CC BY
26
Описано експериментальну установку та наведено результати експеримен-тальних дослиджень впливу робочих параметрiв об'емного гiдроагрегату на кое-фщент гастня гасителя пульсацш тиску. Отримано лтшну модель коеф^ента гастня. Доведено ефективтсть його вико-ристання
Ключовi слова: гаситель пульсацш тиску,
гiдроагрегат, шумовi характеристики
□-□
Описана экспериментальная установка и приведены результаты экспериментальных исследований влияния рабочих параметров объемного гидроагрегата на коэффициент гашения гасителя пульсаций давления. Получена линейная модель коэффициента гашения. Доказана эффективность его использования
Ключевые слова: гаситель пульсаций давления, гидроагрегат, шумовые характеристики
□-□
The experimental setting is described and results over of experimental researches of influence of operating parameters of by volume hydroelectric generator are brought on the coefficient of extinguishing of extinguisher of pulsations of pressure. The linear model of coefficient of extinguishing is got. Efficiency of its use is proved
Key words: extinguisher of pulsations of pressure, hydroelectric generator, noise descriptions
УДК 62-82
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ Г1ДРАВЛ1ЧНОГО ГАСИТЕЛЯ ПУЛЬСАЦШ ТИСКУ З АВТОМАТИЧНИМ П1ДСТРОЮВАННЯМ ПАРАМЕТР1В
П.М. Андренко
Доктор техычних наук, професор Кафедра «Гщропневмоавтоматика i гщропривод» Нацюнальний техшчний ушверситета «Хармвський
пол^ехшчний шститут» вул. Фрунзе, 21, м. Хармв, 61002 Контактний тел. (057) 707-61-28
М.С. Свинаренко
Асистент
Хармвський державний техшчний ушверситет будiвництва
та арх^ектури вул. Сумська, 40, м. Хармв, 61002 Контактний тел. (057) 700-02-46 E — mail: maksi [email protected]
1. Вступ
2. Аналiз лггературних джерел
Застосування гiдравлiчних пасивних гасителiв пульсацш тиску (ГПТ) в сучасних об'емних гщроа-грегатах (ГА) дозволяе тдвищити 1х робочi та експлу-атацшш характеристики за рахунок зменшення шуму i вiбращi, що виникають при 1х роботi, значення яких регламентовано вщповщними ДСТУ, пiдвищити над-iйнiсть ГА за рахунок зменшення пульсацш тиску ро-бочоi рщини (РР) та iншi показники техшчного рiвня. Вони легко вбудовуються в сучасш ГА, мають просту конструкщю та малу собiвартiсть. Серед усих ГПТ, аналiз конструктивних схем яких зроблено нами в [1], найбшьше розповсюдження отримали пасивнi ГПТ. Вони, при достатньо високих коефвдентах гасшня пульсацiй тиску РР, найбiльш повно задовольняють вимогам енергозбереження i мають високу надшшсть. Для пiдвищення ефективносп застосування ГПТ в ГА нами розроблений ГПТ з автоматичним тдстроюван-ням параметрiв [2].
Методам проектування та дослщження ГПТ при-свячеш роботи Шорiна В.П., Глазкова М.М., Лурье З.Я., Фшкельштейна З.Л., Ко11ека W. та iн. Так в робот [3] наведено конструктивнi схеми ГПТ РР рiзних ти-тв, математичнi моделi iх робочих процеав, описанi фiзичнi процеси, що вщбуваються в них, i результати експериментальних дослвджень. Однак, в нш не розглядаються ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв, не встановлено вплив робочих параметрiв ГА на коефвдент гасiння. В роботах [4, 5], як i iнших публiкацiях W. Ко11ека, наведенi конструктивнi схеми гасителiв рiзних типiв, визначено дiапазон iх ефектив-ного використання в ГА, експериментальним шляхом визначено вплив частоти пульсацш РР на коефвдент гасiння ГПТ. Однак в роботах W. Ко11ека не розглядаються ГПТ з автоматичним тдстроюванням параме-трiв. В стати [6] наведенi результати експериментальних дослщжень ГПТ. Однак, в нш розглядаються ГПТ
яю не мштять пружних елементiв. Проведений нами аналiз лiтературних джерел дозволив встановити, що експериментальнi дослiдження, щодо впливу робочих параметрiв ГА на коефвдент гасiння ГПТ з автома-тичним пiдстроюванням параметрiв не знайшло в них належного висвiтлення. Отже, дослщження впливу робочих параметрiв ГА на коефвдент гасiння ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв е актуаль-ним науковим завданням, вирiшення якого вщкривае шлях до 1х удосконалення.
