Ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობების თეორიული კვლევის მიმოხილვა

1.5 ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობების თეორიული კვლევის მიმოხილვა

Ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანის მუშაობის დროს მუშა კომპარტამენტში ზეწოლის ცვლილება ხდება მაღალი სიხშირით, რაც მართვის გადამისამართველის მიერ ხდება; სითხის მახასიათებლები ზეთის გამტარ მილში არ შეიძლება მარტივად განხილული იყოს ჰიდრავლიკური გადაცემის თეორიის მიხედვით, ამიტომ აუცილებელია ჰიდრავლიკური ვიბრაციის თეორიის გამოყენება. პისტონზე და ჩისელზე მოქმედი ძალა რამდენიმე ათეული მიკროწამში ნულიდან ასევე ათეულებიდან ასეულებამდე მეგაპასკალებში იზრდება, შემდეგ კი ხელახლა ნულამდე იკლებს; ძაბვის ტალღების მეშვეობით ენერგიის გადაცემის ფორმა განსაზღვრავს, რომ სამუშაო პროცესის აღწერა არ შეიძლება მარტივად განხილული იყოს სტატიკის, მყარი სხეულის მექანიკის და კინემატიკის თეორიების მიხედვით. შემორტყმის მანქანის პრინციპი ეკუთვნის ელასტიური სხეულის დინამიკის ამოცანებს და მისი ენერგიის გადაცემის პროცესის სწორად აღწერის მიზნით აუცილებელია ტალღების თეორიის გამოყენება.

Ძირითადი დაშვებებისა და მათემატიკური მოდელების განსხვავების მიხედვით ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანების კვლევა ორ ძირეულ კატეგორიაში იყოფა: წრფივი მოდელის კვლევა და არაწრფივი მოდელის კვლევა.

