avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2026-10-1-5-12PDTMEEavroen-145Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGАнализ и методика расчета электрогидростатического привода наземных транспортно-технологических комплексовAnalysis and calculation methodology for electrohydrostatic drives of the ground-based transport and technological complexeshttps://orcid.org/0000-0001-8945-1542ГалдинН. С.GaldinN. S.

ГАЛДИН Николай Семенович, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры «Строительная подъемно-транспортная нефтегазовая техника»

AuthorID (РИНЦ): 293924

644080, г. Омск, пр. Мира, 5

GALDIN Nikolay Semenovich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Construction, Lifting and Transport, Oil and Gas Equipment Department

AuthorID (RSCI): 293924

Mira Ave., 5, Omsk, 644080

galdin_ns@sibadi.orgСеменоваИ. А.SemenovaI. A.

СЕМЕНОВА Ирина Анатольевна, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Строительная подъемно-транспортная нефтегазовая техника»

AuthorID (РИНЦ): 664140

644080, г. Омск, пр. Мира, 5

SEMENOVA Irina Anatol’yevna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Construction, Lifting and Transport, Oil and Gas Equipment Department

AuthorID (RSCI): 664140

Mira Ave., 5, Omsk, 644080

semenova_ia@mail.ruСибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)РоссияSiberian State Automobile and Highway UniversityRussian Federation202631032026101512Copyright © Галдин Н.С., Семенова И.А., 20262026Галдин Н.С., Семенова И.А.Galdin N.S., Semenova I.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/145

Статья посвящена определению основных параметров (давления, мощности, крутящего момента, скорости с учетом температурного режима и при заданной нагрузке) электрогидростатического привода наземных транспортно-технологических комплексов, к которым относится дорожно-строительная техника.На основе составленной методики расчета основных параметров гидравлических компонентов, входящих в состав электрогидростатического привода, разработан алгоритм проектирования и получены зависимости, характеризующие процесс работы указанного типа привода. Определены основные критерии его эффективной работы. К данным критериям относятся: способность привода точно отрабатывать входные сигналы; скорость перемещения штока при заданной нагрузке; общий коэффициент полезного действия; удельная мощность.Целью создания методики расчета является разработка эффективного электрогидростатического привода дорожно-строительной машины, сочетающего преимущества гидравлики (высокая мощность, колоссальные усилия при малых габаритах, весе компонентов и простоте реверсирования) с гибкостью электроники, которая позволяет позиционировать рабочие органы данных машин (ковш, рукоять, стрела экскаватора, манипулятор, отвал автогрейдера или бульдозера, вращение вальцов дорожных катков) с точностью до миллиметра за доли секунды.Сочетание аналитического и численного методов позволяет спроектировать сначала прототип (цифровую модель) данного привода с его основными характеристиками, а затем моделировать всю систему целиком с исследованием потоков внутри насоса и каналов, а также проводить тепловой анализ с оценкой нагрева жидкости и двигателя. Электрогидростатический привод — это сложная система, где необходимо учитывать множество факторов. В статье рассматривается оптимальный выбор гидравлических компонентов (насоса, гидродвигателя), которые выбираются в зависимости от параметров электродвигателя привода.Основным результатом работы является создание основ для дальнейших экспериментальных методов исследования, которые проводятся для подтверждения теоретических (аналитических) данных и для разработки методов диагностики и мониторинга электрогидростатического привода. Экспериментальные методы проводятся с целью определения жесткости привода, снятия амплитудно-частотных характеристик, замера токов и давлений в различных режимах работы.

The article is devoted to the analysis of the main parameters (pressure, power, torque, and speed) of the electrohydrostatic drive of ground-based transport and technological complexes, which include roadbuilding equipment.The authors develop a design algorithm and obtain dependencies characterized in the operation process of the specified drive type on the basis of a compiled method for calculating the basic parameters of hydraulic components that are part of an electrohydrostatic drive. These criteria include the drive’s ability to precisely process input signals; speed of rod travel at a specified load; total operating coefficient; unit power.The purpose of this calculation method is to develop an efficient electrohydrostatic drive for road construction machines that combines the advantages of hydraulics (high power, tremendous force with small components and easy reversing) with the flexibility of electronics, which allows positioning of the working parts of these machines (bucket, arm, excavator boom, manipulator, grader or bulldozer blade and the rotation of road roller rollers) with an accuracy of millimeter in fractions for a second.The combination of analytical and numerical methods allows designing a prototype (the digital model) of this drive with its main characteristics, and then simulate the entire system, studying the flows inside the pump and channels, as well as conducting thermal analysis to assess the heating of the liquid and the motor. An electrohydrostatic drive is a complex system that requires consideration of many factors. The article focuses on the optimal selection of hydraulic components (pumps, hydraulic motor), which are selected depending on the parameters of the electric motor of the drive.The research is aimed at establishing a basis for further experimental methods, which are conducted to validate theoretical (analytical) data and develop methods for diagnosing and monitoring electrohydrostatic drive. Experimental methods are used to determine the rigidity of the drive, the removal of amplitudefrequency characteristics and the measurement of currents and pressures in various operating modes.