3. Задачi дослщження
Метою дано! статтi е: установлення впливу робочих параметрiв ГА на коефiцiент гасшня ГПТ; отримання лiнiйноi моделi коеф^ента гасiння; установлення впливу ГПТ на шумовi характеристики ГА; перевiрка адекватносп розроблено! лiнiйноi моделi натурному зразку.
4. Експериментальш дослщження
Вони проводилися на лабораторному стевдд ка-федри "Пдропневмоавтоматика i гвдропривод" НТУ "ХП1" (рис. 1, 2).
С дмЗ к
10
9
5
^ ^Сл_1—, /
аС^
32 16
1
Рис. 1. Схема експериментального стенда для дослщження впливу робочих параметрiв ГА на коефщieнт гасшня пульсацш тиску ГПТ: 1 — бак; 2 — об'емний насос типу Г12-31М; 3 - фтьтр 8-80-1К; 4 - гiдравлiчний клапан тиску ПГ54-32М; 5 — кран перемикання манометрiв; 6 — зразковий манометр (МО); 7, 9 — перетворювачi тиску типу ПД/20/2; 8 — дослщжуваний ГПТ; 10 — багатоканальний вимiрювальний комплект, створений на базi ноутбука; 11 — регульований дросель ПГ77—12; 12 — вимiрювальний бак; 13 — пдророзподтьник; 14 — термометр;
15 — заливна горловина; 16 — електродвигун Дослщжували ГА з дослщним зразком ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв. При експе-риментальних дослщженнях в якостi РР використо-вували масло 1ГП-30, характеристики якого наведет у робоп [7]. При проведенн усiх серiй експериментiв, температура РР була постшною та рiвною 50 - 550 С. Доведення температури РР до 50 - 550 С досягалось шляхом и пропусканням через запобiжний клапан,
який працював у переливному режим! При монта-жi експериментально! установки, для виключення тдсмоктування повiтря, особливу увагу придiляли ушдльненням.
Вмiст нерозчиненого повiтря у РР визначали шляхом порiвняння об'ему и контрольних вiдбирань взя-тих до та тсля проведення експерименпв. Електронна апаратура пiдключалась згiдно з шструкщею з експлу-атацii. Тиск зливу з ГА був постшним та дорiвнював атмосферному.
Рис. 2. Фотографiя експериментального стенда
Прилади, датчики та апаратуру, що рееструе, виби-рали таким чином, щоб вони задовольняли вимогам точность Для вимiру статичного тиску, витрати, температури, шуму використовували стандартн прилади i методи. Монтаж вимiрювальноi апаратури здшсню-вали зпдно вiдповiдних iнструкцiй. Статичний тиск вимiрювали зразковими манометрами, а температуру - термометром. Витрату РР вимiрювали за допомогою мiрного баку та секундомiру. Для вимiру шуму використовували точний iмпульсний шумомiр типу 00 024. Для вимiрювання пульсацш тиску в ГА використовували перетворювачi тиску ПД.20/2, похибка вимь рювань яких складала ± 0,5%, а частота пропускання становила 1200 Гц.
Реестращю сигналiв здiйснювали за допомогою багатоканального вимiрювального комплекту, ство-реного на базi ноутбука. Тарувальнi характеристики датчикiв тиску зшмали, як на спецiальному таруваль-ному пресi, так i безпосередньо на експериментально-му стендi.
