- •Петрусь Віталій Володимирович
- •Гідроімпульсний привод мембранного насосного агрегату для перекачування високов’язких, агресивних та абразивовмісних середовищ
- •Перелік умовних скорочень
- •Розділ 1 аналіз відомих науково-технічних розробок та досліджень в галузі насосних агрегатів та їх приводів
- •1.1. Аналітичний огляд конструкцій насосних агрегатів та галузі їх використання
- •1.2. Аналіз приводів насосних агрегатів
- •1.3. Вибір гідравлічних приводів динамічного та об’ємного типу
- •1.4. Відомі конструкції насосів з гідравлічним приводом
- •Показники питомої енергоємності та якості конструкції для насосних агрегатів з механічним і гідравлічним приводом [82, 106, 112, 149, 151, 176]
- •1.5. Аналітичний огляд типових математичних моделей гідроприводів вібраційної та циклічної дії
- •1.6. Висновки і постановка завдань дослідження
- •Розділ 2 вибір схем та конструктивних рішень насосних агрегатів з гідроімпульсним приводом
- •2.1. Основні вимоги та критерії до вибору принципових та конструктивних схем гідроприводних насосних агрегатів для перекачування високов’язких, агресивних і абразивовмісних середовищ
- •2.2. Принципові та конструктивні схеми гідроприводних насосів плунжерного та мембранного типу зі схемою керування за тиском
- •Основні конструктивні параметри нгпа з двокаскадним клапаном-пульсатором непрямої дії
- •2.3. Конструктивні рішення гідроприводних насосів мембранного типу з комбінованою системою керування
- •2.4. Висновки до розділу
- •Розділ 3 математичні моделі гідроімпульсного привода мембранного насосного агрегату
- •3.1. Прийняття основних припущень
- •3.2. Математична модель гідроімпульсного привода мембранного насосного агрегату із пофазним розбиттям робочого процесу
- •3.3. Математична модель робочого процесу гідроімпульсного привода мембранного насосного агрегату з використанням одиничних функцій
- •3.5. Висновки до розділу
- •Розділ 4 експериментальні дослідження нової конструкції мембранного насосного агрегату з гідроімпульсним приводом
- •4.1. Мета і задачі досліджень. Об'єкт досліджень і гідроприводний випробувальний стенд
- •4.2. Методика експериментальних досліджень і оцінка точності вимірювань
- •4.3. Планування багатофакторного експерименту
- •Матриця планування експерименту для функції відгуку – ккд мнагіп η
- •Матриця планування експерименту для функції відгуку – продуктивності q мнагіп
- •Матриця планування експерименту для функції відгуку – тиск р на виході з мнагіп
- •4.4. Результати експериментальних досліджень, порівняння результатів
- •4.5 Висновки до розділу
- •Розділ 5 математичне моделювання динаміки робочого процесу гідроімпульсного привода та оцінка технічного стану насосного агрегату
- •5.1. Чисельне розв’язування математичної моделі гідроімпульсного приводу та аналіз отриманих результатів
- •5.2. Регресійний аналіз та параметрична оптимізація вихідних параметрів мнагіп
- •5.4. Математичне моделювання оцінки технічного стану мембранного насосного агрегату з гідроімпульсним приводом
- •Експертна база знань
- •5.5. Висновки до розділу
- •Розділ 6 методика проектного визначення параметрів і характеристик гідроімпульсного привода мембранного насосного агрегату та інші напрямки застосування результатів дослідження
- •5.1. Методика проектного розрахунку параметрів гідроімпульсного привода мембранного насосного агрегату
- •Залежність довжини ходу жорсткого центра х мембрани від діаметра d
- •5.2. Перспективи використання гідроімпульсного привода для машин циклічної дії
- •5.3. Висновки до розділу
- •Висновки
- •Додатки Додаток а Акти впровадження Додаток б Перелік посилань на джерела, що були використані для проведення патентного дослідження в галузі насосних агрегатів з гідравлічним приводом
