Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane przyczyny pulsacji ciśnienia w układach hydrostatycznych

Stosiak Michał, Karpenko Mykola

Napędy i Sterowanie

|

2022

|

R. 24, nr 9

46--52

PL

W pracy przybliżono wybrane przyczyny pulsacji ciśnienia w układach hydrostatycznych. Wskazano na negatywne skutki tego zjawiska. Podkreślono, że w układach hydrostatycznych z hydrauliczną linią długą (HLD) dochodzić może o amplifikacji amplitud pulsacji ciśnienia dla rezonansowych długości przewodów hydraulicznych przy określonej częstotliwości wymuszenia. Wskazano również, że zewnętrzne drgania mechaniczne działające na zawory hydrauliczne mogą powodować zmiany w widmie pulsacji ciśnienia w układzie hydrostatycznym.

EN

In this paper, the selected reasons for the pressure pulsation in hydrostatic systems are introduced. The negative effects of this phenomenon are pointed out. It was emphasized that in hydrostatic systems with a hydraulic long line (HLD), amplification of pressure pulsation amplitudes may occur for resonant lengths of hydraulic lines at a specific forcing frequency. It was also indicated that external mechanical vibrations acting on hydraulic valves can cause changes in the pressure pulsation spectrum of the hydrostatic system.

2

Determination of coefficients of energy losses occurring in a constant capacity pump working in a typical hydrostatic drive

Skorek Grzegorz

Journal of KONES

|

2019

|

Vol. 26, No. 1

159--166

EN

In order to assess possibilities of energy saving during hydrostatic drive system operation, should be learned, and described losses occurring in system. Awareness of proportion of energy, volume, pressure, and mechanical losses in elements is essential for improving functionality and quality of hydrostatic drive systems characterized by unquestionable advantages. In systems with too low efficiency there is increase of load, mainly in case of pump load, which can lead to higher risk of failure, necessity of repair or replacement, as well as to shorten service life of system. Coefficients ki, given in subject literature by Paszota, describe relative value of individual losses in element. They make it possible to assess proportions of losses and assess value of energy efficiency (volumetric, pressure, mechanical) resulting from losses occurring at nominal pressure pn of system in which element is used. As a result, thanks to knowledge of coefficients ki of individual losses, it is possible to determine losses and energy efficiency of components operating in hydraulic system as well as efficiency of system with defined structure of motor speed control as function of speed and load coefficient of motor. Knowledge of coefficients of energy losses occurring in system elements (pump, hydraulic motor, conduits, and motor) allows building models of losses and energy efficiency of element working in system and energy efficiency of system as whole composed of elements. Mathematical models of losses and energy efficiency in system must take into account conditions resulting from applied structure of system, from level of nominal pressure, from rotational speed of motor driving pump shaft, from viscosity change of applied hydraulic oil. Article presents method of determining coefficients of axial piston pump used in typical hydrostatic drive system with proportional control. Values that can be assumed for these loss coefficients for other hydraulic pumps are also given.

3

Study of losses and energy efficiency of hydrostatic drives with hydraulic cylinder

Skorek G.

Polish Maritime Research

|

2018

|

nr 4

114--129

EN

Energy efficiency of hydrostatic transmissions, and especially efficiencies of drives with motor speed controlled by throttle, as well as efficiency of hydraulic servomechanisms can in fact be higher than the efficiency values most frequently given by the respective literature in this field. With the progress achieved in recent years in the development of hydraulic systems it is becoming necessary to develop methods for precise energy efficiency calculation of such systems. It is difficult to imagine that more and more, better and better machines and control elements could be used without the possibility of a mathematical tool at our disposal to enable an accurate analysis and assessment of behavior of the system in which such machines and control elements have been applied. The paper discusses energy savings using mathematical model of losses in elements, the energy efficiency of the system. There are possibilities to reduce energy losses in proportional control systems (in the pump, in the throttle control unit, especially in the cylinder), and thus to improve the energy efficiency of the throttling manifold. The considerations allow for comparison of the loss power resulting from the applied hydraulic control structure of the hydraulic cylinder and the power consumed by the pump from the electric motor that drives it, the power necessary to provide pump-driven hydraulic cylinder. The article shows the impact on the output (useful) power consumed in the considered systems, and the impact on the power consumed of the loss power in the individual elements. The paper presents also formulas of loss power, formulas of energy efficiency connected with investigated hydrostatic drives, two schematic diagrams of hydraulic systems, their principle of operation and problems of studying losses in elements and energy efficiency characteristics of systems consisting of a feed assembly, control set and cylinder. It also includes a subject matter connected with an energy loss power of hydrostatic systems with hydraulic cylinder controlled by proportional directional control valve. Diagrams of loss power of two hydraulic systems worked at the same parameters of speed and load of a cylinder, which were different due to structure and ability of energy saving, were presented and compared.

