donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical University10.12737/11613donstu-15Research ArticleMACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCEМАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕTheoretical studies of hydromechanical drive of mobile technological machine memberТеоретические исследования гидромеханического привода рабочего органа мобильной технологической машиныРыбакАлександр ТимофеевичRybakAlexander Timofeyevichratritm@bmail.ruТемиркановАлан РуслановичTemirkanovAlan Ruslanovichimtar@mail.ruПешковВладислав МаксимовичPeshkovVladislav Maximovichspu-37.2@donstu.ruШамайловЕвгений СергеевичShamaylovEvgeny Sergeyevichspu-37.2@donstu.ruДонской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Российская ФедерацияРоссияDon State Technical University, Rostov-on-Don, Russian FederationRussian Federation2015300620151525664Copyright © Rybak A.T., Temirkanov A.R., Peshkov V.M., Shamaylov E.S., 20152015Рыбак А.Т., Темирканов А.Р., Пешков В.М., Шамайлов Е.С.Rybak A.T., Temirkanov A.R., Peshkov V.M., Shamaylov E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/15

The work objective is to study a mathematical model of the synchronous hydromechanical brush actuator of the airdrome sweeper driven by two hydraulic motors based on the throttle flow divider of non-spool-type with plunger setters. The main task is to determine the effect of various design and operational data of a synchronous hydraulic drive of a mobile technological machine on its functional efficiency. A method of the theoretical research of an actuator mathematical model is used. The simulation of the brush synchronous hydro-drive system is based on the theory of the modified volume stiffness of the hydraulic system that allows simplify modeling and make a rapid analysis of the drive performance under study, considerably shortening the timeline of the study. The research results prove that the throttle flow divider of non-spool-type with the plunger regulating element allows providing the required properties of the synchronized system. The design parameters of the flow divider having an essential impact on the synchronous hydraulic system operation are recognized, and ways of its improvement are specified. The research results can be used in design and improvement of the synchronous hydromechanical drives of mobile technological machines.

Целью работы является исследование математической модели синхронного гидромеханического привода рабочего органа щетки аэродромной уборочной машины, приводимого во вращение двумя гидравлическими моторами, на базе дроссельного делителя потока не золотникового типа с плунжерными задатчиками. В качестве основной задачи выступает определение влияния различных конструктивных и эксплуатационных параметров синхронного гидравлического привода мобильной технологической машины (в данном случае - щетки аэродромной уборочной машины) на качество его работы. При проведении работ использован метод теоретического исследования математической модели привода машины. Моделирование синхронной гидромеханической системы привода щетки основано на теории приведенной объемной жесткости гидравлической системы, что позволило упростить моделирование и произвести экспресс-анализ функционирования исследуемого привода, значительно сократив сроки исследования. В результате проведенной работы доказано, что дроссельный делитель потока не золотникового типа с регулирующим элементом плунжерного типа позволяет обеспечить требуемые свойства синхронизируемой системы. Выявлены конструктивные параметры делителя потока, оказывающие существенное влияние на функционирование синхронной гидросистемы, и указаны пути ее усовершенствования. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании и усовершенствовании синхронных гидромеханических приводов мобильных технологических машин.