1.5.1 წრფივი კვლევის მოდელები ჰიდრავლიკური ქანის გატეხვის ინსტრუმენტებისთვის

Წრფივი კვლევა არის იდეალიზებული კვლევა, რომელიც ახდენს არაწრფივი ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობების წრფივიზაციას გარკვეული დაშვებების საშუალებით — წრფივი მოდელები მიიღება 'მუდმივი ჰიდრავლიკური ზეწოლის' დაშვების საფუძველზე და რამდენიმე ფაქტორის გარეშე დატოვებით. მისი კვლევის საწინაპირო არის საბჭოთა ეპოქის მეცნიერთა Օდალიმოვისა და საბასოვის მიერ წიგნში «ჰიდრავლიკური ვიბრაციულ-შემოსარეკი მანქანების სტრუქტურის თეორია» წარმოდგენილი ხედვა: «მოცემული შემოსარეკი სიჩქარის უზრუნველყოფის პირობებში, სრულად თანაბარი ზეწოლის მარეგულირებლობა არის უმაღლესი ეფექტურობის მქონე ოპტიმალური მარეგულირებლობა». «მუდმივი ზეწოლის მარეგულირებლობის» დაშვების საფუძველზე საბჭოთა ეპოქის მეცნიერებმა შემოგათავაზეს მინიმალური სასროლი ძალის მქონე ოპტიმალური დიზაინის სქემა. იაპონელი მეცნიერი ნაკამაი და მისი თანამშრომლები ამ საფუძველზე, მიმოსვლის წინააღმდეგობის გათვალისწინებით, ჩაატარეს პისტონის სვლის რეგულირებადობის თეორიული და დიზაინური კვლევა. პეკინის მეცნიერების უნივერსიტეტის პროფესორ ლი დაძი შემოგათავაზა სვლის ოპტიმალური დიზაინის იდეა. ჩენ იუფანი და მისი თანამშრომლები გამოიყენეს შემოსარეკი მოწყობილობების წრფივი მოდელები, რომლებშიც გამოიყენეს სვლის ოპტიმალური მეთოდის საშუალებით დიმენსიონირებული ანალიზი, რათა შემოსარეკი მოწყობილობების პარამეტრების დიმენსიონირებული ანალიზი ჩატარდეს და მიიღებინა რიგი პარამეტრული ურთიერთკავშირების გამოსახულებები, რომლებიც დიზაინის სამუშაოების მიმართ მიმართვის საშუალებას აძლევს. პეკინის მეცნიერების უნივერსიტეტის მასწავლებელი ჩენ დინგიუანი გამოიყენა C = S/Sₘ (S: სამუშაო სვლა, Sₘ: მაქსიმალური სვლა) როგორც დიზაინის ცვლადს და ჩაატარა ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობების დიმენსიონირებული ანალიზი, რის შედეგად დადგინდა, რომ ოპტიმალური ეფექტურობის ზონა არის C = 0,75–0,850. პეკინის მეცნიერების უნივერსიტეტის მასწავლებელი ვან ძენგი გამოიყენა პისტონის დაბრუნების აჩქარების დრო t-ს როგორც დიზაინის ცვლადს და ჩაატარა კომპლექსური პარამეტრული ანალიზი, რის შედეგად დადგინდა: როცა აკუმულატორის მოცულობის ცვლილება მინიმალურია, t = 0,406T; როცა ჰიდრავლიკური შემოსარეკი ძალა მინიმალურია, t = 0,5T. ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის მასწავლებელი ჰე ცინხუა გამოიყენა შემოსარეკი მოწყობილობის სტრუქტურული მახასიათებლის კოეფიციენტს — პისტონის წინა და უკანა კომპარტმენტების ეფექტური ფართობების შეფარდებას — როგორც დიმენსიონირებული დიზაინის ცვლადს და შემოსარეკი მოწყობილობების სრული გაუმჯობესების დიზაინს ჩაატარა. რადგან მრავალი წრფივი კვლევა არ განიხილავს პისტონსა და ვალვას შორის უშუალო შეზღუდვის ურთიერთობას, რომელიც პირდაპირ ავლენს შემოსარეკი შედეგიანობას და აკუმულატორის მდგომარეობას, ისინი არ შეძლებენ სამექანიკო სისტემაში მრავალი სტრუქტურული პარამეტრის ურთიერთკავშირების სწორად ასახვას. მიუხედავად იმისა, რომ მათი კვლევის სიზუსტე შედარებით დაბალია, მათი შედეგები ძირითადად ასახავს სხვადასხვა ფაქტორის შედეგიანობაზე მოქმედების ურთიერთობას და ამიტომ თეორიულ და დიზაინურ კვლევებში გარკვეული პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს.

1.5.2 ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის არაწრფივი მოდელები

Როგორც შედარებით ტიპური და რთული ერთსხელოვანი მეхანიკური უკუკავშირის სისტემა, ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობა, როგორც სხვა სფეროებში არსებული არაწრფივი სისტემები, მრავალი არაწრფივი მოვლენასა და კანონზომიერებას აჩენს. არაწრფივი კვლევები უფრო სრულად განიხილავენ ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობის მოძრაობაზე მოქმედების ფაქტორებს, შედარებით სრულად ანალიზირებენ მის ძალოვან მდგომარეობას და მიიღებენ მაღალი რიგის არაწრფივ დიფერენციალურ განტოლებათა სისტემებს მისი მოძრაობის კანონზომიერებების აღსაწერად. თუმცა, ეს განტოლებები ამოხსნა რთულია, მათი აღწერა არ არის ინტუიციური და მათ შეიძლება მხოლოდ კომპიუტერების საშუალებით რიცხვითად ამოხსნა. ბოლო წლებში, კომპიუტერული მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარებასა და მიკროკომპიუტერების გავრცელებას თანხვდება არაწრფივი მათემატიკური მოდელების კვლევის მიმართ ადამიანების მხრიდან მატებული ყურადღება.