Ефектившсть ГПТ оцiнювали коефiцiентом гасiння
кг00 = А Рв^)/ А Рв^ОО
(1)
де А рвх (t) i А рвих (t) - вiдповiдно амплiтуди пуль-сацiй тиску на входi та виходi ГПТ.
При експериментальних дослщженнях ГПТ для зменшення кiлькостi дослiдiв здiйснювали пла-нування. Проводили трьохфакторний активний ек-сперимент. Використовували плани другого порядку, яю складали за методикою, наведеною у роботi [8], при цьому експерименти проводили таким чином, щоб кожний фактор вартвався на трьох рiвнях. На першому етапi проводили кодування факторiв згiдно з табл. 1.
7
Таблиця 1
Кодування факторiв
1нтервал Р1вень Витрата Частота
вар1ювання та р1вень фактор1в тиску на виход1 з насоса, МПа через ГПТ (на внход1 з насоса), см3/с обертання вала електро-двигуна, об/хв пульсацш тиску, 1/с
Нульовий р1вень, х, = 0 0,9 45 1230 246
1нтервал 0,26 25 270 54
варшвання, 8,
Ннжнш р1вень, х = - 1 0,64 20 960 192
Верхнш р1вень, х, = + 1 1,16 70 1500 300
Кодове позначення Х1 Х2 - Х3
Зв'язок мiж кодовим та натуральним виразами факторiв здшснювали за формулою
х, = , (2) 1 8, W
де Х, - натуральне значення фактора; х10 - значення 1-го фактора на нульовому рiвнi; 8, - штервал варж-вання 1-го фактора.
На другому етат здшснювали рондомiзацiю досль дiв, для чого використо-
Рис. 3. Побудова плану експерименту
В першш серii експерименпв дослiджували ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв. Включали асинхронний електродвигун 16, з постшною частотою обертання, який обертав вал об'емного насоса 2. За до-помогою запобiжного клапана 4 встановлювали тиск на входi в ГА, який змiнювали у дiапазонi вiд 0,6 до 1,4 МПа, а дроселем 11 - навантаження. Реестрували пульсацп тиску перед та за ГПТ 8. Змшювали тиск i навантаження в ГА та реестрували пульсацп тиску перед та за ГПТ 8. Змшювали асинхронний електродвигун 16 (з шшою частотою обертання) та повторювали до-слщи. Використовували асинхронш електродвигуни з постшною частотою обертання: 960, 1230 i 1500 об/хв. Отримали осцилограми пульсацш тиску на входi i виходi ГПТ, деякi з яких наведено на рис. 4 - 6. З експе-риментально отриманих осцилограмам за формулою (1) визначали коефвдент гасшня ГПТ.
вували таблицю випад-кових чисел з роботи [9]. Отримали таку по-слщовшсть проведення дослвдв: 2, 3, 1, 2, 4, 1, 3, 4, ... Зауважимо, що паралельш дослiди пе-редбачалися для оцiнки вiдтворення дослвдв та визначення статистич-них оцiнок.
На т рет ьом у ета-пi реалiзували серiю експериментiв для по-будови лiнiйноi моде-лi коефiцiента гасшня ГПТ. При трьох змш-них параметрах (рис. 3) ставили експеримент в точках 2, 3, 5 i 8. Поим ставили експеримент в
центрi та перевiряли гшотезу адекватностi. Так як модель виявилася адекватною, тому далi проводили експеримент в деюлькох точках, розташованих на вщ-станi d вiд центру (зiрковi точки).
Зауважимо, що якби модель виявилася неадекватною, то необхвдно було б проводити повний факторний експеримент.
Для нашого випадку к = 3: загальна юльюсть досль дiв п = 15 та d = 1,2154 [8]. Побудували ортогональний план другого порядку для трьохфакторного експе-рименту (табл. 2), де у позначено коефвдент гасшня пульсацш тиску ГПТ.
