Skip to content

Разработка энергоэффективной системы управления гидравлическим приводом мобильных строительных машин

Jul 2026 · Stroitelʹnye i dorožnye mašiny · 0 citations · 8 references

Abstract

Дроссельное распределение потока в гидроприводе мобильных строительных машин остаётся источником потерь, которые не устраняются ни повышением рабочего давления, ни улучшением объёмных характеристик насосов: перепад, снимаемый на золотнике и на компенсаторе, определяется разностью нагрузок одновременно работающих потребителей и слабо зависит от совершенства отдельных агрегатов. Расхождение между заявляемой экономией от систем регулирования по нагрузке и фактическим расходом топлива в эксплуатации сохраняется, а количественная привязка выигрыша к отдельным управляющим воздействиям разработана слабо. Цель работы состоит в разработке структуры системы управления гидравлическим приводом, снижающей цикловые энергозатраты, и в количественной оценке вклада каждого управляющего мероприятия. Построена авторская расчётная модель энергетического баланса шестифазного рабочего цикла одноковшового экскаватора класса 15-16 т с ковшом 0,65 куб. м, охватывающая дроссельное управление, гидромеханическое и электронное регулирование по нагрузке и предложенную структуру с разделением потребителей на два независимо регулируемых контура, адаптивной настройкой перепада 0,8 МПа, разгрузкой насосов в паузах и рекуперацией энергии опускания рабочего оборудования. Цикловой коэффициент полезного действия повышается с 0,562 при дроссельном управлении до 0,830, приведённый расход топлива снижается с 11,85 до 7,67 кг/маш.-ч и оказывается на 28,3% ниже норматива, рассчитанного по методике приказа Минстроя России № 916/пр. Декомпозиция выигрыша показала, что из суммарных 20,0% экономии относительно классического регулирования по нагрузке 11,6 процентных пункта дало контурное разделение потоков по уровню нагрузки, 4,8 – снижение настройки перепада, 2,8 – разгрузка в паузах и 2,3 – рекуперация. Основной резерв энергоэффективности сосредоточен в структуре распределения потока между потребителями; накопление и возврат энергии дают заметно меньший эффект, и приоритет при модернизации гидропривода принадлежит алгоритмам согласования контуров. Throttling-based flow distribution in the hydraulic drive of mobile construction machines remains a source of losses eliminated neither by raising the working pressure nor by improving the volumetric characteristics of pumps: the differential absorbed by the spool and by the compensator is governed by the difference between the loads of simultaneously operating consumers. The discrepancy between the fuel economy claimed for load-sensing systems and the actual consumption in service persists, while the quantitative attribution of the gain to individual control actions remains poorly developed. The purpose of the work is to develop a control structure that reduces cycle energy consumption and to quantify the contribution of each control measure. An author's computational model of the energy balance of a six-phase working cycle of a 15-16 t single-bucket excavator with a 0,65 cu. m bucket covers throttle control, hydromechanical and electronic load-sensing control, and the proposed structure with the consumers divided between two independently regulated circuits, an adaptive differential setting of 0,8 MPa, pump unloading in pauses and recovery of the energy of equipment lowering. The cycle efficiency rises from 0,562 under throttle control to 0,830, the reduced fuel consumption falls from 11,85 to 7,67 kg per machine hour and turns out to be 28,3% below the standard calculated by the procedure of Order № 916/pr of the Ministry of Construction of Russia. Of the total 20,0% saving relative to classical load-sensing control, 11,6 percentage points came from splitting the flows between circuits according to the load level, 4,8 from lowering the differential setting, 2,8 from unloading during pauses and 2,3 from recovery. The main energy efficiency reserve is concentrated in the structure of flow distribution among consumers; energy storage and return yield a noticeably smaller effect, and priority in hydraulic drive upgrading belongs to circuit coordination algorithms.

View source

Similar papers

Open access Jul 2026

Отечественная кенотическая евхаристология первой половины XX века: основные представители и идеи

В настоящей статье определяется и подвергается комплексному рассмотрению такой феномен русской богословской традиции первой половины XX века, как кенотическая евхаристология. Кенотическое учение о Евхаристии раскрывается в связи с другими подвидами отечественной кенотики. Автор статьи выделяет главных представителей ке...

А. В. Малышев · 0 citations
Jul 2026

Разработка автоматизированной системы адаптивного управления рабочим оборудованием одноковшового гидравлического экскаватора

Управление рабочим оборудованием одноковшового гидравлического экскаватора остаётся ручным: задание скоростей гидроцилиндров стрелы, рукояти и ковша формирует машинист, реагирующий на изменение сопротивления грунта с запаздыванием порядка секунды. Системы автоматизации, доступные на российском рынке, решают геодезическ...

Кристина Антоновна Шкаплерова · 0 citations
Open access Jul 2026

Метод выбора архитектуры доверенной третьей стороны в параметрическом страховании с учетом требований информационной безопасности

Цифровая трансформация страховой отрасли и внедрение продуктов параметрического страхования требуют пересмотра подходов к обеспечению доверия между участниками сделки. Ключевым вызовом становится выбор архитектуры доверенной третьей стороны, которая могла бы гарантировать не только юридическую значимость транзакций, но...

Селезнев Николай · 0 citations
Open access Jul 2026

Нетление мощей, Достоевский, «народное православие» и большевики

В статье рассматривается и анализируется такой феномен, сложившийся в первую очередь в «народном православии», как нетление мощей святых. Вера в этот феномен особенно хорошо показана Ф. М. Достоевским в его романе «Братья Карамазовы»: обнаружив, что тело старца Зосимы подвержено тлению, это истолковали как показатель г...

Павел Рогозный · 0 citations
Open access Aug 2026

Общественно - ориентированная экономическая модель детского здравоохранения

В середине XIX века великий французский писатель и мыслитель Виктор Гюго в своем бессмертном романе «Отверженные» поделился идеей об идеальном обществе, назвав ее «красотой общественного строя». Он верил, что человечество способно построить мир, основанный на справедливости, сострадании и взаимопомощи. Сегодня кажется,...

Роберт Мартин Реннебом · 0 citations
Aug 2026

Автоматизированное управление процессом распределения асфальтобетонной смеси с учетом параметров дорожного основания

Автоматические системы асфальтоукладчиков выдерживают заданные высотные отметки и уклон, опираясь на копирную струну, лазерный луч или следящую лыжу, и оставляют толщину укладываемого слоя величиной, производной от рельефа основания. Несущая способность готовой конструкции при этом складывается из совместной работы асф...

Алексей Юрьевич Бомбицкий · 0 citations

We use cookies to run the site and, with your consent, for analytics and to show ads. See our Cookie Policy.