|
Архив работы  (194 кб, MVS, Word)
В среде Model Vision Studium создана динамическая модель процесса разводки моста с управляемым гидроприводом. Программа позволяет оценивать броски перепада давления в гидроцилиндрах и путем многократного анализа синтезировать закон управления расходом, обеспечивающий минимальные скачки давления при сохранении продолжительности разводки. Создана 3D анимация моста, дающая возможность наблюдать динамические процессы при разводке.
Отчет о лабораторной работе по дисциплине: «Математические задачи специальности»
Создание динамической модели процесса разводки гидравлического моста в среде MVS
Целью данной работы является создание динамической модели процесса разводки гидравлического моста при заданном законе изменения от времени скорости движения поршней гидроцилиндров.
Для составления математической модели моста был проведен геометрический анализ приводного механизма моста. Кинематическая схема механизма приведена на рис.1.
А и О – точки крепления гидроцилиндра;
В – центр вращения крыла;
a +q - угол Ð А1ВО;
a - угол Ð АВО (в наведенном положении моста);
q – угол подъема крыла.
Рис. 1. Кинематическая схема разводного моста.
Запишем выражение проекций точки А на оси  и  :
 .
Определим теперь зависимость  при заданном законе  . Из треугольника ОАВ (рис.1) получаем следующие соотношения:
 ;
 .
Возведем в квадрат и сложим уравнения системы:
 ,
Но  , тогда
 ,
 .
Разделим обе части уравнения на  , тогда, учитывая, что  и  , получаем:
 ,
 .
Откуда следует, что
 .
Однако, для рассмотрения динамических процессов, происходящих при разводке моста, геометрических уравнений оказывается недостаточно. Поэтому составлена динамическая модель моста (рис. 2).
Рис. 2. Динамическая модель моста.
В данной модели переменная  характеризует истинное положение поршня, а переменная  определяет движение поршня при идеальной кинематической характеристике гидропередачи. Скорость поршня при идеальной характеристике может быть названа скоростью холостого хода. Она связана с расходом  и эффективной площадью цилиндра  следующим соотношением:
 .
Сравнение движения массы  имеет вид
 ,
где  - суммарная сила воздействия рабочей жидкости на поршни гидроцилиндров.
 ,
где  - жесткость гидропередачи,
 - вязкость гидропередачи.
Таким образом, мы получаем систему уравнений движения системы:
 .
Следовательно, задавшись законом изменения  , можно определить интегрированный расход и длину выдвижения штока  .
Кроме того, важнейшим параметром, характеризующим процессы, происходящие в гидропередаче, является перепад давления в гидроцилиндрах  :
 .
Поэтому большое значение начинает играть закон выхода на постоянную скорость  .
Для реализации динамической модели моста выбран пакет Model Vision Studium.
Структурная схема модели приводится на виртуальном стенде (рис.3). Она состоит из блока управления Contrl_1 и блока модели Bridge_1.
В данной модели предусмотрена возможность реализации линейного и синусоидального законов выхода на постоянное значение скорости. Законы запрограммированы с помощью кусочного задания функций в карте поведения класса Contrl_1 (рис.3). Времена разгона и торможения определяются параметрами класса Contrl_1.
Возможно и регулирование параметров модели с использованием панели управления (рис.4). Создана 3D анимация крыла моста.
Процесс разводки останавливается либо при достижении крылом угла в 72° с горизонтом, либо по прошествии заранее запрограммированного времени разводки (параметры каласса Contrl_1).
В окнах временных диаграмм приводится график закона изменения скорости хода поршня от времени  , а также строятся графики , и препада давления в гидроцилиндрах  .
Рис.3. Виртуальный стенд и карта поведения класса Contrl_1.
Рис.4. Динамическая модель моста.
Выводы
Создана динамическая модель процесса разводки гидравлического моста при различных законах изменения от времени скорости движения поршней гидроцилиндров. В результате создана 3D анимация крыла моста и получены графики , и препада давления в гидроцилиндрах . Все полученные графики совпадают с реальными показаниями, снятыми на мостах в процессе разводки.
В начало
|
