ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ ТОРЦЕВИХ РОЗПОДІЛЬНИХ СИСТЕМ ПЛАНЕТАРНИХ ГІДРОМАШИН
Ключові слова:
рухомий розподільник, нерухомий розподільник, кінематична схема, робочі вікна, розвантажувальні вікна, робоча рідина, проточні частини.
Анотація
Анотація. Основною характеристикою будь-якої розподільної системи є її пропускна здатність (витрата робочої рідини), що визначається площею прохідного перерізу цієї системи. Збільшення площі прохідного перерізу розподільної системи можна досягти шляхом використання додаткових розвантажувальних вікон рухомого розподільника в якості робочих. Встановлено, що додаткове використання розвантажувальних вікон призводить як до збільшення пропускної спроможності розподільної системи, так і до зміни амплітуди коливань (пульсації) потоку робочої рідини. Розроблено схему руху робочої рідини до робочих камер планетарного гідромотора, що дозволяє визначати кутове розташування вікон рухомого розподільника в залежності від його кінематичної схеми. Обґрунтовано максимальну кількість використання додаткових робочих вікон. Розроблено практичні рекомендації щодо кутового зміщення вікон рухомого розподільника та визначення пропускної спроможності розподільної системи залежно від її кінематичної схеми та кількості додаткових робочих вікон. Розроблені практичні рекомендації дозволяють проектувати розподільні системи планетарних гідромашин із заданими вихідними характеристиками.
Посилання
1. Kiurchev S., Luzan P., Zasiadko A., Radionov H., Boltianska N. Influence of the flow area of distribution systems on changing the operating parameters of planetary hydraulic motors. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1021. Р. 012037. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1021/1/012037.
2. Panchenko А., Voloshinа А., Boltyansky О. [et al.]. Designing the flow-through parts of distribution systems for the PRG series planetary hydraulic motors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 1/3(93). Р. 67–77. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.132504.
3. Voloshina А., Panchenko А., Panchenko I., Titova O., Zasiadko A. Improving the output characteristics of planetary hydraulic machines. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 708(1). Р. 012038. https://doi.org/10.1088/1757-899X/708/1/012038.
4. Panchenko A., Voloshina A., Luzan P., Panchenko I., Volkov S. Kinematics of motion of rotors of an orbital hydraulic machine. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1021. Р. 012045. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1021/1/012045.
5. Панченко А. І., Волошина А. А., Засядько А. І. Проектування розподільних систем торцевого типу (на прикладі планетарних гідромоторів): монографія. – Запоріжжя: ТОВ «Науково-виробнича компанія «Інтер-М», 2023. 134 с.
6. Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А. Обґрунтування кінематичних схем розподільних систем гідромашин планетарного типу. Праці ТДАТУ. 2018. Вип. 18, т. 2. С. 30-49. https://doi.org/10.31388/2078-0877-18-2-29-48.
7. Панченко А. І., Волошина А. А., Засядько А. І. Вплив конструктивних особливостей торцевої розподільної системи на функціональні параметри планетарного гідромотора. Праці ТДАТУ. 2017. Вип. 17, т. 3. С. 33-50.
8. Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А., Засядько А. І. Поліпшення вихідних характеристик планетарних гідромашин. Праці ТДАТУ. 2019. Вип. 19, т. 2. С. 68-85. https://doi.org/10.31388/2078-0877-19-2-68-85.
9. Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А. Обгрунтування геометричних параметрів розподільних систем планетарних гідромашин. Праці ТДАТУ. 2020. Вип. 20, т. 2. С. 23-35. https://doi.org/10.31388/2078-0877-20-2-23-35.
10. Панченко А. І., Волошина А. А., Волков С.В., Панченко І. А., Волошин А. А. Вплив конструктивних особливостей розподільних систем на зміну робочих параметрів планетарних гідромоторів. Праці ТДАТУ. 2021. Вип. 21, т. 2. С. 3-20. https://doi.org/10.31388/2078-0877-2021-21-2-3-20.
