Разработка высокоэффективной активной системы подавления пульсаций рабочей среды в гидравлической системе с использованием настраиваемого резонатора

Важнейшей проблемой в области создания современных гидромеханических систем является снижение уровня динамических нагрузок, которые приводят к поломках механических элементов агрегатов и трубопроводов, а также к отклонению характеристик систем автоматического регулирования. Поэтому общей целью проекта является разработка высокоэффективной активной системы подавления пульсаций рабочей среды в гидравлической системе с использованием настраиваемого резонатора. Автоматическое изменение собственной частоты гасителя в зависимости от динамических характеристик системы происходит за счёт бесступенчатого изменения объёма его полости. Однако реализация на практике и внедрение такой системы автоматического управления требует точного знания динамических характеристик объекта регулирования – гасителя, которые в настоящее время малоизучены. Кроме того, динамика гасителя значительно искажается при его совместной работе с актюатором. Поэтому в данной работе проведено исследование динамических характеристик полости, объём которой в процессе эксплуатации изменяется за счёт передвижения штока с поршнем. Податливость конструкции полости гасителя вместе с присоединённой механической системой учитывается при помощи приведённого объёма. С помощью разработанной ранее методики расчёта были рассчитаны значения приведённого объёма полости при различных положениях поршня. Полученные зависимости показывают, что: динамические характеристики полости существенно зависят от положения поршня как вследствие изменения площади стенки, на которое воздействует давление, так и вследствие изменения длины конструктивно работающей части штока. Данная математическая модель может быть использована как основа для разработки и реализации системы автоматического управления адаптивным резонатором Гельмгольца. Для проверки теоретически полученных результатов была разработана и собрана установка для экспериментального определения значений приведённого объёма полостей при стационарных условиях. В ходе исследования был разработан и изготовлен опытный образец резонансного гасителя пульсаций с изменяемым объёмом его расширительной полости, а также система управления гасителем. Для экспериментального исследования динамических характеристик гасителя был разработан и собран стенд, позволяющий проводить испытания резонатора в широком диапазоне средних давлений и частот пульсаций. Для повышения достоверности получаемых в процессе эксперимента характеристик на выходе из гасителя установлена неотражающая нагрузка в виде длинного трубопровода.