Таблиця 2
Центральне композицшне ортогональне планування експерименту другого порядку
Дослщ Х0 Х1 Х2 Х3 Х? -11/15 Х2 -11/15 х2 -11/15 Х1Х2 Х1Х3 Х2Х3 у
Планування типу 23 +1 +1 +1 + 1 + 1 +1 +1 +1 +1 + 1 +1 +1 +1 + 1 +1 +1 + 1 +1 +1 +1 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 4/15 + 1 -1 -1 + 1 + 1 -1 -1 + 1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 2,5 2,75 2,4 2.7 1.8 1,75 1,65 1,7
З1рков1 точки +1 +1 + 1 + 1 +1 +1 -1,215 +1,215 0 0 0 0 0 0 -1,215 + 1,215 0 0 0 0 0 0 -1,215 + 1,215 23/30 23/30 -11/15 -11/15 -11/15 -11/15 -11/15 -11/15 23/30 23/30 -11/15 -11/15 -11/15 -11/15 -11/15 -11/15 23/30 23/30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,6 1,9 2,3 2,1 2,0 1,78
Нульова точка +1 0 0 0 -11/15 -11/15 -11/15 0 0 0 1,8
В другш серп експерименпв дослщжували ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв (з сильфо-нами) та звичайний ГПТ (без сильфошв). Причому в останнш замiсть сильфонiв вставляли шпильки дiа-метром, що дорiвнюе середньому дiаметру сильфона, та довжиною, що дорiвнюе довжинi сильфона. Це дозволило отримати рiвнi початковi об'еми проточних порожнин ГПТ.
Використовували електродвигун 16, з постшною частотою обертання, що дорiвнюе 1500 об/хв. Деяю осцилограми пульсацш тиску для цiеi серп експери-менпв наведенi на рис. 6 - 7.
Тиск. 9
МПа
3.04.201012:12:24
0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 Час, с
Рис. 4. Осцилограми пульсацм тиску на входi — 1 i на вихо^ — 2 ГПТ: q = 45 см3/с; f = 246 1/с (п = 1230 об/хв); кг = 1,9
Тиск, МПа
и\
1,75 1,76 1.77 1,78 1,79 1,80 1,81 1,82 1,83 1,83 1,84 Час, с
Рис. 5. Осцилограми пульсацм тиску на входi — 1 i на вихо^ — 2 ГПТ: q = 60 см3/с; f = 192 1/с (п = 960 об/хв); кг = 2,5
Рис. 6. Осцилограми пульсацiй тиску на входi — 1 i на виходi — 2 ГПТ: q = 45 см3/с; f = 300 1/с (п = 1500 об/хв); кг = 1,78
Тиск.
0,928
0,924
0,920
0,916 г
0,912
0,908
0,904:
0,9001
0,896!
0,892
МПа
уЬиЖ" 1,1 "А ..1...1..1 ; : "ГГ" "Г"
ШЖ 1::| Ут-Шг да И \
Л ТА Г\ п Д1П к "'.Г' \г1
э кгт 1" Л "7 — Г" ~ пТ -■¡—-¡—--¡~--
1,75 1,76 1,77 1,78 1,79 1,
1,81 1,82 1,83 1,84 1,85Час, с
Рис. 7. Осцилограми пульсацiй тиску на входi — 1 i на виходi — 2 ГПТ: q = 45 см3/с; f = 300 1/с (п = 1500 об/хв); кг = 1,5
За результатами експерименту заповнювали остан-шй стовпчик табл. 2, де замють у поставляли його значения - коефЩент гасшня ГПТ, отриманий за результатами обробки експериментально отриманих осцилограм пульсацш тиску. У загальному випад-ку функщя лшшно'1 модел1 коефШента гасшня ГПТ (функщя вщгуку) визначаеться полшомом [8]
У = Ь0 + X Ь1Х1 + X + X + ...
(3)
де Ь0, Ь Ьц, Ьп - коефЩенти регресп, яю визнача-ються за результатами експеримент1в за формулами:
Ь =
0
XXУи XXхшуи ь = ^-
X ХiuХjuУu
ь = ^-
де i - номер стовпця в матриц планування експерименту; Уи - середне значення внхщно! величини (ко-ефвдента гасшня ГПТ) в однш сер1! дослшв; и - и-те сполучення р1вшв фактор1в.
