avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2023-7-2-52-57avroen-30Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGМодель рабочего процесса механизма подъема и опускания стрелы с дополнительным демпфером в виде гидродиодаThe model of working process of the boom lifting and lowering mechanism with an additional damper in the form of hydrodiodeКайгородовС. Ю.KaigorodovS. Yu.

Кайгородов Сергей Юрьевич - кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Гидромеханика и транспортные машины». SPIN-код: 4982-0580. AuthorID (РИНЦ): 686382. AuthorID (SCOPUS): 57189358881. ResearcherID: O-3019-2017.

644050, Омск, пр. Мира, 11

Kaigorodov Sergey Yurievich - Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer of Hydromechanics and Transport Machines Department, SPIN-code: 4982-0580. AuthorID (RSCI): 686382. AuthorID (SCOPUS): 57189358881. ResearcherID: O-3019-2017.

Omsk, Mira Ave., 11, 644050

sergey7-2005@mail.ruОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation202330062023725257Copyright © Кайгородов С.Ю., 20232023Кайгородов С.Ю.Kaigorodov S.Y.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/30

В гидравлических и пневматических системах ввиду множества факторов их работы неизбежно возникают колебания давлений и расходов. Такие колебания образуются при работе газожидкостных агрегатов, при прохождении потоков сопротивлений, а также на их появление оказывает влияние материал изготовления (его жесткость) системы. Как правило, такие явления в системах нежелательны и приводят к изменениям рабочих характеристик системы относительно расчетных данных. Таким образом, существуют различные механизмы, позволяющие «сгладить» колебания систем. В гидравлических системах, в частности в грузоподъемных машинах, часто для этого используют специальные устройства — демпферы. В настоящей работе предлагается использовать в качестве демпфера гидродиод. Обладая различным расходом в прямом и обратном направлении, он обеспечивает различную расходно-перепадную характеристику при подъеме и опускании стрелы. Данный эффект позволяет улучшить позиционирование стрелы крана при подъеме и опускании стрелы.

In hydraulic and pneumatic systems, due to the many factors of their operation, pressure and flow fluctuations inevitably occur. Such fluctuations are formed during the operation of gas-liquid aggregates, during the passage of resistance flow, and their appearance is influenced by the material of manufacture (its rigidity) of the system. As a rule, such phenomena in systems are undesirable and lead to changes in the performance characteristics of the system relative to the calculated data. Thus, there are various mechanisms to "smooth out" the fluctuations of the systems. In hydraulic systems, in particular in lifting machines, I often use special devices for this — dampers. In this paper, it is proposed to use a hydrodiode as a damper. Having a different flow rate in the forward and reverse direction, it provides a different flow-drop characteristic when lifting and lowering the boom. This effect allows you to improve the positioning of the crane boom when lifting and lowering the boom.

