Experimental and modeling studies of hydrostatic systems with the counterbalance valves which are used in hydraulic lifting systems with passive and active load

• Autorzy: Stawiński Ł.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2016.3.12

Warianty tytułu

PL

Eksperymentalne i modelowe badania układu hydraulicznego z zaworami hamującymi typu counterbalance stosowanymi w układach dźwigowych z obciążeniem biernym i czynnym

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article describes the structure and principle of the brake valve type counterbalance and the impact of its setup on the operatnig safety of hydrostatic systems with variable load, and in particular the problem of vibration and instability of operation of such systems after stop and restart with the active load. Mathematical and physical models of the valve and hydrostatic system with variable load have been developed. The models have been verified on the test bench, on which it is possible to the formation of arbitrary diagrams and extortion. The static and dynamic charasteristics of the valve and the key operating parametres of the hydrostatic system that affect its useful properties have been shown. The simulation studies, which identify critical design parametres of the valve, that are crucial to the behaviour of the valve, and thus, hydrostatic system, has been carried out.

PL

Artykuł opisuje budowę oraz zasadę działania zaworu hamującego typu counterbalance oraz wpływ jego nastaw na bezpieczeństwo pracy układów hydrostatycznych przy zmieniającym się obciążeniu, a w szczególności problem drgań i niestabilności pracy takiego układu hydrostatycznego po zatrzymaniu i ponownym uruchomieniu po przejściu z obciążenia biernego na czynne. Opracowane zostały modele matematyczne i fizyczne zaworu oraz układu hydrostatycznego ze zmiennym obciążeniem, które zweryfikowano na stanowisku badawczym, na którym możliwe jest kształtowanie dowolnych przebiegów i wymuszeń. Zamieszczone zostały charakterystyki statyczne i dynamiczne zaworu oraz przebiegi kluczowych parametrów pracy układu hydrostatycznego, które mają wpływ na jego właściwości użytkowe. Przeprowadzone badania symulacyjne identyfikują krytyczne parametry konstrukcyjne zaworu, które mają kluczowe znaczenie na zachowanie się zaworu, a co za tym idzie, układu hydrostatycznego. Słowa kluczowe: bezpieczeństwo obsługi maszyn, układy hydrostatyczne, zawór hamujący, counterbalance, dźwigi koszowe, żurawie.

Słowa kluczowe

EN

operating safety of machines; hydrostatic system; braking valve; counterbalance valve; platform; cranes

PL

bezpieczeństwo obsługi maszyn; układy hydrostatyczne; zawór hamujący; counterbalance; dźwig koszowy; żurawie

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 18, no. 3
• Strony: 406--412
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stawiński Ł.

• Faculty of Mechanical Engineering Lodz University of Technology Departament of Vehicles and Fundamentals of Machine Design ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Andersen Bo, R. Energy efficient load holding valve. The 11th Scandinavian International Conference on Fluid Power. Linkoping, 2009.
• 2. Bednarski S., Kontrolowany ruch siłownika z obciążeniem czynnym. Hydraulika i Pneumatyka 2012; 2: 10-14.
• 3. Cochran K. Cartridge valve and mianifold technologies - a components approach to improved energy efficiency. Energy efficient hydraulics and pneumatics conference. Rosemont, 2012.
• 4. Dabholkar R., Indulkar S., Overcenter valves are key to hydraulic control. Design World. www.designworldonline.com, 2012.
• 5. Dasgupta K., Watton J. Modeling and dynamics of a two-stage pressure rate controllable relief valve: A bondgraph approach. International Journal of Modelling and Simulation 2008; 28: 11-19, http://dx.doi.org/10.2316/Journal.205.2008.1.205-4336.
• 6. Hitchcox, A. The truth about problem valves. Hydraulics & Pneumatics. The Penton Media Buildings. Cleveland, 2009.
• 7. Johnson J. L., Counterbalance Valve Circuits, Hydraulics & Pneumatics, The Penton Media Building. Cleveland, 2009.
• 8. Karta katalogowa nr WK 498 500 firmy Ponar-Wadowice.
• 9. Nordhammer P. A., Bak M. K., Hansen M. R. A method for reliable motion control of pressure compensated hydraulic actuation with counterbalance valve, 12th International Conference on Control. Automation and Systems 2012; 1: 759-763.
• 10. Nordhammer P. A., Bak M. K., Hansen M. R. Controlling the slewing motion of hydraulically actuated crane using sequential activation of counterbalance valve, 12th International Conference on Control. Automation and Systems 2012; 1: 773-778.
• 11. Ritelli G. F. Energetic and dynamic impact of counterbalance valve in fluid power machines. Energy Conversion and Management 2013; 76:701-711, http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2013.08.021.
• 12. Stawiński, Ł. Badania symulacyjne układu hydrostatycznego z zaworem counterbalance. Międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna:Napędy i Sterowanie Hydrauliczne i Pneumatyczne 2012; 1: 246-254.
• 13. Stawiński, Ł. Stanowisko laboratoryjne do badań układów hydrostatycznych ze zmiennym obciążeniem. Hydraulika i Pneumatyka 2014; 1: 9-12.
• 14. Stawiński, Ł. Układy hydrostatyczne do napędu siłowników przy zmiennym kierunku obciążanie tłoczyska. Hydraulika i Pneumatyka 2011; 1: 17-20.
• 15. Stryczek S. Napęd hydrostatyczny - elementy. WNT, Warszawa 1998.
• 16. Tomczyk J. Modele dynamiczne elementów i układów napędów hydrostatycznych WNT, Warszawa 1999.
• 17. Zhao L., Xinhui L., Tongjian W., Influence of counterbalance valve parameters on stability of the crane lifting system, International Conference on Mechatronics and Automation. Xi'an, 2010; 1: 1010-1014.