качества КЭМЗ. Ковров. 1999.

94. Даршт, Я. A. F10W-3D в проектировании машиностроительной гидравлики / Я.А. Даршт, К.Е. Куванов, A.B. Пузанов, И.Н. Холкин // САПР и Графика. -2000. № 7. С. 50-55.

95. Пузанов, A.B. Интегрированная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции.Автоматизация конструкторских работ при проектировании машиностроительной гидравлики. / A.B. Пузанов, И.Н. Холкин. Доклад на конф. качества КЭМЗ. Ковров. 2001.

96. Пузанов, A.B. Современные тенденции комплексного проектирования гидромашин. Модернизация. / A.B. Пузанов, И.Н. Холкин // матер, междунар. конф. пользователей MSC М. 2002.

97. Пузанов, A.B. Современные тенденции комплексного проектирования. Инженерный анализ в КБ / A.B. Пузанов, И.Н. Холкин // Аннотации докладов ежегодной междунар. конф. САПР и ГИС ЭКСПО 2 002. -М.:, Русская промышленная компания, М. 2002. -8с.

98. Даршт, Я.А. Комплекс моделирования гидромашин и гидросистем / Я.А. Даршт, A.B. Пузанов, И.Н. Холкин // САПР и Графика. 2003. № 6. - С. 58-61.

99. Слуднева, Е. ' Опыт внедрения САПР на отечественных предприятиях машиностроительной отрасли / Е. Слуднева, А. Пузанов, Н. Зыкин // САПР и Графика. -2003. № 12. С.58-63.

100. Даршт, Я. А. Исследования гидростатических опор плунжеров высоконагруженных аксиально-поршневых гидромашин. / Я.А. Даршт, И.Н. Холкин, A.B. Пузанов // Автоматизация и Современные технологии. №3 2004, -С. 713.

101. Даршт, Я.А. Исследования гидростатических опор плунжеров высоконагруженных аксиально-поршневых гидромашин. / Я.А. Даршт, И.Н. Холкин, A.B. Пузанов // Автоматизация технологических процессов. 2004. № 3 -С. 23-27.

102. Пузанов, A.B. MSC.visualNastran 4D от концептуального проектирования до производства. / A.B. Пузанов // матер, междунар. конф. пользователей MSC, -М. 2004.

103. Даршт, Я.А. Особенности течения жидкости в зазоре пары трения "распределитель блок цилиндров" аксиально-поршневой гидромашины высокого давления. / Я. А. Даршт, A.B. Пузанов // Вестник машиностроения. 2005 №2 - С. 32-34.

104. Холкин, И.Н. Моделирование рабочих процессов аксиально-плунжерных гидромашин. / И.Н. Холкин, A.B. Пузанов //Труды междунар. форума по проблемам науки,техн. и образ. Том 3, -М, Академия наук о земле. 2005г. С. 19-21.

105. Пузанов, A.B. Опыт использования современного мультифизичного ПО в разработке электрогидроприводов / A.B. Пузанов // САПР и Графика. 2008. № 4. - С. 7579.

106. Пузанов, A.B. Моделирование контактных взаимодействий деталей ходовой части аксиально-поршневых гидромашин средствами MSC.AFEA (часть I) . / A.B. Пузанов // CAD/CAM/CAE Observer. 2008. № 5. - С. 85-87.

107. Пузанов, A.B. Моделирование контактных взаимодействий деталей ходовой части аксиально-поршневых гидромашин средствами MSC.AFEA (часть II). / A.B. Пузанов // CAD/CAM/CAE Observer. 2008. № 7. - С. 56-58.

108. Пузанов, A.B. Опыт использования технологий ианализ динамики ходовой части гидромашины в Advanced Simulation Technology Preview. / A.B. Пузанов // САПР и Графика 2009. №4. - С. 40-42.

109. Пузанов, A.B. Оптимизация конструкции гидромашины в Advanced Simulation Technology Preview. / A.B. Пузанов // САПР и Графика 2009. №6. -С. 70-74.