DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2024-10-02-91-100

УДК 621.86

Заярный С.Л., Баранов К.А.
Исследование математической модели объемного гидропривода с релейным управлением применительно к грузовой лебедке крана
Рассмотрены и проанализированы известные варианты объемных гидроприводов грузоподъемных и технологических механизмов. Рассмотрены области применения насосных и аккумуляторных гидроприводов, с различными видами регулирования, и варианты их реализации в качестве приводов грузовой лебедки мостового крана. Показано, что управление работой объемного гидравлического приводов грузовой лебедки, наряду с объемным и дроссельным регулированием, может быть выполнено релейным способом. Отмечено, что цикличность работы грузоподъемных механизмов при подъеме и опускания груза, позволяет осуществить механическую и гидравлическую рекуперация энергии, в пределах рабочего цикла, что является перспективным способом существенного повышением эффективности их работы. Проведен анализ существующих конструкций гидравлических приводов технологических машин, позволяющих рекуперировать потенциальную энергию рабочих органов с грузом. Предложен в качестве альтернативы известным гидроприводам грузовой лебедки мостового крана, гидропривод с релейным управлением. Показана эффективность такого привода, по показателям коэффициента использования номинального давления и энергоемкости рабочей жидкости, в случае реализации в нем механической и гидравлический рекуперации энергии в рабочем цикле. Рассмотрена механическая и гидравлическая схемы такого привода. Предложен алгоритм математической модели его работы с рассмотрением различных фаз движения груза и проведено ее исследование. Проанализирована возможность выполнение условий безопасности работы гидропривод с релейным управ-лением, в части обеспечения требований к равномерности движения груза.
Ключевые слова: грузовая лебедка, объемный гидропривод, релейное управление, рекуперация.

Zayarny S.L., Baranov K.A.
Investigation of the mathematical model of volumetric hydraulic drive with relay control as applied to the cargo crane winch
The known variants of volumetric hydraulic drives of lifting and technological mechanisms are considered and analyzed. The areas of application of pumping and accumulator hydraulic drives, with various types of regulation, and options for their implementation as drives of a cargo winch of a bridge crane are considered. It is shown that the operation of the volumetric hydraulic drives of the cargo winch, along with volumetric and throttle control, can be performed by a relay method. It is noted that the cyclical operation of lifting mechanisms during lifting and lowering of cargo allows for mechanical and hydraulic energy recovery within the working cycle, which is a promising way to significantly increase the efficiency of their work. The analysis of the existing designs of hydraulic drives of technological machines, allowing to recover the potential energy of working bodies with cargo, is carried out. It is proposed as an alternative to the known hydraulic drives of the cargo winch of the bridge crane, a hydraulic drive with relay control. The efficiency of such a drive is shown, according to the indicators of the nominal pressure utilization coefficient and the energy intensity of the working fluid, in the case of the implementation of mechanical and hydraulic energy recovery in the working cycle in it. The mechanical and hydraulic circuits of such a drive are examined. An algorithm of mathematical model of its operation with consideration of different phases of cargo movement is proposed and its investigation is carried out. The possibility of fulfilling the safety conditions of operation of a hydraulic drive with relay control, in terms of ensuring the requirements for the uniformity of cargo movement, is analyzed.
Key words: cargo winch, volumetric hydraulic drive, relay control, recovery.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.