Розрахунок похибок вим1рювання здшснювався з використанням статистичних метод1в. Виключали груб1 вимiрюваиия, використовуючи критерш Стью-дента, i оцшювали дисперсiю вiдтвореиия вихiдиого сигналу. Перевiрка адекватиостi даних, отриманих за допомогою математичних моделей, з експерименталь-ними, проводилась за критерiем Фiшера.
Проведет розрахунки похибок вим1рювань дозволили встановити, що вимiри проводилися з вщ-носною середньою квадратичною похибкою, яка при вимiрюваииi иестацiоиариого тиску складае - 2,94%, а витрати - 1,12%. Причому з iмовiрнiстю, яка дорiвнюе 0,95, можна стверджувати, що значення вимiрюваних величин знаходиться у довiрчому штервал^ при якому максимальне вщхилення вiд середнього вимiрюва-ного значення не бiльше: для тиску та пульсацш тиску - 5,5 %; витрати - 4,3 %.
Аналiз осцилограм пульсацш тиску на входi i ви-ходi ГПТ показав, що в ньому вщбуваеться невелике вщставання вихiдиих пульсацiй вiд вхщних (зсув по фазi 600), а втрати тиску незначш.
В результат обробки експериментальних даних от-римали лшшну модель коефiцiеита гасiиия ГПТ
кг = 1,767 + 0,128х1 - 0,054х2 - 0,339х3 + 0,019х1х2 -
0,069х1х3 -0,006х2х3 -0,008х2 + 0,306х2 + 0,086х2. (4)
Розрахунки дисперсii коефвден'лв регресii (4) показали, що вона знаходиться в межах 0,002 - 0,5. Таким чином, точшсть розроблено'1 лшшно'1 моделi коефiцiеита гасшня ГПТ достатньо висока. За крите-рiем Кохрена перевiряли вiдтвореиия процесу. Вста-новлено, що умова вщтворення процесу виконуеться. За критерiем Фшера перевiряли адекватиiсть лiиiйиоi моделi. Критерш Фшера F становить 3,004, а табличне значення критерш Фшера Fтаб=3,2874 [8]. Таким чином, отримана лшшна модель - адекватна.
Використовували формулу (2) та з залежноот (4) отримали значення коефШента гасшня ГПТ через на-туральиi значення факторiв
кг = 1,601 + 0,57рн -0,005qн -
-0,0011 + 0,003pнqн - 0,118рН
i=1
I I
[1
п
[1
Прикладная механика
де рн - тиск на виходi з насоса, МПа; qH - витрата через ГПТ (на виходi з насоса), см3/с; f - частота пульсацш тиску, 1/с.
5. Ефективнiсть ГПТ
Ствставлення результатiв дослiдження звичайних (без сильфошв) ГПТ (рис. 7) та ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв (рис. 6), отриманих при однакових умовах, показало, що коефвдент гасшня у розробленого ГПТ бтьш шж на 20 % бтьший. Таким чином, експериментальним шляхом доведено ефек-тивтсть використання в об'емних ГА розробленого ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв. Вщ-мiтимо, що гасшня пульсацш тиску в ГА вщбуваеться i при перехiдному процесi (рис. 8).
насос, моделювали згiдно з його математичною мо-деллю, наведеною в роботi [11]. Задавали отр гщрав-лiчноï системи стенда та отримали пульсацп тиску на виходi з насоса. Теоретична осцилограма пульсацш тиску в ГПТ (рис. 9, б) отримана при параметрах ГА, що вщповщають осцилограмi (рис. 9, а), отриманш експериментальним шляхом. Вщмштсть форм пульсацш тиску на виходi з насосу та ГПТ можна пояснити спрацюванням насосу. Цей висновок ствпадае з ек-спериментальними даними пульсацш тиску на виходi з насосу, наведеними в робо^ [12]. Крiм того, монтаж гiдравлiчноï апаратури та ГПТ на стевдд здiйснювався шлангами, модуль пружностi яких в математичних моделях не враховано. Порiвняння теоретичних i ек-спериментальних даних дозволяе зробити висновок про достатньо добру збiжнiсть. Коефщент гасiння з теоретично'! осцилограми дорiвнюе 1,645, а з експери-ментально'1 - 1,69. Похибка становить 2,74%.