электрогидростатическийприводмоделированиемощностьмашиныпроектированиеelectrohydrostaticdrivemodelingpowermachinesdesignReferencesКопачев П. Ю., Кузьменков С. М., Алексеев И. С. Автономные электрогидростатические приводы // Тезисы докладов 55-й Международной научно-технической конференции преподавателей и студентов. Витебск: Витебский государственный технологический университет, 2022. С. 237–238. EDN: KDRWQP.Kopachev P. Yu., Kuz’menkov S. M., Alekseyev I. S. Autonomous electrohydrostatic drives. Tezisy Dokladov 55-y Mezhdunarodnoy Nauchno-Tekhnicheskoy Konferentsii Prepodavateley i Studentov. Vitebsk, 2022. P. 237–238. EDN: KDRWQP. (In Russ.).Дони В. Автономные моноблочные электрогидростатические приводы как исполнительные модули полностью электрифицированных робототехнических комплексов // Новые научные исследования: сборник статей VII Международной научно-практической конференции. Пенза: Наука и Просвещение, 2022. С. 44–47. EDN: CMFYNX.Doni V. Autonomous monoblock electrohydrostatic actuators as executive modules of fully electricized robotic complexes. Novyye Nauchnyye Issledovaniya. Penza, 2022. P. 44–47. EDN: CMFYNX. (In Russ.).Полковников В. А., Селиванов А. М. Определение энергетических характеристик исполнительных механизмов электрогидростатических следящих приводов // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2003. № 6. С. 161–167. EDN: ONOAFN.Polkovnikov V. A., Selivanov A. M. Determination of energetic characteristics of servo actuators of electric hydrostatic servo drives of aircraft. Journal of Computer and Systems Sciences International. 2003;6:161–167. EDN: ONOAFN. (In Russ.).Селиванов А. М., Алексеенков А. С., Найденов А. В. Перспективы развития автономных электрогидравлических приводов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. № 5-1. С. 359–364. EDN: PWNZWR.Selivanov A. M., Alekseyenkov A. S., Naydenov A. V. Prospects of autonomous electrohydraulic drive. News of the Tula State University. Technical Sciences. 2011;5-1:359–364. EDN: PWNZWR. (In Russ.).Desta A. B., Kovalev M. A. Development of a model of descriptive languages for recognizing the state of the working fluid of aircraft hydraulic systems. Components of Scientific and Technological Progress. 2022;7(73):11–16. EDN: HFFBLH.Desta A. B., Kovalev M. A. Development of a model of descriptive languages for recognizing the state of the working fluid of aircraft hydraulic systems. Components of Scientific and Technological Progress. 2022;7(73):11–16. EDN: HFFBLH.Смирнов С. А., Горшкова Н. А. Методика проектирования гидроприводов на примере гидропривода подъёмно-мачтового устройства // Системный анализ и прикладная информатика. 2017. № 4. С. 21–26. EDN: YUZQYJ.Smirnov S. A., Gorshkova N. A. The method of designing hydraulic drives on the example of a hydraulic drive of a liftingmast device. System Analysis and Applied Information Science. 2017;4:21–26. EDN: YUZQYJ. (In Russ.).Тихонов Н. Ф., Надеждина О. А. Применение электрогидростатического привода в мехатронных системах сельскохозяйственной техники // Высокие технологии и инновации в науке: сборник избранных статей международной научной конференции. Санкт-Петербург: ГНИИ «Нацразвитие», 2020. С. 90–93. EDN: IDXUBJ.Tikhonov N. F., Nadezhdina O. A. Application of an electrohydrostatic drive in mechatronic systems of agricultural machinery. High Technologies and Innovations in Science. Saint Petersburg, 2020. P. 90–93. EDN: IDXUBJ. (In Russ.).Маслов Н. А. Имитационное моделирование следящих систем управления гидроприводами путевых, горных, строительных и дорожных машин // Фундаментальные и прикладные вопросы транспорта. 