КОНЕЧНОЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ ВТУЛКИ И ШТОКА В СОСТАВЕ ГИДРОЦИЛИНДРА

Леонид Викторович Шипулин, Анастасия Сергеевна Дегтярева-Кашутина

Аннотация


Гидропривод с гидростатическими направляющими (ГП с ГСН) предназначен для использования в составе различного стендового испытательного оборудования, а именно:
ресурсных, вибрационных и разрушающих стендов, применяемых для проведения эксплуатационных испытаний в нефтегазовой, аэрокосмической, военной и других отраслях
для установления фактических значений показателей работоспособности различных ответственных деталей и компонентов. ГП с ГСН по своей конструкции похож на обычный
гидропривод, но шток, располагаемый в гидроприводе, установлен в гидростатических
направляющих.
Гидростатические направляющие имеют малые потери мощности на трение, могут
иметь широкие перемычки, а используемое масло может быть вязким. Гидростатические
направляющие обеспечивают даже при самых низких скоростях равномерное (без скачков)
движение штока.
В рамках данной статьи рассматривается расчет на прочность втулки и штока, входящих в состав ГП с ГСН. Для проведения моделирования напряжений, деформаций и перемещений, возникающих при работе втулки и штока, используется метод конечных элементов, реализованный средствами программы ANSYS. Данные, полученные в результате моделирования, хорошо согласуются с расчетами по известным зависимостям сопротивления
материалов, согласно которым величина радиальных напряжений в толстостенном цилиндре равна по модулю и обратна по знаку внутреннему давлению на втулку. Также проведена оценка дополнительного увеличения радиуса проточной части узла. Полученная величина совместного изменения диаметров втулки и штока оказалась сравнима с допуском
на изготовление внутреннего диаметра втулки. Но в случае изготовления втулки по верхней границе допуска может произойти увеличение расхода смазки. Поэтому произведен
расчет для установления максимального значения расхода, который показал, что даже при
максимальном зазоре расход в пределах нормы


Ключевые слова


гидропривод с гидростатическими направляющими; моделирование; напряжения; расход.

Полный текст:

PDF

Литература


Koutchma, T. Adapting High Hydrostatic Pressure (HPP) for Food Processing Operations /T. Koutchma. – Elsevier, 2014. – 130 p.

Tewari, G. High pressure processing of foods: An overview / G. Tewari, D. Jayas, R. Holley // Science Aliments. – 1999. – Vol. 19. – Р. 619–661.

Schreiber, K.A. Ground States of the Two-Dimensional Electron System at Half-Filling under Hydrostatic Pressure / K.A. Schreiber. – Springer International Publishing, 2019. – 112 p.

Javaherdashti, R. Hydrostatic Testing, Corrosion, and Microbiologically Influenced Corrosion A Field Manual for Control and Prevention / R. Javaherdasht, F. Akvan. – CRC Press, 2017. – 91 p.

Hassanzadeh, M. Hydrostatic test of storage tanks using seawater and corrosion considerations /

M. Hassanzadeh, Kh. Rahmani // Engineering Failure Analysis. – 2021. – Vol. 122. – Number article

DOI: 10.1016/j.engfailanal.2021.105267.

Acoustic emission characteristics of used 70 MPa type IV hydrogen storage tanks during hydrostatic burst tests / D. Wang, B. Liao, Ch. Hao et al. // International Journal of Hydrogen Energy. –

– Vol. 46, Iss. 23. – P. 12605–12614. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2020.12.177.

Сайт Hydraulics International [Электронный ресурс]. – 2018–2020. Режим доступа:

https://hiipumps.ru/ru/product/type/?id=124, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения

08.2021).

Сайт URACA [Электронный ресурс]. – 2020. Режим доступа: www.uraca.com, свободный.

– Загл. с экрана (дата обращения 30.08.2021).

Сайт Resato [Электронный ресурс]. – 2015–2020. Режим доступа: https://www.resato.com,

свободный. – Загл. с экрана (дата обращения 30.08.2021).

Сайт Candan Makina LTD [Электронный ресурс]. – 2010–2021. Режим доступа:

http://www.candanmakina.com, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения 30.08.2021).

Сайт ЗЕТ-ТЕХНО [Электронный ресурс]. – 2002–2020. Режим доступа: https://www.ztec.ru, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения 30.08.2021).

Rowe, W.B. Hydrostatic and hybrid bearing design / W. Rowe. – Cambridge. Great Britain at the University Press, 1983. – 248 p.

Сайт Team Corporation [Электронный ресурс]. – 2010–2021. Режим доступа: https://teamcorporation.com, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения 30.08.2021).

Сайт ZOLLERN [Электронный ресурс]. – 2010–2021. Режим доступа: https://www.zollern.com/en, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения 30.08.2021).

Гохфельд, Д. . Механические свойства сталей и сплавов при нестационарном нагружении: справочник / Д. . Гохфельд, Л.Б. Гецов, К.М. Кононов и др. – Екатеринбург: УрО Р Н, 1996.

– 405 с.

Феодосьев, В.И. Сопротивление материалов / В.И. Феодосьев. – М.: МГТУ им. Баумана, 2010. – 590 с.

Воскресенский, В. . Расчет и проектирование опор жидкостного трения: справочник / В. . Воскресенский, В.И. Дьяков, .З. Зиле. – М.: Машиностроение. 1983. – 232 с.

Srinivasan, V. Analysis of Static and Dynamic Load on Hydrostatic Bearing with Variable Viscosity and Pressure / V. Srinivasan // Indian Journal of Science and Technology. – 2013. – Vol. 6 (6S). –

P. 4777–4782.

Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. – М.: Дрофа, 2003. – 840 с.

Проектирование гидростатических подшипников / под ред. Г. Риппела. – М.: Машиностроение, 1967. – 136 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.