Ai Ш
j-U \ïk if Щ"к'[f
ri"
....... l-
а)
1,96 1,97 1,98 1,99 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 Час, с
а)
б)
Рис. 8. Осцилограми пульсацм тиску на вход1 — 1 i на
виход1 - 2 ГПТ: q = 20 см3/с; f = 300 1/с (n = 1500 об/хв); кг = 1,75: а — в усталеному режим^ б — при перехщному процес
6. Порiвняння експериментальних осцилограм з теоретичними
1х проводили в паке^ прикладних програм Matchcad, де моделювали робочi процеси в експерименталь-ному стендi з ГПТ. Використовували розроблену мате-матичну модель ГПТ [10]. Пульсацп витрати на виходi
з насоса, враховуючи, що стенд мютить пластинчатий
0 0,01 0,020 0,03 0,04 0,050 0,06 0,07 0,080 0,09 t, с
б)
Рис. 9. Осцилограми пульсацм тиску на входi — 1 i на виходi — 2 ГПТ: q = 64 см3/с; f = 300 1/с (n = 1500 об/хв): а — експериментальна; б — теоретична
7. Шумовi характеристики ГПТ
1х визначення 1 розрахунок проводили у вщпо-в1дносп з методиками, наведеними в роботах [7, 13]. Зпдно цих методик вим1рювання у в1льному звуковому пол1 над звуков1дбивною площиною забезпечуе отримання максимального середнього квадратичного в1дхилення р1втв звуковоi потужност1 у смугах частот та корегованого характеристик А звуковоi потужност1 за ГОСТ 22941-79. Випробування проводили в лабора-торп кафедри гщропневмоавтоматики 1 гидроприводу
НТУ "ХП1" площею Апр=186 м2. Вимiрювання рiвия шуму здiйсиювали за допомогою точного iмпульсного шумомiру 00 024. В якост поверхиi вимiрюваиия, яка оточуе джерело шуму та закшчуеться на звуковщбив-иiй плошииi, приймали натвсферу з г = 1 м. Кшьюсть вимiрювальиих точок на поверхш пiвсфери дорiвню-вала 4. Координати точок вимiрювання показаиi на рис. 10.
За рiзницею AL з монограми, операцп з децибелами, наведеними в робот [13], визначили поправку В. Вщшмаючи вiд сумарного середнього рiвня звукового тиску Lm(ГА) поправку В, знаходили шуканий рiвень шуму ГА з урахуванням перешкоди
1 т(ГА) = Lm(ГА) па - В.
Постшну величину К, яка враховуе вплив вщбито-го звуку, в дБА, розраховували за формулою
К = 1016(1+4 А/Аек), (7)
де А - площа вимiрювальноi поверхиi, А=6,28 м2;
Аек - еквiвалентна площа звукопоглинання в примь
2
шеииi, в м2, яку знаходили з залежносп
Lm(rA) = 10lg ¿10'
0,1Li(rA)
(6)
де Li(ГА) - звуковий тиск, дБА; i - точка вимiрю-вання; п - кiлькiсть точок вимiрюваиия, п = 4.
Вимiрювали шум працюючого ГА* при вщсутноси течii РР в ГПТ. Шум працюючого ГА е перешкодою, що впливае на визначення шуму ГПТ. Вимiрювання рiвня звукового тиску 1^ГА*) перешкоди дБА проводили в тих же точках. За формулою (6) знаходили середнш рiвень звукового тиску перешкоди 1т(ГА*), дБА, та визначали рiзницю
А1 =1т(ГА) - 1т(ГА*).
Аек = «Ap ,
де ап - середнш коефщент звукопоглинання в примщенш, а п = 0,2; Апр - площа обмежуючих повер-хонь в примщенш, включаючи тдлогу, м2.
