№4-2016-04
DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2016-02-04-34-51
УДК 62-82:681.581.5
Лагерев И.А., Шатунова Е.А.
Проектирование поворотных гидродвигателей для манипуляционных систем мобильных машин на основе многокритериальной оптимизации
В статье предложены математические модели основных типов поворотных гидродвигателей, которые в настоящее время широко используемых в конструкциях манипуляционных систем отечественных и зарубежных мобильных транспортно-технологических машин широкого функционального назначения. Они позволяют учесть при их автоматизированном проектировании наиболее значимые с точки зрения обеспечения высоких технико-экономических показателей гидродвигателей критерии эффективности – минимум массы (веса), занимаемого объема и потери мощности. На базе указанных математических моделей сформулирована задача многокритериальной условной оптимизации конструктивных размеров поворотных гидродвигателей с учетом комплекса конструктивных, прочностных и деформационных ограничений. Она позволяет разрабатывать гидродвигатели, в оптимизированной конструкции которых в требуемой для целей проектирования мере комплексно учитываются критерии эффективности. Задача многокритериальной оптимизации носит универсальный характер, так при проектировании поворотных гидродвигателей позволяет проводить одно-, двух- и трехкритериальную оптимизацию без внесения изменений в алгоритм решения. Это имеет существенное достоинство для разработки универсального программного обеспечения при автоматизации проектирования мобильных транспортно-технологических машин.
Ключевые слова: мобильная транспортно-технологическая машина, манипуляционная система, поворотный гидродвигатель, многокритериальная оптимизация, критерий эффективности, целевая функция, вес, объем, потери мощности, ограничение, прочность.
Lagerev I.A., Shatunova E.A.
Design of turning hydraulic engines for manipulators of mobile machines on the basis of multicriterial optimization
In this paper the mathematical models of the main types of turning hydraulic engines, which at the present time widely used in the construction of handling systems of domestic and foreign mobile transport-technological machines wide functionality. They allow to take into consideration the most significant from the viewpoint of ensuring high technical-economic indicators of hydraulic efficiency criteria – minimum mass (weight), their volume and losses of power. On the basis of these mathematical models the problem of multicriterial constrained optimization of the constructive sizes of turning hydraulic engines are subject to complex constructive, strength and deformation limits. It allows you to develop the hydraulic engines in an optimized design which is required for the purpose of designing a comprehensive measure takes into account efficiency criteria. The multicriterial optimization problem is universal in nature, so when designing a turning hydraulic engines allows for one-, two — and three-criteria optimization without making any changes in the solution algorithm. This is a significant advantage for the development of universal software for the automation of design of mobile transport-technological machines.
Key words: transport-technological mobile machine, manipulator, turning hydraulic engine, multicriterial optimization, criterion of effectiveness, objective function, weight, volume, power loss, restriction, strength.