11. Rogovyi A., Khovanskyy S., Grechka I., Pitel J. The Wall Erosion in a Vortex Chamber Supercharger Due to Pumping Abrasive Mediums. Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange. 2019. Р. 682–691. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22365-6_68.
12. Chernetskaya-Beletskaya N., Rogovyi A., Shvornikova A., Baranov I. and others: Study on the coal-water fuel pipeline transportation taking into account the granulometric composition parameters. International Journal of Engineering & Technology. 2018. Vol. 7(4.3). Р. 240–245. https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/19794.
13. Rogovyi A., Khovanskyi S., Hrechka I., Gaydamaka A. Studies of the Swirling Submerged Flow Through a Confuser. Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange. 2020. Р. 85–94. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-50491-5_9.
14. Rogovyi A., Korohodskyi V., Medvediev Y. Influence of Bingham fluid viscosity on energy performances of a vortex chamber pump. Energy. 2021. Vol. 218. Р. 119432. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119432.
15. Van de Ven J. D. On fluid compressibility in switch-mode hydraulic circuits. – Part I: Modeling and analysis. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control. 2012. Vol. 135(2). 021013-021013-13. https://doi.org/10.1115/1.4023062.
16. Van de Ven J. D. On Fluid Compressibility in switch-mode hydraulic circuits. Part II: Modeling and analysis. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control. 2012. Vol. 135(2). 021014-021014-7.https://doi.org/10.1115/1.4023063.
17. Strutynskyi S. Defining the dynamic accuracy of positioning of spatial drive systems through consistent analysis of processes of different range of performance. Naukovyi Visnyk NHU. 2018. Vol. 3. Р. 64-73. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-3/13.
18. Strutynskyi S., Nochnichenko I. Design of parallel link mobile robot manipulator mechanisms based on function-oriented element base. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 4 7(100). Р. 54-64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.174613.
19. Voloshina A., Panchenko A., Titova O., Panchenko I. Changes in the dynamics of the output characteristics of mechatronic systems with planetary hydraulic motors. Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1741. Р. 012045. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012045.
20. Gamez-Montero P., Codina E., Castilla R. A Review of Gerotor Technology in Hydraulic Machines. Energies. 2019. Vol. 12. Р. 2423. https://doi.org/10.3390/en12122423.
21. Choi T., Kim M., Lee G. [et al.]. Design of rotor for internal gear pump using cycloid and circular-arc curves. Journal of Mechanical Design. 2012. Vol. 134(1). 011005-12. https://doi.org/10.1115/1.4004423.
22. Chiu-Fan H. Flow characteristics of gerotor pumps with novel variable clearance designs. Journal of Fluids Engineering. 2015. Vol. 137(4). FE-14-1137. https://doi.org/10.1115/1.4029274.
23. Ivanović L., Blagojević M., Devedžić G. Assoul Analitycal and Numerical Analysis of Load Gerotor Pumps. Scientific Technical Review. 2010. Vol. 1(60). Р. 30-38.
24. Ivanovic L., Miric N., Devedzic G., Ćuković S. Analysis of forces and moments in gerotor pumps. Journal of Mechanical Engineering Science. 2010. Vol. 10(224). Р. 2257-2269. https://doi.org/10.1243/09544062JMES2041.
25. Stryczek, J., Bednarczyk, S., Biernacki, K. Strength analysis of the polyoxymethylene cycloidal gears of the gerotor pump. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2014. Vol. 4(14), Р. 647–660. https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.12.005.
26. Stryczek J., Bednarczyk S., Biernacki K. Gerotor pump with POM gears: Design, production technology, research. Archives of Civil and Mechanical Engineerin. 2013. Vol. 3(14). Р. 391–397. https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.12.008.
27. González J., Oro J. M. F., Argüelles-Díaz K. M. Flow analysis for a double suction centrifugal machine in the pump and turbine operation modes. International Journal for Numerical Methods in Fluids. 2009. Vol. 2(61). Р. 220-236. https://doi.org/10.1002/fld.1951.