4

Energy saving systems of hydrostatic drives for ship deck machines

Skorek G.

New Trends in Production Engineering

|

2018

|

Vol. 1, Iss. 1

507--514

EN

A control system with a proportional directional throttling control valve or a directional control servo valve, controlling a cylinder (linear hydraulic motor) is used in the ship steering gear drive, in the controllable pitch propeller control, in the variable capacity pump control system for hydraulic deck equipment motors or fixed pitch propellers in small ships (for example ferries). Energy savings in a constant capacity pump operation can be achieved by means of overflow valve controlled by the oil outlet pressure between the directional throttling control valve and the cylinder. Although structural volumetric losses cannot be eliminated in such a system, but it is possible to reduce considerably structural pressure losses, mechanical losses and volumetric losses in the pump, and mechanical losses in the cylinder too. The paper discusses these energy savings using an earlier developed by Paszota mathematical model of losses in elements, the energy efficiency of the system and the operating range of the cylinder. The paper also presents a comparison of the energy behavior of two widespread structures of hydrostatic systems: a standard individual systems with a throttling steering fed by a constant capacity pump. Both system solutions are described and equations of the total efficiency η of the system are presented. Diagrams of energy efficiency of two hydraulic systems working at the same parameters of a speed and a load of hydraulic linear motor, which were different due to structure and ability of energy saving, were presented and compared.

5

Influence the applied control structure on energy efficiency of the hydrostatic system

Skorek G.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 3

411--418

EN

A control system with a proportional directional throttling control valve or a directional control servo valve, controlling a cylinder (linear hydraulic motor) is used in the ship steering gear drive, in the controllable pitch propeller control, in the variable capacity pump control system for hydraulic deck equipment motors or fixed pitch propellers in small ships (for example ferries). The hydraulic system is designed first of all taking into consideration the nominal parameters of the cylinder load and speed. For such parameters, the energy efficiency of the elements and complete system is described. Meanwhile the exploitation conditions can vary in full range changes of the cylinder load and speed coefficients. The article presents a comparison of the energy behaviour of two widespread structures of hydrostatic systems: a standard individual systems with a throttling steering fed by a constant capacity pump. Both hydraulic solutions are described and equations of the total efficiency η of the system are presented. Diagrams of energy efficiency of two hydraulic systems working at the same parameters of a speed and a load of hydraulic linear motor, which were different due to structure are presented and compared, as well ability of energy saving. This publication also presents analyses and compares the areas of the power fields of energy losses occurring in the elements of two hydraulic systems with different structures of the hydraulic linear motor speed control.

6

Charakterystyki mocy strat energetycznych w wybranych elementach układów hydraulicznych

Skorek G.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2017

|

nr 100

164--178

PL

W artykule porównano dwa układy ze sterowaniem dławieniowym, które zasilane były pompą o stałej wydajności. Poruszono tematykę związaną ze stratami energetycznymi układów hydrostatycznych z silnikami hydraulicznymi liniowymi sterowanymi proporcjonalnie rozdzielaczem proporcjonalnym. Przedstawiono i porównano wykresy mocy strat dwóch układów hydraulicznych pracujących przy tych samych parametrach prędkości i obciążenia siłownika, lecz różniących się strukturą oraz możliwością oszczędności energii.

EN

In this article two hydrostatic systems with a throttling steering fed by a constant capacity pump were compared. The subject matter connected with an energy losses of hydrostatic systems with hydraulic linear motors controlled by proportional directional valve was presented. Diagrams of power losses of two hydraulic systems worked at the same parameters of a speed and a load of hydraulic linear motor, which were different due to structure and ability of an energy saving, were presented and were compared.