- •Додаток в Математична модель динаміки робочого процесу гідроімпульсного привода мна в пакеті розширення Simulink середовища matlab
- •Додаток д Технічні характеристики сучасної реєструвальної апаратури, використаної в експериментальних дослідженнях
- •Давач надлишкового тиску Карат-ди
- •Список використаних джерел
Додаток в Математична модель динаміки робочого процесу гідроімпульсного привода мна в пакеті розширення Simulink середовища matlab
Рис. Д.1. Загальний вигляд математичної моделі в операційному середовищі SIMULINK
Рис. Д.2. Блок Const_out – вихідні дані (константи) для розв’язування математичної моделі
Рис. Д.3. Блок Subsystem – рівняння системи 3.6 із взаємозв’язками
Рис. Д.4. Блок _р – рівняння зв’язків (рівняння витрат) системи 3.6
Рис. Д.5. Блок d2x/dt2 – рівняння руху поршня з мембраною системи 3.6
Рис. Д.6. Блок d2у/dt2 – рівняння руху елементів блока керування системи 3.6
Рис. Д.7. Блок p1p2 – Визначення тиску всмоктування p1 і нагнітання p2 МНАГІП
Рис. Д.8. Блок Q1Q2 – Визначення продуктивності МНАГІП
Додаток д Технічні характеристики сучасної реєструвальної апаратури, використаної в експериментальних дослідженнях
Давач лінійного переміщення з аналоговим виходом Temposonics-EP2 Analog
Давачі Temposonics-EP мають інтегрований аналоговий вихід і можуть підключатися безпосередньо до системи управління або індикації без будь-якого інтерфейсу. Вбудована мікроелектроніка готує вихідну безступінчасту напругу, яка є строго пропорційною вимірюваному шляху. Рівень вихідної напруги встановлюється виробником і при експлуатації не вимагає калібрування.
Технічні дані
Вхід Вимірюваний параметр: шлях Вимірювана довжина: 100 мм Вихід: аналоговий 0 – 10 В DC, опір навантаження контролера: більше 5 кОм Точність Роздільна здатність: майже нескінченна Лінійність, без корекції: менше ± 0,03 % F.S. (мінімум ± 90 мкм) Точність повторюваності вимірювання: менше ± 0,001 % F.S. Частота вимірювання: більше 1,5 кГц Залишкова пульсація: менше 0,02 % F.S. Умови експлуатації Швидкість рухомого магніту: будь-яка Робоча температура: - 40° C ... +75° C Відносна вологість: 90%, обмерзання не допускається Клас захисту: IP 67 Вібраційний тест: 5 гр / 10 – 2000 Гц за IEC-стандартом 68-2-6 Стійкість до завад за EN 50082-2 Форма, матеріал Давач: алюмінієвий профіль Давач позиціонування: блок-магніт Установка, кріплення Робоче положення: будь-яке Електричне підключення Робоча напруга: 24 В DC (+20 % / -15 %) Споживаний струм: 50 - 140 мА, в залежності від вимірюваної довжини Стійкість до пробою: 500 В (0 В на корпус) Захист від переполярності: до -30 В DC Захист від перенапруги: до 36 В DC.
Давач надлишкового тиску Карат-ди
В давачах (КАРАТ-ДИ) принцип дії заснований на перетворенні перепаду тиску контрольованого середовища, що діє на мембрану тензоперетворювача відносно атмосферного тиску, в розбаланс напівпровідникового тензомоста і перетворенні сигналу моста в нормований вихідний сигнал за допомогою вбудованого електронного модуля. В цих давачах є явний вхід для контрольованого середовища (штуцер) і спеціальний канал (наприклад, в кабелі) для зв'язку з атмосферним тиском.
Технічні дані
Верхня межа вимірювання 16 МПа Основна похибка 1,00% Електричне з’єднання роз’єм DIN 43650C (IP65) Матеріал
корпуса – нержавіюча сталь 25Х13Н2
мембрани – титановий сплав ВТ6
Вихідний сигнал
4 – 20 мА Опір навантаження не більше 1 кОм Ступінь захисту від вологи та пилу IP65 Діапазон робочих температур навколишнього середовища: від +5 до +50 0С
вимірюваного середовища: від +5 до +80 0С Живлення 15 – 36 В Маса не більше 0,3 кг Габаритні розміри діаметр 32 мм довжина 120 мм
Міжповірочний інтервал 2 роки
Давач витримує півторакратне перевантаження за величиною тиску.