28. Altare G., Rundo М. Computational Fluid Dynamics Analysis of Gerotor Lubricating Pumps at High-Speed: Geometric Features Influencing the Filling Capability. Journal of Fluids Engineering. 2016. Vol. 38(11). FE-15-1757. https://doi.org/10.1115/1.4033675.
29. Yang D., Yan J., Tong S. Flowrate Formulation of Deviation Function Based Gerotor Pumps. Journal of Mechanical Design. 2010. Vol. 6(132). 064503-5. https://doi.org/10.1115/1.4001595.
30. Yao J., Shi W., Wu S., Zhang D., Wang H., Hu Q. Numerical calculation and experiment on pressure fluctuation in axial flow pump. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery. 2013. Vol. 1(44). Р. 119-124. https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2013.S1.022.
31. Liu C., Jin Y., Zhou J., Tang F., Hao C., Han J. Study of internal flow in cube-type bidirection passages of axial-flow pump. System by numerical simulation and experiment. 2011. Vol. 5(30). Р. 192-198.
32. Gentner Ch., Sallaberger M., Widmer Ch., Braun O., Staubli T. Numerical and experimental analysis of instability phenomena in pump turbines. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2012. Vol. 3(15). 0320422. https://doi.org/10.1088/1755-1315/15/3/032042.
33. Ding H., Lu J. Х., Jiang В. A CFD model for orbital gerotor motor. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2012. Vol. 6(15). 062006. https://doi.org/10.1088/1755-1315/15/6/062006.
34. Rezvaya K., Krupa E., Shudryk A., Drankovskiy V., Makarov, V. Solving the hydrodynamical tasks using CFD programs. 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems. 2018. No18308004. https://doi.org/10.1109/IEPS.2018.8559548.
35. Panchenko A, Voloshina A., Titova O., Panchenko I. The influence of the design parameters of the rotors of the planetary hydraulic motor on the change in the output characteristics of the mechatronic system. Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1741. Р. 012027. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012027.
36. Voloshina A., Panchenko A., Titova O., Pashchenko V., Zasiadko A. Experimental studies of a throughput of the distribution systems of planetary hydraulic motors. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1021, Р. 012054. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1021/1/012054.
37. Hutsol T. European Green Deal: Improving the Efficiency of Using Planetary Hydraulic Machines. Energies. 2023. Vol. 16(18). 6481. https://doi.org/10.3390/en16186481.
38. Voloshina A., Panchenko A., Boltyansky O., Zasiadko A., Verkholantseva V. Improvement of the Angular Arrangement of Distribution System Windows When Designing Planetary Hydraulic Machines. Advanced Manufacturing Processes III. InterPartner 2021. LNME. 2022. P. 53-63. https://doi.org/10.1007/978-3-030-91327-4_6.
2. Panchenko А., Voloshinа А., Boltyansky О. [et al.]. Designing the flow-through parts of distribution systems for the PRG series planetary hydraulic motors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 1/3(93). Р. 67–77. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.132504.
3. Voloshina А., Panchenko А., Panchenko I., Titova O., Zasiadko A. Improving the output characteristics of planetary hydraulic machines. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 708(1). Р. 012038. https://doi.org/10.1088/1757-899X/708/1/012038.
4. Panchenko A., Voloshina A., Luzan P., Panchenko I., Volkov S. Kinematics of motion of rotors of an orbital hydraulic machine. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1021. Р. 012045. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1021/1/012045.
5. Панченко А. І., Волошина А. А., Засядько А. І. Проектування розподільних систем торцевого типу (на прикладі планетарних гідромоторів): монографія. – Запоріжжя: ТОВ «Науково-виробнича компанія «Інтер-М», 2023. 134 с.
6. Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А. Обґрунтування кінематичних схем розподільних систем гідромашин планетарного типу. Праці ТДАТУ. 2018. Вип. 18, т. 2. С. 30-49. https://doi.org/10.31388/2078-0877-18-2-29-48.
7. Панченко А. І., Волошина А. А., Засядько А. І. Вплив конструктивних особливостей торцевої розподільної системи на функціональні параметри планетарного гідромотора. Праці ТДАТУ. 2017. Вип. 17, т. 3. С. 33-50.
8. Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А., Засядько А. І. Поліпшення вихідних характеристик планетарних гідромашин. Праці ТДАТУ. 2019. Вип. 19, т. 2. С. 68-85. https://doi.org/10.31388/2078-0877-19-2-68-85.
9. Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А. Обгрунтування геометричних параметрів розподільних систем планетарних гідромашин. Праці ТДАТУ. 2020. Вип. 20, т. 2. С. 23-35. https://doi.org/10.31388/2078-0877-20-2-23-35.
10. Панченко А. І., Волошина А. А., Волков С.В., Панченко І. А., Волошин А. А. Вплив конструктивних особливостей розподільних систем на зміну робочих параметрів планетарних гідромоторів. Праці ТДАТУ. 2021. Вип. 21, т. 2. С. 3-20. https://doi.org/10.31388/2078-0877-2021-21-2-3-20.
11. Rogovyi A., Khovanskyy S., Grechka I., Pitel J. The Wall Erosion in a Vortex Chamber Supercharger Due to Pumping Abrasive Mediums. Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange. 2019. Р. 682–691. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22365-6_68.
12. Chernetskaya-Beletskaya N., Rogovyi A., Shvornikova A., Baranov I. and others: Study on the coal-water fuel pipeline transportation taking into account the granulometric composition parameters. International Journal of Engineering & Technology. 2018. Vol. 7(4.3). Р. 240–245. https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/19794.
13. Rogovyi A., Khovanskyi S., Hrechka I., Gaydamaka A. Studies of the Swirling Submerged Flow Through a Confuser. Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange. 2020. Р. 85–94. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-50491-5_9.
14. Rogovyi A., Korohodskyi V., Medvediev Y. Influence of Bingham fluid viscosity on energy performances of a vortex chamber pump. Energy. 2021. Vol. 218. Р. 119432. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119432.
15. Van de Ven J. D. On fluid compressibility in switch-mode hydraulic circuits. – Part I: Modeling and analysis. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control. 2012. Vol. 135(2). 021013-021013-13. https://doi.org/10.1115/1.4023062.
16. Van de Ven J. D. On Fluid Compressibility in switch-mode hydraulic circuits. Part II: Modeling and analysis. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control. 2012. Vol. 135(2). 021014-021014-7.https://doi.org/10.1115/1.4023063.
17. Strutynskyi S. Defining the dynamic accuracy of positioning of spatial drive systems through consistent analysis of processes of different range of performance. Naukovyi Visnyk NHU. 2018. Vol. 3. Р. 64-73. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-3/13.
18. Strutynskyi S., Nochnichenko I. Design of parallel link mobile robot manipulator mechanisms based on function-oriented element base. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 4 7(100). Р. 54-64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.174613.
19. Voloshina A., Panchenko A., Titova O., Panchenko I. Changes in the dynamics of the output characteristics of mechatronic systems with planetary hydraulic motors. Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1741. Р. 012045. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012045.
20. Gamez-Montero P., Codina E., Castilla R. A Review of Gerotor Technology in Hydraulic Machines. Energies. 2019. Vol. 12. Р. 2423. https://doi.org/10.3390/en12122423.
21. Choi T., Kim M., Lee G. [et al.]. Design of rotor for internal gear pump using cycloid and circular-arc curves. Journal of Mechanical Design. 2012. Vol. 134(1). 011005-12. https://doi.org/10.1115/1.4004423.
22. Chiu-Fan H. Flow characteristics of gerotor pumps with novel variable clearance designs. Journal of Fluids Engineering. 2015. Vol. 137(4). FE-14-1137. https://doi.org/10.1115/1.4029274.
23. Ivanović L., Blagojević M., Devedžić G. Assoul Analitycal and Numerical Analysis of Load Gerotor Pumps. Scientific Technical Review. 2010. Vol. 1(60). Р. 30-38.
24. Ivanovic L., Miric N., Devedzic G., Ćuković S. Analysis of forces and moments in gerotor pumps. Journal of Mechanical Engineering Science. 2010. Vol. 10(224). Р. 2257-2269. https://doi.org/10.1243/09544062JMES2041.