Для нашого випадку: Аек = 0,2486 = 37,2 м2. З формули (7) знайшли постшну К, яка враховуе вплив вщбиття звуку, К = 2,72 дБА. Приймали К=2,7 дБА. Визначали рiзницю
L т(ГА) = L т(ГА) - K.
(8)
Рис. 10. Координати точок вимiрювання: A — вимiрювальна поверхня шуму; 1...4 — точки вимiрювання; 11, 12, 13 — розмiри огинаючого джерела;
а, в, с — розмiри, що характеризують вимiрювальну поверхню, а = в= с =r = 1 м
Площу вимiрювальноï поверхнi розраховували за залежшстю
А = 2п г2 ,
де г - радiус натвсфери, г =1м.
Шумомiром вимiрювали сумарний рiвень звукового тиску Li(TA), працюючого ГА в кожнш вимiрю-вальнiй точцi, показанiй на рис. 10. Вимiрювання здiйснювали у точках, розташованих з чотирьох сторш на вiдстанi не менше, шж 0,15 м вiд пiдлоги. Середнш рiвень звукового тиску Lm(ГA), дБА, працюючого ГА визначали за формулою
Використовували залежиiсть (8) визначали 1т(ГА) для працюючого ГА при течи РР в ГПТ та працюючого ГА* при вщсутноси течп РР в ГПТ. Коре-гований рiвень звуково' потужиостi 1р, (дБА) обчис-лювали за формулою
А
= 1 т(ГА) +1016—,
А0
де 1т(ГА) - середиiй рiвеиь звукового тиску з урахуванням поправок або середнш рiвень звуку на вимiрювальиiй поверхш; А - площа вимiрювальноi поверхш; А - масштабний коефвдент, А0 = 1 м2.
Дослщження шумових характеристик проводили для ГА з гасителем та без нього (заметь гасителя в ГА був встановлений трубопровщ). Як показали дослщження рiвень звуку в ГА без гасителя становив 84 дБА, а при використанш гасителя на 4,5 дБА менше. Таким чином, рiвень пульсацш тиску в ГА може бути при-близно оцшено рiвнем шуму. Використання гасителiв пульсацш тиску в ГА зменшуе рiвень шуму при '¿х робот^ а отже покращують один iз важливих показниюв технiчного рiвня. Отримаш результати дослiджень шумових характеристик ГА з гасителями пульсацш тиску та без них ствпадають з експериментальними даними, отриманими шшими дослщниками, напри-клад роботи [14].
8. Висновки
1. Вперше, за результатами експериментальних до-слiджень, отримана лiнiйна модель коефвдента гасш-ня ГПТ в залежносп вiд робочих параметрiв ГА, яка дозволяе проводити '¿х ращональний вибiр та може бути використана при визначенш оптимальних пара-
=1
метрiв ГПТ. Доведена адекватшсть отриманоi лшшно' моделi коефiцiента гасiння ГПТ.
2. Аналiз робочого процесу ГПТ за осцилограмами пульсацш тиску на його входi i виходi показав, що в ньому вщбуваеться невелике ввдставання вихiдних пульсацiй вiд вхiдних, зсув по фазi становить 600, а втрати тиску незначш. Коефiцiент гасшня ГПТ, в знач-нiй мiрi, залежить вiд рiвня тиску та витрати в ГА.
3. Експериментальним шляхом доведено ефектив-шсть використання в об'емних ГА розробленого ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв. Ств-ставлення коефiцiентiв гасiння звичайних ГПТ без сильфошв та ГПТ з автоматичним тдстроюванням параметрiв, отриманих при однакових умовах, показало, що коефщент гасшня у розробленого ГПТ бшьш шж на 20% бшьший.
4. Порiвняння експериментально визначених кое-фiцiентiв гасiння ГПТ з '¿х значеннями, отриманими за математичною моделлю в зосереджених параметрах за Т i П-подiбними схемами зосередження, показало гарний збiг. Похибка не перевищуе 5%, чим i визна-чаеться правомiрнiсть ii використання. Вiдмiннiсть форм пульсацш тиску на виходi з насосу та ГПТ, отри-маними теоретичним та експериментальним шляхом, можна пояснити спрацюванням насосу.