кранстреладемпфергидродиодсопротивлениедиодностьcraneboomdamperhydrodioderesistancediodeReferencesОрлов Ю. М. Объемные гидравлические машины. Конструкция, проектирование, расчет. Москва: Машиностроение, 2006. 222 с. ISBN 5-217-03335-5.Orlov Yu. M. Ob”yemnyye gidravlicheskiye mashiny. Konstruktsiya, proyektirovaniye, raschet [Volumetric hydraulic machines. Construction, design, calculation]. Moscow, 2006. 222 p. ISBN 5-217-03335-5. (In Russ.).Схиртладзе А. Г., Иванов В. И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. 2-е изд., доп. Москва: Станкин; Янус-К, 2003. 544 с. ISBN 5803701351.Skhirtladze A. G., Ivanov V. I., Kareyev V. N. Gidravlicheskiye i pnevmaticheskiye sistemy [Hydraulic and pneumatic systems]. 2nd ed., supplement. Moscow, 2003. 544 p. ISBN 5803701351. (In Russ.).Башта Т. М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. Москва: Машиностроение, 1974. 606 с.Bashta T. M. Ob”yemnyye nasosy i gidravlicheskiye dvigateli gidrosistem Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems. Moscow, 1974. 606 p. (In Russ.).Сидоров А. А. Исследование функционирования манипулятора с демпфирующим устройством в гидросистеме с применением ЭВМ // Вестник КрасГАУ. 2009. No. 9. С. 187–190.Sidorov A. A. Issledovaniye funktsionirovaniya manipulyatora s dempfiruyushchim ustroystvom v gidrosisteme s primeneniyem EVM [Research of operation of the manipulator with damping device in hydrosystem with computer application] // Vestnik KrasGAU. Bulletin of KrasGAU. 2009. No. 9. P. 187–190. (In Russ.).Сидоров А. А., Бухтояров Л. Д. Моделирование работы гидропривода механизма подъема стрелы лесного манипулятора // Вестник КрасГАУ. 2009. №. 10. С. 112–115.Sidorov A. A., Bukhtoyarov L. D. Modelirovaniye raboty gidroprivoda mekhanizma pod”yema strely lesnogo manipulyatora [Modeling the work of the hydrodrive of lifting mechanism of the wood manipulator arm] / A. A. Sidorov, L. D. Bukhtoyarov // Vestnik KrasGAU. Bulletin of KrasGAU. 2009. No. 10. P. 112–115. (In Russ.).Бухтояров Л. Д., Попиков П. И., Сидоров А. А. Оптимизация параметров демпфера гидропривода механизма подъема стрелы лесного манипулятора // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2011. № 6. С. 102–105.Bukhtoyarov L. D., Popikov P. I., Sidorov A. A. Optimizatsiya parametrov dempfera gidroprivoda mekhanizma pod”yema strely lesnogo manipulyatora [Parameters Optimization of Hydraulic Actuator Damper for Boom Hoisting Mechanism of Forest Manipulator] // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Lesnoy zhurnal. Bulletin of Higher Educational Institutions. Lesnoy Zhurnal. 2011. No. 6. P. 102–105. (In Russ.).Цветков И. В., Перов С. А., Кайгородов С. Ю., Литвинов О. В. Гидродиодное регулирование рабочей жидкости в грузоподъемных машинах военного назначения // Наука и военная безопасность. 2020. № 3 (22). С. 84–87.Tsvetkov I. V., Perov S. A., Kaygorodov S. Yu., Litvinov O. V. Gidrodiodnoye regulirovaniye rabochey zhidkosti v gruzopod”yemnykh mashinakh voyennogo naznacheniya [Hydrodiodic regulation of the working fluid in lifting machines designed for military use] // Nauka i voyennaya bezopasnost’. Science and Military Security. 2020. No. 3 (22). P. 84–87. (In Russ.).Гимадиев А. Г., Уткин А. В. Исследование характеристик вихревого гидравлического дросселя для систем подготовки проб теплоносителя // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2015. Т. 14, № 4. С.110–117. DOI: 10.18287/2412-7329-2015-14-4-110-117.Gimadiyev A. G., Utkin A. V. Issledovaniye kharakteristik vikhrevogo gidravlicheskogo drosselya dlya sistem podgotovki prob teplonositelya [Study of characteristics of the vortex throttling valve for the sysytem of water sample conditioning] // Vestnik Samarskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tekhnika, tekhnologii i mashinostroyeniye. Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2015. Vol. 14, no. 4. P. 110–117. DOI: 10.18287/2412-7329-2015-14-4-110-117. (In Russ.).Лебедев И. В., Трескунов С. Л., Яковенко В. С. Элементы струйной автоматики. Москва: Машиностроение, 1973. 359 с.Lebedev I. V., Treskunov S. L., Yakovenko V. S. Elementy struynoy avtomatiki. [Elements of jet automation]. Moscow, 1973. 359 p. (In Russ.).Пат. 2598125 Российская Федерация, МПК G 05 D 7/01. Гидравлический и пневматический прямоточный диод / Кайгородов С. Ю., Болштянский А. П., Щерба В. Е. № 2015129270/11; заявл. 16.07.15; опубл. 20.09.16., Бюл. № 26.Patent 2598125 Russian Federation, IPC G 05 D 7/01. Gidravlicheskiy i pnevmaticheskiy pryamotochnyy diod [Hydraulic and pneumatic direct-flow diode] / Kaygorodov S. Yu., Bolshtyansky A. P., Shcherba V. E. No. 2015129270/11. (In Russ.).Пат. 2718196 C1 Российская Федерация, МПК G 05 D 7/01. Гидропневматический диод с закольцованным движением рабочей среды / Кайгородов С. Ю. № 2019131679; заявл. 08.10.19; опубл. 31.03.20, Бюл. № 10.Patent 2718196 C1 Russian Federation, IPC G 05 D 7/01. Gidropnevmaticheskiy diod s zakol′tsovannym dvizheniyem rabochey sredy [Hydropneumatic diode with looped movement of the working medium] / Kaygorodov S. Yu. No. 2019131679. (In Russ.).Кайгородов С. Ю., Шапошков А. А., Цветков И. В. Методика расчета применения сопловых гидродиодов в конструкции двухтрубного гидравлического амортизатора // Омский научный вестник. Серия Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2020. Т. 4, № 4. С. 82–89. DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-4-82-89.Kaygorodov S. Yu., Shaposhkov A. A., Tsvetkov I. V. Metodika rascheta primeneniya soplovykh gidrodiodov v konstruktsii dvukhtrubnogo gidravlicheskogo amortizatora [Method for calculating the use of nozzle hydrodiodes in design of two-tube hydraulic shock absorber] // Omskiy nauchnyy vestnik. Seriya Aviatsionno-raketnoye i energeticheskoye mashinostroyeniye. Omsk Scientific Bulletin. SeriesAviationRocket and Power Engineering. 2020. Vol. 4, no. 4. P. 82–89. DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-4-82-89. (In Russ.).Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Москва, Ленинград: Госэнергоиздат, 1960. 464 с.Idelchik I. E. Spravochnik po gidravlicheskim soprotivleniyam [Hydraulic resistance handbook]. Moscow, Leningrad, 1960. 464 p. (In Russ.).

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