Უკვე 1970-იანი წლების დასაწყისში უცხოური მკვლევარები ციფრული კომპიუტერების გამოყენებით შეასრულეს ზემოქმედების მანქანების მოდელირების კვლევა ჰაერით მოძრავი საქანების შესახებ, რაც შედარებით სწორ შედეგებს მოგვცა. 1976 წელს იაპონელი მკვლევარი მასაო მასაბუჩი იყო პირველი, ვისაც მათემატიკური გამოთვლების გამოყენებით შეისწავლა ჰიდრავლიკური საქანები, რომელმაც შემოადგენა ჰიდრავლიკური შეჯახების საკონტროლო მოწყობილობის მათემატიკური მოდელი და იტერაციული გამოთვლების გამოყენებით განსაზღვრა ძალის სრიალის სიჩქარე და სიხშირე, შემდეგ კი შეადარა გაზომილ მნიშვნელობებს. 1980-იანი წლებში იაპონელი მკვლევარები ტაკაუჩი იოშიო, ტანიმატა შუ და სხვები ჩაატარეს ჰიდრავლიკური საქანების მოქმედებისა და დიზაინის არაწრფელი კვლევა, შემოადგენეს ანალიტიკური მოდელები, რომლებიც შესაფასებლად და დიზაინის მიზნით შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჰიდრავლიკური საქანების მოქმედების შესახებ, ასევე ანალიტიკური მოდელის გამოყვანის თეორია და ანალიზის მეთოდი. 1980 წელს პეკინის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის უნივერსიტეტის ლი დაძი და ჩენ დინგიუან შემოადგენეს არაწრფელი მათემატიკური მოდელი, რომელშიც აკუმულატორის წნევა გამოიყენებოდა სამუშაო წნევის როგორც მუშაობის პარამეტრი, და მოიძიეს სტაბილური რიცხვითი ამონახსნები. 1983 წელს ცენტრალური სამხრეთის საინდუსტრო უნივერსიტეტის ჰე ცინხუა თავის ნაშრომში „ჰიდრავლიკური საქანების რიცხვითი მოდელირების კვლევა“ სახელწოდებით გამოიყენა მდგომარეობის გადართვის მეთოდი სრული მათემატიკური მოდელის შესადგენად, შემოადგენა „კვაზი-ერთგვაროვანი აჩქარების გამოთვლის მეთოდი“ (PUA მეთოდი), შეასწორა მდგომარეობის გადართვის წერტილებში დაშვებული შეცდომები და გააუმჯობესა სიმულაციის სიზუსტე. 1987 წელს პეკინის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის უნივერსიტეტის პროფესორი ჩენ სიაოძონგი და მასწავლებელი ჩენ დინგიუან შემოადგენეს შეჯახების მექანიზმების არაწრფელი მათემატიკური მოდელი და დაწერეს სიმულაციის პროგრამები BASIC-ში, რის შედეგად მიიღეს სიმულაციის მონაცემები, რომლებიც შედარებით შეესატყოვნებოდა გაზომილ შედეგებს. ჰიდრავლიკური საქანების მუშაობის დროს მაღალი წნევის, მოკლე შეჯახების ციკლის და ხშირად მეორედ მიმდინარე ზეთის გადართვის გამო წნევის ცვალებადი კომპარტამენტი მუდმივად იცვლება, ამიტომ ჰიდრავლიკური ზეთის სხვადასხვა ხვრელების გამოყენებით გადასვლის დროს წარმოიქმნება დიდი რაოდენობის სითბო, რაც იწვევს ადგილობრივ მაღალ ტემპერატურას და ახდენს ზეგავლენას შეჯახების მოწყობილობის მოქმედებაზე და ადგილობრივ სითბოგადაცემაზე; თუმცა ამ სფეროში კვლევა ჯერ კიდევა უცნობი.

Ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის მოძრაობის სირთულის გამო, არ არსებობს ძალიან მნიშვნელოვანი განსხვავება წრფივ და არაწრფივ მოდელებს შორის როცა საქმე ეხება რამე საგნის ძირეული ბუნების აღწერას — მხოლოდ მათემატიკური მოდელების ამოხსნის მეთოდები განსხვავდება. წრფივი მოდელები იყენებენ ანალიტიკურ ამოხსნებს, ხოლო არაწრფივი მოდელები ამოხსნისთვის უნდა გამოიყენონ კომპიუტერების მეშვეობით რიცხვითი მეთოდები. ორივე მოდელი შეუძლებელია დამაკავშირებელი მოწყობილობის მოძრაობის ნიმუშების ზუსტად აღწერა, ხოლო უფრო სრულყოფილი აღწერის მეთოდების მისაღებად ჯერ კიდევა სჭირდება გამოთვლითი სითხის დინამიკის განვითარება.

Უნდა აღინიშნოს, რომ ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად, განსაკუთრებით ჰიდრავლიკურ- pneumatic კომბინირებული და აზოტ-ექსპლოზიური ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელების გაჩენასთან ერთად, ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის მუშა საშუალება აღარ არის მხოლოდ ზეთი, არამედ ასევე აირი; ამასთან, აზოტის შეტანა კი კიდევა უფრო მეტად გაართულა და გაართულა თეორიული კვლევის რთულები.

1.5.3 ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობების ძირეული კომპონენტების კვლევა

(1) პისტონის კვლევა

Შემოსარჩევი პისტონის დიზაინი და წარმოების ხარისხი განსაკუთრებით განსაზღვრავს შემოსარჩევი მოწყობილობის საექსპლუატაციო მახასიათებლებს. ჩინელი მკვლევარები ამ საკითხზე მნიშვნელოვან კვლევას ატარებენ. გეჭოუბას ჰიდროელექტრო ინჟინერიის კოლეჯის მასწავლებელი მენ სუიმინი წრფივი მოდელის საფუძველზე დაყრდნობით გამოიყენა უზომო ანალიზი და შეასრულა პისტონის აღმავალი სიჩქარის გავლენის წინასწარი კვლევა ჰიდრავლიკური საქანების მუშაობის პარამეტრებზე. სიანგტანის ინჟინერიის კოლეჯის პროფესორი ლიუ დეშუნი სტატიაში „საქანების პისტონის აღმავალი სიჩქარის გამოთვლა“ გამოიყენა ტალღური დინამიკის თეორიას და საქანების მუშაობის პრინციპის ანალიზის საფუძველზე შემოგათავაზა საქანების პისტონის აღმავალი მდგომარეობის განსაზღვრის და აღმავალი სიჩქარის გამოთვლის ფორმულები, რის შედეგად მიიღო შემდეგი დასკვნები: ① პისტონის აღმავალი მდგომარეობა და აღმავალი სიჩქარე დაკავშირებულია პისტონის, საკვეთავის და ქანების თვისებებთან, ხოლო მათი გავლენები არ არის დამოუკიდებელი, არამედ ერთმანეთთან ურთიერთდაკავშირებული. ② რა quanto უფრო მცირეა ქანების განტვირთვის სიხშირის კოეფიციენტი, მით უფრო მეტია აღმავალი სიჩქარე. რა quanto უფრო მცირეა საქანებისა და ქანების ტვირთვის თვისებებს მახასიათებლად მომხმარებლის კოეფიციენტი γ, მით უფრო მეტია აღმავალი სიჩქარე. ④ საკმარისად იდეალური საქანების ეფექტურობის მისაღებად, შემოსარჩევი მოწყობილობის დიზაინის დროს მახასიათებლის კოეფიციენტი γ უნდა იყოს შეზღუდული 1 ≤ γ ≤ 2 საზღვრებში.

