Метод оценки возможностей рекуперации энергии гидросистемы при движении экскаваторного оборудования
Как цитировать
Аннотация
Рассматривается метод расчета величины гидравлической энергии, возникающей в результате изменения потенциальной и кинетической энергии движущихся масс экскаваторного оборудования и рекуперируемой с помощью пневмогидроаккумулятора. Представлены математические модели расчета закона движения звеньев в пространстве обобщенных координат системы, прямой и обратной задачи динамики методом ЭйлераЛагранжа, политропного процесса зарядки-разрядки пневмогидроаккумулятора. Показаны уровни давления в гидролиниях системы при движении по заданному закону, процесс зарядки пневмогидроаккумулятора и использование объемного потока аккумулятора для привода гидродвигателя в режиме рекуперации энергии. Сделаны выводы о наиболее целесообразных режимах для рекуперации энергии, а также об эффективном использовании рекуперации при наиболее точном определении времени и продолжительности включения аккумулятора на основе предварительного моделирования последующего движения оборудования.
Ключевые слова
Библиографические ссылки
1. Колюбин С.А. Динамика робототехнических систем: уч. пос. СПб.: ИТМО, 2017. 117 с.
2. Кондратьева Л.Ю. Обоснование выбора параметров и конструктивной схемы гидропривода стрелы на основе анализа эксплуатационных требований к устойчивости экскаватора: дисс. ... канд. техн. наук. Ковров, 2004. 190 с.
3. Якушев А.Е. Исследование энергетических параметров одноковшовых гидравлических экскаваторов: дисс... канд. техн. наук. М., 2004. 179 с.
4. Fundamental algorithms for scientific computing in Python. https://scipy.org/
5. Gu Sh., Qi G. Design of energy-saving system for hydraulic scissor lift based on accumulator // Mat. of the Inter. conf. on power system and energy technology (ICPSET 2022) // IOP Publishing. Journal of physics: conference series 2399. 2022. pp. 12-13.
6. Kevin M. Lynch R.M., Park F.C. Modern robotics mechanics, planning, and control. Cambridge: Cambridge University Press, 2017. 624 p.
7. Li J., Han Y., Li S. Flywheel-based boom energy recovery system for hydraulic excavators with load sensing system // Actuators. 2021. № 10. 126 р.
8. Li J., Zhao J., Zhang X. A novel energy recovery system integrating flywheel and flow regeneration for a hydraulic excavator boom system // Energies. 2020. № 13(2). 315 p.
9. Li L., Zhang T., Wu K., Lu L., Lin L., Xu H. Design and research on electro-hydraulic drive and energy recovery system of the electric excavator boom // Energies. 2022. № 15. рр. 47-57.
10. Matplotlib: Visualization with Python. https://matplotlib.org/.
11. Otis Р.D.R. An experimental thermal time constant correlation for hydraulic accumulators // Journal of dynamic systems, measurement and control.1990. Vol. 112. Р. 121.
12. Ranjan P., Wrat G., Bhola M. A novel approach for the energy recovery and positioncontrol of a hybrid hydraulic excavator // ISA Transactions. 2019.
13. SymPy – Python library for symbolic mathematics. https://www.sympy.org.
14. The fundamental package for scientific computing with Python. https://numpy.org/.
15. The official home of the Python programming language. https//www.python.org.
16. Wang J., Yang Zh., Liu Sh., Zhang Q., Han Yu. A comprehensive overview of hybrid construction machinery // Advances in mechanical engineering. 2016. Vol. 8(3). рр. 1-15.
17. Xu M., Chen G., Ni J., Liu Ya. Modeling and analysis of a semiactive power-assisted unit based on hydraulic accumulator // Hindawi Publishing Corporation. Advances in mechanical engineering. 2022. Vol. 2013. Article ID 894576.
18. Zhang D., Gong J., Zhao Yu., Liu Ch., Hu P., Tang Zh. Researchon a new energy-recovery system for hybrid hydraulic excavators // IOP conf. Series: Earth and environmental science. 2019. Vol. pp. 3-42.