7

Comparison of the structural and total energy efficiency of selected hydraulic systems with proportional control linear motor

Skorek G.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 2

317--324

EN

In the paper are presented the diagrams of the structural energy efficiency of system with the throttling control assembly and total energy efficiency of the system with constant or variable capacity pump cooperating an overflow valve with the throttling control of the linear hydraulic motor. Diagrams of total energy efficiency of three hydraulic systems working at the same parameters of speed and load of hydraulic linear motor, which were different due to structure and ability of energy saving were presented and compared. This publication also presents analyses and compares the areas of the power fields of energy losses occurring in the elements of three compared hydraulic systems with different structures of the hydraulic linear motor speed control on example on Load Sensing system. The graphical interpretation of the power of losses in the hydrostatic drive and control system elements lets to compare the same power fields of energy losses with other power fields of another structure. This enables to understand what energy losses are the biggest and in which elements of compared hydraulic systems. The best possibility to use in system, as a supply source of the hydraulic cylinder speed series throttling control assembly, is a set consisting of a variable capacity pump cooperating with a Load Sensing (LS) regulator, which totally eliminates the structural volumetric losses in a system. Power ΔPstv of structural volumetric losses is equal to zero, because the current pump capacity QP is adjusted, by the LS regulator, to the current flow intensity QM set by the throttling assembly.

8

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

Stawiński Ł.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 3

406--412

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.

9

The opportunities for getting energy savings in the hydrostatic drive system

Skorek G.

Journal of KONES

|

2014

|

Vol. 21, No. 2

273--280

EN

Full picture of the energy losses in a hydrostatic drive system is a picture of the power of energy losses in the system elements. Paper presents the areas of the power fields of energy losses occurring in the elements of some hydraulic systems with different structures of the hydraulic motor speed control. Proposed graphical interpretation allows analysing and comparing different hydrostatic drive systems. In many constructed and manufactured machines currently used hydrostatic drive systems or electro hydrostatic systems of varying complexity. Today, the need for energy-efficient systems forces to some extent the development and improvement of computational methods using computer aided relating to energy efficiency systems. Hydrostatic systems especially in modern machines play a very important role. Actuators, such as hydraulic motors, hydraulic cylinders is commonly used for a long time, including on machines and equipment land and marine. Unawareness of proportions of the energy, volumetric, pressure and mechanical losses in elements is often the case. Problems connected with energy efficiency are essential for improvement of functionality and quality of hydrostatic drive systems, characterised by unquestioned advantages. Energy efficiency of hydrostatic transmissions, particularly those with throttling control of the motor speed, and also efficiency of the hydraulic servomechanism systems may be in fact higher than the values most often quoted in publications on the subject.

10

Energy efficiency of a hydrostatic drive with proportional control compared with volumetric control

Skorek G.

Polish Maritime Research

|

2013

|

nr 3

14--19

EN

There are uninvestigated areas connected with behaviour of elements in hydraulic systems with different structures. Unawareness of proportions of the energy, volumetric, pressure and mechanical losses in elements is often the case. Problems connected with energy efficiency are essential for improvement of functionality and quality of hydrostatic drive systems, characterised by unquestioned advantages but also by relatively low efficiency in comparison with other types of drive. Energy efficiency of hydrostatic transmissions, particularly those with throttling control of the motor speed, and also efficiency of the hydraulic servo-mechanism systems may be in fact higher than the values most often quoted in publications on the subject. Possibility of calculating the real value of the hydraulic system overall efficiency as a function of many parameters influencing it, becomes a tool of complete evaluation of the designed system quality. The paper compares efficiencies of systems with cylinder proportional control and efficiency of the system volumetric control by a variable capacity pump. Presented are also two schematic diagrams of the investigated hydrostatic systems, their principle of operation and problems of studying losses in elements and energy efficiency of systems consisting of a feed assembly, control set and cylinder.

11

Doświadczenia własne w wyciszaniu maszyn z napędem hydrostatycznym

Kollek W., Kudźma Z.