25. Stryczek, J., Bednarczyk, S., Biernacki, K. Strength analysis of the polyoxymethylene cycloidal gears of the gerotor pump. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2014. Vol. 4(14), Р. 647–660. https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.12.005.
26. Stryczek J., Bednarczyk S., Biernacki K. Gerotor pump with POM gears: Design, production technology, research. Archives of Civil and Mechanical Engineerin. 2013. Vol. 3(14). Р. 391–397. https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.12.008.
27. González J., Oro J. M. F., Argüelles-Díaz K. M. Flow analysis for a double suction centrifugal machine in the pump and turbine operation modes. International Journal for Numerical Methods in Fluids. 2009. Vol. 2(61). Р. 220-236. https://doi.org/10.1002/fld.1951.
28. Altare G., Rundo М. Computational Fluid Dynamics Analysis of Gerotor Lubricating Pumps at High-Speed: Geometric Features Influencing the Filling Capability. Journal of Fluids Engineering. 2016. Vol. 38(11). FE-15-1757. https://doi.org/10.1115/1.4033675.
29. Yang D., Yan J., Tong S. Flowrate Formulation of Deviation Function Based Gerotor Pumps. Journal of Mechanical Design. 2010. Vol. 6(132). 064503-5. https://doi.org/10.1115/1.4001595.
30. Yao J., Shi W., Wu S., Zhang D., Wang H., Hu Q. Numerical calculation and experiment on pressure fluctuation in axial flow pump. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery. 2013. Vol. 1(44). Р. 119-124. https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2013.S1.022.
31. Liu C., Jin Y., Zhou J., Tang F., Hao C., Han J. Study of internal flow in cube-type bidirection passages of axial-flow pump. System by numerical simulation and experiment. 2011. Vol. 5(30). Р. 192-198.
32. Gentner Ch., Sallaberger M., Widmer Ch., Braun O., Staubli T. Numerical and experimental analysis of instability phenomena in pump turbines. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2012. Vol. 3(15). 0320422. https://doi.org/10.1088/1755-1315/15/3/032042.
33. Ding H., Lu J. Х., Jiang В. A CFD model for orbital gerotor motor. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2012. Vol. 6(15). 062006. https://doi.org/10.1088/1755-1315/15/6/062006.
34. Rezvaya K., Krupa E., Shudryk A., Drankovskiy V., Makarov, V. Solving the hydrodynamical tasks using CFD programs. 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems. 2018. No18308004. https://doi.org/10.1109/IEPS.2018.8559548.
35. Panchenko A, Voloshina A., Titova O., Panchenko I. The influence of the design parameters of the rotors of the planetary hydraulic motor on the change in the output characteristics of the mechatronic system. Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1741. Р. 012027. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012027.
36. Voloshina A., Panchenko A., Titova O., Pashchenko V., Zasiadko A. Experimental studies of a throughput of the distribution systems of planetary hydraulic motors. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1021, Р. 012054. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1021/1/012054.
37. Hutsol T. European Green Deal: Improving the Efficiency of Using Planetary Hydraulic Machines. Energies. 2023. Vol. 16(18). 6481. https://doi.org/10.3390/en16186481.
38. Voloshina A., Panchenko A., Boltyansky O., Zasiadko A., Verkholantseva V. Improvement of the Angular Arrangement of Distribution System Windows When Designing Planetary Hydraulic Machines. Advanced Manufacturing Processes III. InterPartner 2021. LNME. 2022. P. 53-63. https://doi.org/10.1007/978-3-030-91327-4_6.
Опубліковано
2024-11-12
Як цитувати
Панченко, А., Волошина, А., Холод, І., & Волошин, А. (2024). ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ ТОРЦЕВИХ РОЗПОДІЛЬНИХ СИСТЕМ ПЛАНЕТАРНИХ ГІДРОМАШИН. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету, 14(2). https://doi.org/10.32782/2220-8674-2024-24-2-1
Розділ
Галузеве машинобудування