мобильная технологическая машинагидромеханический приводдроссельная синхронизацияделитель потока не золотникового типаматематическая модельрезультаты теоретических исследованийmobile technological machinehydromechanical drivethrottle synchronizationnon-spool-type flow dividermathematical modeltheoretical research resultsReferencesМатематическое моделирование рулевого механизма двухзвенного транспортера «Витязь» с гидравлической обратной связью / А. И. Ильин [и др.] // Вестник Уфимского гос. авиац. техн. ун-та. - 2013. - Т. 17, № 1 (54). - С. 73-78.Ilyin, A. I., Sayfiev, T. R., Khusnutdinov, D. Z., Tselishchev, V. A., Yarullin, Ch. A. Matematicheskoe modelirovanie rulevogo mekhanizma dvukhzvennogo transportera «Vityaz'» s gidravlicheskoy obratnoy svyaz'yu. [Mathematical modeling of steering gear of two-tier transporter "Vityaz" with hydraulic feedback.] Vestnik UGATU, 2013, vol. 17, no. 1 (54), pp. 73–78 (in Russian).Дьяченко, А. Д. Привод комбайнов с синхронно функционирующими гидравлическими двигателями / А. Д. Дьяченко // Интеграция науки и образования - стратегия устойчивого развития водно-мелиоративного комплекса страны : мат-лы междунар. науч.-практ. конф., посвященной 100-летию выпуска первого мелиоратора России, 29-30 мая, 2013 г., г. Новочеркасск / Министерство сельского хозяйства РФ ; Новочеркасская государственная мелиоративная академия ; Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации. - Новочеркасск : Лик, 2013. - С. 114-119.Dyachenko, A. D. Privod kombaynov s sinkhronno funktsioniruyushchimi gidravlicheskimi dvigatelyami. [Combine drive with synchronous-operating hydraulic motors.] Integratsiya nauki i obrazovaniya — strategiya ustoychivogo razvitiya vodno-meliorativnogo kompleksa strany : mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Integration of science and education – a strategy for sustainable development of water-reclamation sector of the country: Proc. Int. Sci.-Pract. Conf.] 2013, pp. 114–119 (in Russian).Полешкин, М. С. Гидравлический позиционный привод исполнительных движений механизмов машин : автореф. дис. … канд. техн. наук / М. С. Полешкин. - Ростов-на-Дону, 2013. - 23 с.Poleshkin, M. S. Gidravlicheskiy pozitsionnyy privod ispolnitel'nykh dvizheniy mekhanizmov mashin: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk. [Hydraulic positioning actuator of machine mechanisms: Cand.Sci. (Eng.) diss., author’s abstract.] Rostov- on-Don, 2013, 23 p. (in Russian).Озерский, А. И. Моделирование динамических режимов работы гидроприводных систем с тепловыми и электрическими источниками энергии / А. И. Озерский // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2013. - № 5. - С. 37-43.Ozerskiy, A. I. Modelirovanie dinamicheskikh rezhimov raboty gidroprivodnykh sistem s teplovymi i elektricheskimi istochnikami energii. [Simulation of dynamic modes of operation of hydraulic drive systems with thermal and electric energy sources.] Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Technical Sciences. 2013, no. 5, pp. 37–43 (in Russian).Basic principles and components of fluid technology / H. Exner [et al.]. - Hamburg : Mannesmann RexRoth, 1991. - 318 p.Exner, H., Freitag, R., et al. Basic principles and components of fluid technology. Mannesmann RexRoth, 1991, 327 p.Cundiff, John S. Fluid power circuits and controls. Fundamental and applications / John S. Cundiff. - Boca Raton [et al.]: CRS Press, 2001. - 560 p. - (Mechanical Engineering Series).Cundiff, John S. Fluid Power circuit and controls: Fundamental and applications. Mechanical Engineering Series, 2001, 560 p.Рыбак, А. Т. Изыскание рационального типа запорно-регулирующего элемента дроссельного делителя потоков гидроприводов синхронных механизмов сельскохозяйственных машин : автореф. дис. … канд. техн. наук / А. Т. Рыбак. - Ростов-на-Дону, 1989. - 23 с.Rybak, A. T. Izyskanie ratsional'nogo tipa zaporno-reguliruyushchego elementa drossel'nogo delitelya potokov gidroprivodov sinkhronnykh mekhanizmov sel'skokhozyaystvennykh mashin : avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk. [Studying rational type of shut-off-and-regulating element of throttle flow divider of hydraulic drives of synchronous agricultural machine mechanisms: Cand.Sci. (Eng.) diss., author’s abstract.] Rostov-on-Don, 1989, 23 p. (in Russian).