Napędy i Sterowanie

|

2012

|

R. 14, nr 6

76-85

PL

W referacie przedstawiono główne aspekty działań walki z hałasem w maszynach budowlanych z napędem hydrostatycznym, prowadzonych w oparciu o metodę czynną i bierną. Przedstawiono wyniki badań akustycznych na obiektach rzeczywistych, które stanowiły ładowarki Ł-220, Ł-34 oraz dźwig samochodowy ZSH-6. Obniżenie hałasu układu napędowego tych maszyn osiągnięto za pomocą osłony dźwiękochłonnej oraz poprzez zastosowanie komorowego i niskoczęstotliwościowego tłumika pulsacji ciśnienia. Podstawą do wymiarowania tłumików komorowych jest analogia mechaniczna zespołu przewód hydrauliczny – tłumik, na podstawie której opracowano program komputerowy, pozwalający określić objętość tłumika w zależności od parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych dla założonej skuteczności tłumienia. Dobór parametrów tłumika czynnego sprowadza się do zapewnienia warunków równości częstotliwości rezonansowej układu tłok – sprężyna hydropneumatyczna, z częstotliwością pulsacji ciśnienia fw, która ma ulec zmniejszeniu. Został potwierdzony wpływ amplitudy pulsacji ciśnienia na hałas układu hydraulicznego. Zmniejszając pulsację, obniżamy hałaśliwość układu hydraulicznego. Słowa kluczowe: układ hydrostatyczny, pulsacja ciśnienia, hałas.

EN

The paper presents the main aspects of noise abatement measures in construction machinery conducted on the basis of active and passive methods. The results of research on the acoustics of real objects, which were the loader Ł-260, Ł-34 and car lift zsh-6 are presented. Reducing noise of propulsion system of these machines has been achieved by a sound absorbing shield and through the use of pressure fluctuation damper and, therefore, based on the method of passive noise reduction. The article shows also a reduction of noise in transient states of hydrostatic drive systems using starting valve (own design) or proportional valves and appropriate control algorithm for them.

12

Porównanie dwóch układów hydrostatycznych ze sterowaniem dławieniowym - zasada działania, rozkład ciśnień oraz straty mocy

Skorek G.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2011

|

nr 71

115-130

PL

W artykule porównano dwa układy ze sterowaniem dławieniowym, zasilane pompą o stałej wydajności. Przedstawiono również rozkład ciśnień w układach oraz formę graficzną, ilustrującą moce i straty mocy w poszczególnych elementach. Porównano zarówno wielkość mocy poszczególnych strat, wynikających z zastosowanej struktury sterowania prędkości silnika hydraulicznego liniowego, jak i moc pobieraną przez pompę od napędzającego ją silnika elektrycznego, konieczną do zapewnienia wymaganej niezmienionej wielkości użytecznej, napędzanego pompą, silnika hydraulicznego liniowego. Układ hydrauliczny napędu i sterowania proporcjonalnego silnika hydraulicznego liniowego może być zasilany pompą o stałej wydajności, współpracującą z zaworem przelewowym, stabilizującym ciśnienie zasilania rozdzielacza proporcjonalnego na poziomie ciśnienia nominalnego, bądź pompą współpracującą z zaworem przelewowym sterowanym ciśnieniem na dopływie do odbiornika. Układ zmiennociśnieniowy umożliwia obniżenie strat w pompie, w zespole sterowania i w silniku hydraulicznym liniowym.

EN

This publication compares two hydrostatic systems with a throttling steering fed by a constant capacity pump. It also presents a distribution of pressures in hydraulic units as well as a graphic form, which illustrates powers and losses of power in particular elements. The analysis allows to compare the values of power of losses ensuing from the used structure of control of the hydraulic linear motor speed as well as the value of power absorbed by the pump from its driving electric motor, power necessary for providing the required stable value of useful power of the hydraulic linear motor driven by the pump. A system of drive and proportional steering of hydraulic linear motor can be fed by constant capacity pump cooperated with an overflow valve, which stabilizes a supply pressure of proportional valve on a level of nominal pressure, or by pump cooperated with controlled overflow valve a pressure on inlet to receiver. A variable pressure system enables the losses decreasing in the pump, in the control unit and in the hydraulic linear motor.

13

Zarys modelu niezawodnościowego pewnej klasy elementów systemów hydrostatycznych

Czyński M., Rosochacki W.

