отзыв_Ермакова_без_подписи (Разработка и исследование электрогидравлического привода с раздельным управлением группами поршней)

отзыв официального оппонента д.т.н. профессора Ермакова С.А. на диссертацию Щербачева Павла Владимировича «Разработка н исследование электрогндравлнческого привода с раздельным управлением группамн поршней», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.13 «Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты» Представленная на рассмотрение диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав и заключения, содержащего основные результаты и выводы по результатам исследований. Работа изложена на 169 страницах машинописного текста, дополнена 70-ю рисунками, 5-ю таблицами, включает одно приложение (текст компьютерной программы) и список литературы из 79 наименований.

Актуальность диссертационной работы. Создание следящих систем, которые обеспечивают точное управление перемещением массивных подвижных объектов в широком диапазоне изменения амплитуд управляющих сигналов (от 0.1'.4 до 100'.4 ) представляет в настоящее время не решенную полностью техническую задачу. Указанная проблема возникает при создании систем подвижности радиолокационных систем, артиллерийских систем вооружения, систем электрогидравлических рулевых приводов поверхностями управления самолетов, специальных систем вооружения и других систем, в которых требуется точное перемещение инерционного объекта в широком диапазоне изменения управляющих сигналов. В большинстве указанных систем используются либо электрогидравлические, либо электромеханические следящие приводы вращательного типа с редукторами, или электрогидравлические приводы поступательного действия.

Первые из указанных типов приводов склоны к накоплению ошибок из-за механических зазоров в передаче движения и износа механической передачи. В системах приводов второй группы точность управления движением в значительной степени определяется микрогеометрией окон гидравлических распределителей жидкости, которую технологически трудно обеспечить требуемой и стабильной в процессе серийного производства и в процессе эксплуатации при воздействии эксплуатационных факторов, В представленной диссертации исследуется электрогидравлический привод, который отличает возможность устойчивой работы в следящих по положению и скорости режимах в широком диапазоне изменения скоростей и амплитуд перемещения выходного звена.

Начиная от малых, так называемых «ползучих» скоростей, составляющих доли процента от максимальной скорости до перекладок выходного звена с максимальной скоростью на полный ход выходного звена. В диссертации П.В. Щербачева предлагается в значительной степени новое схемотехническое решение построения электрогидравлического следящего привода, которое обеспечивает реализацию широкого диапазона изменения скорости выходного звена привода без использования многоступенчатых механических редукторов и в рамках традиционных локальных схем дроссельного управления гидравлическими цилиндрами. Научная новизна работы.

Для разработанной автором практически новой структуры следящей системы, в которой сигнал рассогласования преобразуется в гидравлические потоки рабочей жидкости в два гидравлических цилиндра, обеспечивая с помощью кинематической передачи заданное перемещение общего выходного звена, определены основные расчетные зависимости и возможные режимы работы, Разработанная структура следящего привода во многом является новой структурой, которая создает практическую возможность обеспечить устойчивое регулирование скорости перемещения выходного звена, начиная от перемещений с «ползучей» скорости до максимальной скорости.

По существу это свойство привода и создает основной полученный авторам положительный эффект. Автором разработана математическая модель привода, новизна которой определяется новизной конструкции системы привода и особенностью протекающих в компонентах привода рабочих процессов. В частности разработанная математическая модель учитывает рабочие процессы во взаимодействующих с гидроцилиндрами клапанах, которые обеспечивают уменьшение неизбежного для представленной структуры привода силового взаимодействия в конструкциях гидравлических исполнительных механизмов, а также улучшение энергетической эффективности привода в целом.

Предложенный автором метод управления движением выходного звена системы привода является более эффективным, чем просто дроссельное регулирование, в части расширения диапазона регулирования скорости выходного звена. Практическаи ценность результатов диссертационной работы. Автором вполне обосновано теоретически и экспериментально показана эффективность нового схемотехнического и конструкторского решения построения оригинальной системы электрогидравлических приводов с двумя последовательно включенными гидравлическими исполнительными механизмами, обеспечивающими в процессе одновременного общего управления широкий диапазон регулирования скорости общего выходного звена. В работе получены конкретные рекомендации по разработке привода и структуры управления, которые, в общем случае, можно распространить и на более сложные системы приводов с раздельным управлением группами поршней.

Разработанная автором математическая модель системы может быть использована на ранних этапах создания аналогичных систем электрогидравлических следящих приводов и сократить затраты на экспериментально-доводочные работы. Достоверность результатов. Достоверность научных положений, сделанных автором и выводов по результатам исследований, а также и эффективность разработанной проблемно ориентированной математической модели, подтверждены результатами экспериментальных исследований. Эксперимент автором проведен на специальном проблемно ориентированном стендовом комплексе, который разработан автором для исследования электрогидравлического привода. Оценка содержании диссертации.

На основании обзора опубликованных результатов научно-исследовательских работ автор диссертации вполне обосновано выделил исследования близкие по своей проблематике к проектированию электрогидравлических следящих приводов с широким диапазоном регулирования скорости выходного звена. Обосновал оригинальность, новизну и перспективность предлагаемых им схемотехнических решений при построении систем приводов с широким диапазоном регулирования скорости перемещения выходного звена.

Сформулированные автором общая проблема создания привода с широким диапазоном изменения скорости выходного звена разбита на ряд схемотехнических подзадач и решается последовательно по мере обеспечения требуемых технических показателей качества управления движением выходного звена привода. Эти задачи, например, устранение дополнительных нагрузок в кинематических цепях привода, автором решаются с использованием современных методов исследований.

Автор показал хорошее владение современными математическими методами и методами имитационного моделирования на ЭВМ. Разработанная автором проблемно ориентированная математическая модель привода, которая построена с учетом динамики конструктивных компонентов клапанов позволяет воспроизводить реальные процессы взаимодействующих с гидравлическими цилиндрами подсистемами на элементном уровне с учетом влияния конструктивно - технологических факторов. Это, в свою очередь, позволяет при моделировании рабочих процессов учесть влияние нестабильных технологических факторов на технические показатели привода.

Поэтому структурная сложность разработанной математической модели системы привода вполне оправдана. Наряду с общеизвестными приемами описания приводов с дроссельным регулированием в разработанной автором имитационной модели имеются существенные отличия, например; ° Подробно описаны нелинейные свойства распределяющих устройств, такие как искажения формы распределительных окон гидрораспределителей, гистерезис.

° Учитываются механические зазоры, возникающие в конструкции исполнительных механизмов, а также упругость конструкции некоторых компонентов исполнительных механизмов. ° Разработана детальная модель обратных клапанов с его компонентами, которые в системе приводов выполняют предохранительную функцию. Основываясь на результатах моделирования и полученных экспериментальных данных, автором установлен и исследован факт появления дополнительных нагрузок в конструкции привода в процессе функционирования групп поршней.

Сделан вывод, что причиной его являются нелинейные факторы определяющие формирование потоков жидкости в области малых сигналов рассогласования. Для минимизации взаимонагружения исполнительных механизмов в работе предложен специальный алгоритм коррекции рабочих процессов, основанный на применении обратной связи по перепаду давлений. Отличительной особенностью этого алгоритма является тот факт, что коррекция применяется не непрерывно, а плавно включается в моменты прохождения поршнем окрестности мертвой точки.