2021. № 2 (3). С. 38–43. https://doi.org/10.52170/2712-9195/2021_3_38. EDN: EBXCSQ.Maslov N. A. Simulation modeling of tracking control systems for hydraulic actuators of tracked, mining, construction, and road machines. Fundamental and Applied Issues in Transportation. 2021;2(3):38–43. https://doi.org/10.52170/2712-9195/2021_3_38. EDN: EBXCSQ. (In Russ.).Gusentsova Ya. A., Vysotskaya N. D. The method of characteristics for investigation of dynamics of hydraulic drive. Vestnik Lugansk Vladimir Dahl State University. 2022; 5(59):66–68. EDN: ILXAWQ.Gusentsova Ya. A., Vysotskaya N. D. The method of characteristics for investigation of dynamics of hydraulic drive. Vestnik Lugansk Vladimir Dahl State University. 2022; 5(59):66–68. EDN: ILXAWQ.Чистоклетов А. А., Пугин К. Г. Оценка технического состояния элементов гидропривода дорожно-строительных машин с использованием современных подходов // Химия. Экология. Урбанистика. 2023. Т. 2. С. 336–340. EDN: FVIXGX.Chistokletov A. A., Pugin K. G. Assessment of the technical condition of the hydraulic drive elements of road construction machines using modern approaches. Chemistry. Ecology. Urbanistics. 2023;2:336–340. EDN: FVIXGX. (In Russ.).Бурлаченко О. В., Алексиков С. В., Фоменко Н. А. Повышение эффективности защиты гидропривода строительно-дорожных машин // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2016. № 45(64). С. 76–85. EDN: WWBOXR.Burlachenko O. V., Aleksikov S. V., Fomenko N. A. Reliability improvement of the protection system of hydraulic gear of construction and road cars. Bulletin of the Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. Series “Construction and Architecture”. 2016;45(64):76–85. EDN: WWBOXR. (InRuss.).Гринчар Н. Г., Шиляев Н. А. Влияние низких температур на эксплуатационные характеристики гидропривода // Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительной отраслях: материалы международной научно-практической конференции. Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, 2021. С. 50–55. EDN: FPZFAH.Grinchar N. G., Shilyaev N. A. The influence of low temperatures on the performance characteristics of a hydraulic drive. Energy-Resource-Saving Technologies and Equipment in the Road and Construction Industries. Belgorod, 2021. P. 50–55. EDN: FPZFAH. (In Russ.).Галдин Н. С., Семенова И. А., Галдин В. Н. Разработка и исследование математических моделей гидравлических рабочих органов экскаваторов: монография. Омск: СибАДИ, 2025. 170 с. ISBN 978-5-00113-261-5. EDN: IQYEZL.Galdin N. S., Semenova I. A., Galdin V. N. Razrabotka i issledovaniye matematicheskikh modeley gidravlicheskikh rabochikh organov ekskavatorov [Development and research of mathematical models of hydraulic excavator working elements]. Omsk, 2025. 170 p. ISBN 978-5-00113-261-5. EDN: IQYEZL. (In Russ.).Галдин Н. С., Семенова И. А. Специальное навесное гидравлическое оборудование экскаваторов // Образование. Транспорт. Инновации. Строительство: сборник материалов V Национальной научно-практической конференции. Омск: СибАДИ, 2022. С. 49–53. EDN: CXLBIZ.Galdin N. S., Semenova I. A. Special mounted hydraulic equipment for excavators. Education. Transport. Innovations. Construction. Omsk, 2022. P. 49–53. EDN: CXLBIZ. (In Russ.).Машрапова М. Ә., Тілеуберді Н., Абделі Д. Ж. [және басқалар]. Мұнайдың қайнау температурасы жоғары фракциясын жару сұйықтығы ретінде қолданып қабатты гидравликалық жару // Қазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысы. 2023. T. 5, № 2. Б. 69–80. https://doi.org/10.54859/kjogi108652. EDN: VRYTBE.Mashrapova M. A, Tileuberdi N., Abdeli D. Zh. [et al.]. Hydraulic fracturing using highboiling fraction of oil as a fracturing fluid. Kazakhstan Journal for Oil & Gas Indu*-stry. 2023;5(2):69–80. https://doi.org/10.54859/kjogi108652. EDN: VRYTBE. (In Kazakh).

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