Делитель потока : патент 3729014 США : МКИ G 05 d 11/00 / Наруми Тадатака. - Заявл. 03.02.71 ; опубл. 24.04.73 // Реферативный журнал. - Вып. 48. Машиностроительные материалы, конструкции и расчет деталей машин. Гидропривод. - 1974.- № 3. - С. 111.Tadataka, Narumi. Flow divider. Patent 3729014 (USA), G 05 MKI d 11/00. Abstract Journal, iss. 48. Machinebuilding materials, design and calculation of machine parts. Hydraulic drive. 1974, no. 3, p. 111(in Russian).Делитель потока : патент 49-8974 Япония : МКИ F 16 k 11/00 / Наруми Тадатака. - Заявл. 07.02.70, опубл. 01.03.74 // Реферативный журнал. 48. Машиностроительные материалы, конструкции и расчет деталей машин. Гидропривод. - 1974. - № 12. - С. 89.Tadataka, Narumi. Flow divider. Patent 49-8974 (Japan). MKI F 16 k 11/00. Abstract Journal, iss. 48. Machinebuilding materials, design and calculation of machine parts. Hydraulic drive. 1974, no. 12, p. 89 (in Russian).Устройство для управления потоком : патент 1224731 Великобритания : МКИ F 16 K 11/02, 31/12 / Р.- Дж. Айфельд. - Заявл. 04.04.68, опубл. 10.03.71 // Реферативный журнал. 48. Машиностроительные материалы, конструкции и расчет деталей машин. Гидропривод. - 1971. - № 11. - С. 107.Ifield, Richard Joseph. Flow control devices. Patent 1224731 (UK). MKI F 16 K 11/02, 31/12. Abstract Journal, iss. 48. Machine-building materials, design and calculation of machine parts. Hydraulic drive. 1971, no. 11, p. 107 (in Russian).Делитель потока : патент 1566897 Франция / Дж. Лукос. - Заявл. 03.05.68, опубл. 02.03.70 // Реферативный журнал. 48. Машиностроительные материалы, конструкции и расчет деталей машин. Гидропривод. - 1970. - № 4. - С. 137.Lukos, Joseph. Flow divider. Patent 1566897 (France). Abstract Journal, iss. 48. Machine-building materials, design and calculation of machine parts. Hydraulic drive. 1970, no. 4, p. 137 (in Russian).Рыбак, А. Т. Дроссельные делители и делители-сумматоры потоков синхронных гидросистем мобильных машин и технологического оборудования / А. Т. Рыбак // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2005. - Т. 5. - № 2 (24). - С. 179-189.Rybak, A. T. Drossel'nye deliteli i deliteli-summatory potokov sinkhronnykh gidrosistem mobil'nykh mashin i tekhnologicheskogo oborudovaniya. [Throttle dividers and divider-flow summarizing valves of synchronous hydraulic systems of mobile machines and processing equipment.] Vestnik of DSTU, 2005, vol. 5, no. 2 (24), pp. 179–189 (in Russian).Темирканов, А. Р. Моделирование системы гидромеханического привода рабочего органа мобильной технологической машины / А. Р. Темирканов, А. Т. Рыбак // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - № 4 (79). - С. 176-185.Temirkanov, A. R., Rybak, A. T. Modelirovanie sistemy gidromekhanicheskogo privoda rabochego organa mobil'noy tekhnologicheskoy mashiny. [Modeling of hydromechanical drive system of working body for mobile technology machine.] Vestnik of DSTU, 2014, no. 4 (79), pp. 176–185 (in Russian).Рыбак, А. Т. Объемная жесткость и ее влияние на динамику гидромеханической системы / А. Т. Рыбак // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2006. - Т. 6, № 3 (30). - С. 200-207.Rybak A. T. Ob''emnaya zhestkost' i ee vliyanie na dinamiku gidromekhanicheskoy sistemy. [Volume stiffness and its effect on dynamics of the hydro-mechanical system.] Vestnik of DSTU, 2006, vol. 6, no. 3 (30), pp. 200–207 (in Russian).Рыбак, А. Т. Теория и методология расчета и проектирования систем приводов технологических машин и агрегатов АПК : автореф. дис. … д-ра техн. наук / А. Т. Рыбак. - Ростов-на-Дону, 2011. - 39 с.Rybak A. T. Teoriya i metodologiya rascheta i proektirovaniya sistem privodov tekhnologicheskikh mashin i agregatov APK: avtoref. dis. … d-ra tekhn. nauk. [Theory and methodology of analysis and design of drive systems of technological machines and aggregates of AIC: Dr.Sci. (Eng.) diss., author’s abstract.] Rostov-on-Don, 2011, 39 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.