Забезпечення працездатності розподільних систем планетарних гідромашин з урахуванням гідродинамічної складової

Abstract

UA: Для приводу ходових модулів та робочих органів мехатронних систем самохідної техніки в основному застосовуються планетарні гідромотори. Основним недоліком планетарних гідромашин є нерівномірність їх вихідних характеристик, обумовлена наявністю гідравлічних та об'ємних втрат у розподільній системі, які обумовлені нераціональною конструкцією її елементів, геометричні параметри яких задають необхідне зусилля постійного контакту між рухомим і нерухомим розподільниками. З метою забезпечення працездатності систем планетарних гідромоторів обґрунтовано раціональні геометричні параметри ступінчастих поверхонь нерухомого і рухомого розподільників, необхідні для забезпечення утворення масляної плівки в контактній зоні. Розроблені розрахункові схеми та математична модель дозволяють визначати раціональне зусилля у зоні контакту поверхонь нерухомого і рухомого розподільників при їх проектуванні. В результаті досліджень встановлено, що зниженням притискного зусилля на 3...5% у модернізованій розподільній системі можна досягти зниження перетікань у контактному зазорі на 26%. Зниження перетікань у контактній зоні дозволяє підвищити продуктивність розподільної системи на 2,4% шляхом її об'ємного ККД. /// EN: Planetary hydraulic machines are primarily used to drive the running gear and operating components of mechatronic systems in self-propelled vehicles. The main drawback of planetary hydraulic machines is the unevenness of their output characteristics, caused by hydraulic and volumetric losses in the distribution system. These losses are caused by the inefficient design of the distribution system components, whose geometric parameters determine the required constant contact force between the fixed and moving distributors. Constant contact between the distributors is the basis for stabilizing the output characteristics of planetary hydraulic machines. Therefore, studying the processes occurring in the distribution system during planetary hydraulic motor operation to substantiate rational geometric parameters that ensure increased efficiency is a pressing task. To ensure the operability of planetary hydraulic motor distribution systems, rational geometric parameters for the stepped surfaces of the fixed and moving distributors, necessary for the formation of an oil film in the contact zone, have been substantiated. The developed calculation schemes, mathematical apparatus and mathematical model allow us to determine rational forces in the contact zone of the surfaces of the fixed and movable distributors during their design. A rational force in the contact zone ensures an increase in the productivity of the distribution system and the efficiency of the hydraulic motor as a whole. The research has established that rational design of the distribution system elements allows for a reduction force of pressing F1 by 3...5%, subject to the condition 1.06 ≤ F1 / F2 ≤ 1.07. This ratio of the forces of pressing F1 and the repulsion F2 forces made it possible to reduce the flow through the gap h in the distribution system of the planetary hydraulic motor by 26%. Such a reduction in the flow in the gap between the contacting surfaces of the fixed KP1 and movable KP2 distributors made it possible to increase the productivity of the distribution system by 2.4% by reducing volumetric losses (increasing the volumetric efficiency) of the planetary hydraulic motor.