Научный коллектив Донского государственного технического университета во главе с к. т. н., доцентом кафедры «Технологии и оборудование переработки продукции агропромышленного комплекса» Светланой Тепляковой работает над созданием дроссельного делителя потока не золотникового типа – критически важного узла гидромеханических систем.
Разработка позволит обеспечить четкое и надежное управление техникой, оснащенной синхронными гидромеханическими системами, а также регулировку параметров их работы в процессе функционирования. Параллельно ведутся работы по созданию стенда для исследования характеристик инженерной новации.
– Эту задачу можно решать путем применения синхронного гидропривода с дроссельными делителями потока, которые позволяют обеспечить управление гидравлическим приводом с синхронизацией движения механизмов технологического оборудования, – рассказала Светлана Теплякова. – В машиностроении довольно часто встречается необходимость обеспечения согласованной работы двух и более независимых гидравлических двигателей. Например, выдвижение аутригеров – устройств для создания дополнительной опоры – складывание-раскладывание широкозахватных сельхозмашин.
В подобных случаях, по словам ученого, применяют делители потока – дроссельный или объемный гидроаппарат, делящий поток на две или более части. В разрабатываемом в ДГТУ делителе потока предлагается выполнить запорный элемент в виде эластичного регулирующего элемента (мембраны).
– Применение золотниковых делителей потоков в гидроприводах общего назначения затруднено, особенно если они работают в тяжелых условиях, при высоких температурах и запыленности окружающей среды, – поясняет руководитель проекта.
Результаты научных исследований, полученные в ходе реализации проекта, станут основой для промышленного производства новых дроссельных делителей и делителей-сумматоров потока не золотникового типа и позволят решить проблему импортозамещения дорогостоящих аналогов.
Созданный экспериментальный образец первоначально планируется внедрить на оборудовании базовой кафедры ДГТУ «Аграрный научный центр «Донской». После того как новинка пройдет внутривузовские испытания и будет при необходимости доработана, к испытаниям подключатся промышленные партнеры вуза.
Светлана Теплякова отмечает, что применяемые в настоящее время делители потока в большинстве случаев используют в качестве запорно-регулирующего элемента золотниковые пары. Однако им присущи значительные недостатки: высокая трудоемкость и стоимость производства, жесткие требования к качеству эксплуатации и неремонтопригодность. Попытки создать конструкцию дроссельного делителя потока, которая бы содержала запорно-регулирующий элемент, отличный от традиционного – золотникового, предпринимаются на протяжении многих лет. Однако на рынке до сих пор не представлены подобные дроссельные делители потока, учитывающие значимые недостатки серийных прототипов. Донские ученые ставят перед собой задачу найти оптимальное инженерное решение, которое позволит исключить недостатки мембранных делителей потока.
Также во время работы над проектом ученые планируют создать уникальный испытательный стенд для исследования характеристик экспериментального образца дроссельного делителя потока.
– Стенд перспективен в применении не только для исследования характеристик экспериментального образца, но и для проведения испытания других видов делителей потока. Допускается использование стенда как в качестве лабораторного оборудования, при проведении научно-исследовательской деятельности, так и в учебных целях, – добавила Светлана Теплякова.
На данный момент уже подобран прототип делителя потока, произведены расчеты и сформирована математическая модель дроссельного делителя потока с эластичным регулирующим элементом. Ученые приступают к проведению анализа статических и динамических нагрузочных и скоростных характеристик системы синхронизации, оснащенной дроссельным делителем потока. Следующим этапом станет непосредственная разработка чертежей и создание макетов экспериментальных образцов дроссельных делителей потока не золотникового типа.
Исследование выполняется при поддержке гранта в рамках конкурса «Наука-2030» программы развития ДГТУ «Приоритет 2030».
