Modeling of Working Processes of an Adjustable APN Type PVC 1.85 Taking Into Account Parametric Oscillations

Abstract

The paper presents the calculation results of the two mathematical models of the variable displacement axial piston pumps PVC 1.85. In the first mathematical model of the pistons averaged force was used, the application point of which corresponds to the offset of the swash plate’s swivel axis. In the second mathematical model the parametric change of the pistons consolidated force magnitude and the coordinates of its application point was taken into account. В роботі представлені результати розрахунку двох математичних моделей регульованого аксіального роторно-поршневого насоса PVC 1.85. У перші математичні моделі використовувалося усереднене усилення поршнів, точка прикладання якого відповідає зсуву осі повороту похилого диска. У другі математичні моделі враховувалися параметричні зміни величини зведеної сили поршнів і координати точки її застосування. Порівняння результатів розрахунку в двох моделях показали їх істотне розходження. Так, якщо при зсувах осі повороту похилого диска на 5-7 мм результати розрахунку статичних характеристик з урахуванням різних моделей дії зведеної сили мало відрізняються, то для малих значень зміщення осі повороту похилого диска відмінності значні. Якщо для зміщення осі повороту в 1 мм по першій моделі отримуємо похибку подачі насоса близько 3,5 %, то для розрахунку з урахуванням параметричної зміни зведеної сили поршнів відхилення статичної характеристики від заданої наближається до 30 %, що досить близько до реальних характеристик насоса. Тому, доцільно при виконанні розрахунків по вибору параметрів регульованих аксіальних роторно-поршневих насосів враховувати параметричні залежності зміни параметрів насоса. Результати моделювання свідчать про істотний вплив таких параметрів регульованих аксіальних роторно-поршневих насосів типу PVC 1.85, як зазори в золотникових парах LS – регулятора і зміщення осі нахилу похилого диска щодо осі обертання блоку циліндрів на якість статичних характеристик, що визначають залежність подачі робочої рідини від тиску на виході насоса. Технічними умовами на виготовлення золотникових пар встановлені допуски, при яких зазори в парах можуть перевищувати 0,02 мм. Виконано дослідження впливу величини зазначених зазорів на стабільність статичних характеристик. Рекомендовано для забезпечення стабільності подачі насоса встановити допустимі зазори в золотникових парах в межах 0,004-0,006 мм. Досліджено вплив величини зміщення осі повороту похилого диска щодо осі обертання блоку циліндрів на стабільність подачі насоса. Проаналізовані статичні характеристики насоса розраховані при величинах зсуву осі повороту похилого диска на 1 мм, 3 мм, 5 мм і 7 мм. Встановлено, що збільшення зсуву осі повороту похилого диска підвищує стабільність подачі насоса в залежності від навантаження виконавчого гідродвигуна. При зсувах осі повороту похилого диска щодо осі обертання блоку циліндрів на 5 мм і 7 мм відхилення величини подачі насоса від заданої не перевищує 1,5 %. У той же час при зменшенні величини зміщення до значень 1 мм і 3 мм істотно в разі використання насоса PVC 1.85 погіршується якість статичних характеристик. Відхилення статичних характеристик насоса від заданих зростає при зменшенні зміщення осі повороту похилого диска і при зміщенні на 1 мм може досягати 30 %, що свідчить про непридатність даного конструктивного рішення.

Description

Keywords

variable displacement axial piston pump, flow rate characteristics, the swash plate swivel axis, moment of pistons consolidated force, pressure pulsation, регульований аксіальний роторно-поршневий насос, статична характеристика, вісь повороту похилого диска, момент зведеної сили тиску поршнів, коливання тиску

Citation

Shargorodskyi, S. Modeling of Working Processes of an Adjustable APN Type PVC 1.85 Taking Into Account Parametric Oscillations / S. Shargorodskyi, V. Rutkevych, V. Zakrevskyi // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2021. – Вип. 4 (35). – С. 33–43.