Przegląd Mechaniczny

|

2011

|

nr 11

34-37

PL

W pracy przedstawiono problematykę budowy modelu niezawodnościowego wybranej klasy elementów systemów hydrostatycznych pracujących w warunkach działania obciążeń losowych. Rozważano dwa dominujące typy uszkodzeń: trwałe odkształcenie plastyczne jako skutek przeciążenia oraz pęknięcie zmęczeniowe jako skutek zmęczenia objętościowego. W modelu niezawodnościowym elementu uwzględniono zależności stochastyczne cech zdatności wynikające z wpływu procesu stochastycznego obciążeń.

EN

The paper presents the problem of construction of reliability model of selected elements of hydrostatic systems operating under random loads conditions. There were considered two dominant types of damage: permanent plastic deformation as a result of overloading and fatigue fracture as a result of volumetric fatigue process. The reliability model considers stochastic characteristics of usefulness properties arising from the impact of the stochastic process of the loads.

14

Sprawność strukturalna jako miara efektywności energetycznej układów hydraulicznych

Zastempowski B.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 5

138-139

PL

W artykule przedstawione zostaną sposoby poprawy sprawności układów hydrostatycznych. Właściwy dobór struktury ukůadu, juý na etapie projektowania, wpływa w sposób istotny na sprawność układu. Przedstawiona zostanie procedura szybkiej oceny sprawności układów hydrostatycznych ze sterowaniem dławieniowym. Procedura ta wykorzystuje pojęcie sprawności strukturalnej. Wartości sprawności strukturalnej zostały stablicowane dla typowych układów hydraulicznych.

EN

Methods of improvement of hydrostatic system efficiency are presentee the paper. A proper selection of system structure just on a design stagi essential for hydraulic system efficiency. A procedure of fast assessmen hydrostatic system efficiency equipped in throttling control was elaboral This procedure employs structural efficiency idea. Values of structural ficiency date are shown in the table for typical hydraulic systems.

15

Badania hydrostatycznego układu skrętu bezzałogowej platformy lądowej

Bartnicki A., Sprawka P., Typiak A.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2007

|

R. 49, nr 3-4

191-194

PL

W artykule przedstawiony został hydrostatyczny układ skrętu w bezzałogowej platformie lądowej dla zdalnego i automatycznego systemu kontroli. Badania potwierdziły znaczenie tego systemu w zastosowaniach zaprezentowanych w artykule, a jednocześnie dowiodły potrzeby przeprowadzania dalszych badań struktury systemu i algorytmu regulacji.

EN

In this paper an application of hydrostatic steering system in unmanned ground platform for remote and automation control system is presented. Experimental research confirmed usefulness of this system in applications presented in this paper and simultaneously pointed at necessity of carrying out further research on the system 's structure and control algorithms.

16

Zakłócenia pracy hydrostatycznych układów sterowanych w technice proporcjonalnej - Identyfikacja wymuszeń

Kollek W., Kudźma Z., Maga K., Stosiak M.

Napędy i Sterowanie

|

2004

|

R. 6, nr 5

53--57

PL

Zaletą hydrostatycznych układów jest między innymi to, że łatwo poddają się automatyzacji, wporównaniu do innego rodzaju napędu. Uwidacznia się to zwłaszcza przy zastosowaniu elementów hydraulicznych proporcjonalnych lub serwozaworów. Istota sterowania proporcjonalnego polega na utrzymywaniu proporcjonalności pomiędzy elektrycznym sygnałem wejściowym o niewielkiej mocy a hydraulicznym sygnałem wyjściowym, którym jest wartość ciśnienia lub natężenia przepływu – z reguły o znacznie większej mocy.

17

Elektrohydrauliczne układy sterowania i regulacji w technice proporcjonalnej

Kollek W., Kudźma Z., Stosiak M.

Napędy i Sterowanie

|

2003

|

R. 5, nr 4

46--50

PL

Zaletą układów hydrostatycznych jest m.in. łatwa możliwość automatyzacji tego rodzaju napędu. Uwidacznia się to zwłaszcza przy zastosowaniu zaworów proporcjonalnych lub serwozaworów. Istotą sterowania proporcjonalnego jest utrzymywanie proporcjonalności pomiędzy elektrycznym sygnałem wejściowym (natężeniem prądu sterującego) o małej mocy a hydraulicznym sygnałem wyjściowym ciśnienia lub natężenia przepływu o znacznie większej mocy.