5. Експериментальним шляхом встановлено, що використання ГПТ в ГА зменшуе рiвень шуму при '¿х роботу а отже покращують один iз важливих показни-кiв технiчного рiвня. Отриманi результати дослщжень шумових характеристик ГА з ГПТ та без них ствпа-дають з експериментальними даними, отриманими шшими дослiдниками.
Лiтература
1. Андренко П.М. Анашз конструктивних особливостей гщравл1чних гаснигав пульсацш тиску / П.М. Андренко, В.В. Кштной, М.С. Свинаренко\\ Вюник НТУ "ХП1".
- Харгав: НТУ "ХП1", 2005. - № 24. С. 3 - 10.
2. Патент 82336 Украша, МПК F16L 55/04. Гаситель коли-
вань рщини в трубопровод!. Патент на винахщ / Андренко П.М., Бшогань I.I., Стеценко Ю.М., Свинаренко М.С.; заявник i патентовласник СП ЗАТ "ХЕМЗ - IPEC" /
- № 200504242; заявл. 04.05.2005; опубл. 10.04.2006. Бюл. № 7.
3. Шорин В.П. Устранение колебаний в авиационных тру-
бопроводах / В.П. Шорин - М.: Машиностроение, 1980.
- 156 с.
4. Kollek W. Kstaltowanie konstrykcji elementow rozwojem
napendow hydraulicznych / W. Kollek // Napedy hyd-rostatyczny maszyn - rozwoj I wytwarzanie. Konferen-cja naukowo-tecniczna, Gdansk, 19 - 20 listopad, 1999.
- S. 25 - 38.
5. Kollek W. Mozliwosci skutecznego tlumienia halasu ukladem
filtrow akustycznych. / W. Kollek, Z. Kudzma, J. Rutans-ki. // V Konferencja naukowo-tecniczna: Rozwoj budowy eksploatacj I badan maszyn roboczych ciezkich. Zakopane, 1992. S. 203 - 208.
6. Андренко П.Н. Экспериментальное исследование много-
камерных преобразователей пульсаций / П.Н. Андренко, О.В. Дмитриенко, Ю.Н. Стеценко, К.А. Миронов // 1нте-гроваш технологи' та енергозбереження. Харгав: ХДПУ.
- 2000. - № 4. - С. 72-77.
7. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: [справочник]
/ В.К. Свешников. - М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.
8. Винарский М.С. Планирование эксперимента в техниче-
ских исследованиях / М.С. Винарский, М.В. Лурье. - М.: Техника, 1975. - 168 с.
9. Большев Л.Н. Таблицы математической статистики / Л.Н.
Большев, Н.В. Смирнов. - М.: Наука, 1965. - 465 с.
10. Андренко П. Математическая модель гидравлического гасителя пульсаций давления с автоматической подстройкой параметров // П. Андренко, М. Свинаренко / MOTROL: Commission of motorization and energetics in agriculture: Polish Academy of sciences. - Lublin. - 2009.
- Vol. 11b. - P. 42 - 49.
11.Объемные гидравлические приводы / [Башта Т.М., За-йченко И.З., Ермаков В.В. и др.]; под ред. Т.М. Башты.
- М.: Машиностроение, 1968. - 628 с.
12. Техническая диагностика гидравлических приводов / [Алексеева Т.В., Бабанская В.Т., Башта Т.М. и др.]; под ред. Т.М. Башты. - М.: Машиностроение, 1989.
- 264 с.
13. ГОСТ 121026-80. Шум. Определение шумовых характеристик источников шума в свободном звуковом поле над звукоотражающей плоскостью. - М.: Издательство ГОСстандартов, 1980. - 21 с.
14. Kollek W. Untersuchunden der schallemission von flug-elzellenpumpe mittels akustische holografie / W. Kollek, E. Gawrys, P. Osinski, J. Rutanski // Innowacje i postep w Hydraulice i pneumatyce: piate polsko-niemieckie sem-inarium, 18-19 wrzesnia, 2003 р. - Warszawa, 2003. - S. 48 - 56.