Ინდუსტრიამ თანდათან ჩამოაყალიბა ზოგიერთი პისტონის დიზაინის მიმართვა:

1) პისტონი უნდა იყოს გაწელილი და შემცირებული უსაჭიროესი განივი კვეთების ცვლილებები, რათა გაუმჯობესდეს ენერგიის გადაცემის ეფექტურობა და ჩიზელის სამსახურო ხანგრძლივობა.

2) პისტონის შემოსარეკი ზედაპირის ფართობი უნდა იყოს რაც შეიძლება უფრო მეტად ტოლი ან მიახლოებული ჩიზელის ბოლო ბოლოს განივი კვეთის ფართობს, ასევე უნდა არსებობდეს გარკვეული კონუსური სიგრძე, რათა გაუმჯობესდეს შემოსარეკი ტალღების გადაცემა.

3) პისტონის სრული და გადაჭარბებული სტროკი არ უნდა დაზიანებდეს ბოთლების ორივე ბოლოში მოთავსებულ სილიკონურ სტრუქტურებს.

4) ცარიელი გასროლის ჰიდრავლიკური ფარდის გაზომვები და პისტონის თითოეული სეგმენტის სილიკონური სიგრძეები უნდა იყოს კარგად დიზაინირებული.

5) სწორი მასალის არჩევანი აუცილებელია — პისტონის მასალას უნდა ჰქონდეს მაღალი მექანიკური მახასიათებლები, მაღალი ზედაპირული სიხისტე, კარგი ცენტრალური მტკიცება, ასევე ძალიან კარგი აბრაზიული მიმართულების წინააღმდეგობა და შემოსარეკი წინააღმდეგობა.

6) პისტონისა და ცილინდრის სხეულს შორის მიერთების ღერძის სივრცე უნდა განისაზღვროს საკმარისად მისაღებად, რათა გათვალისწინდეს დაკარგვები და მექანიკური დამუშავების სიზუსტე. საერთოდ, პისტონისა და ცილინდრის სხეულს შორის მიერთების ღერძის სივრცე შეადგენს 0,04–0,06 მმ-ს, ხოლო პისტონისა და მხარდამჭერი გილაკის შორის მიერთების ღერძის სივრცე — 0,03–0,05 მმ-ს.

(2) განაწილების ვალვის კვლევა

Ამჟამად ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის უმრავლესობა იყენებს პოზიციური უკუკავშირის ვალვით მართვად პისტონურ სისტემებს და მიზნად ისახავს შეძლებელი მაქსიმალური სიჩქარით პისტონის რეციპროკულ მოძრაობას, რაც ხდება შემოსასვლელი ზეთის მიწოდების შეცვლით შერეკვის მოწყობილობის გარკვეული კომპარტამენტში. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მართვის ფორმა შედარებით მარტივია, მისი გადასვლელი პროცესი საკმაოდ რთულია. ვალვის გადართვის პროცესში დრო, სიჩქარე, სტროკი, ზეთის მოხმარება და სხვა პარამეტრები ყველა სტუფენებით იცვლება, რაც შეძლებს მნიშვნელოვნად გავლენას მოახდენას შერეკვის მოწყობილობის მუშაობაზე. ამ საკითხზე პეკინის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის უნივერსიტეტის ლიუ ვანლინ და მისი თანაავტორები თეორიული და ექსპერიმენტული კვლევების საფუძველზე განახორციელეს სპეციალური კვლევა ჰიდრავლიკური შერეკვის სისტემებში მართვის ვალვების მახასიათებლებზე, რის შედეგად მიიღეს შესწავლილი შერეკვის მოწყობილობის ვალვის რეალური მოძრაობის ტრაექტორია, გამოვლინდა მიმართულების ვალვის მოძრაობის კანონზომიერება და განისაზღვრა მართვის ვალვის ძირევადი პარამეტრები, რომლებიც გავლენას ახდენენ შერეკვის მოწყობილობის მუშაობაზე. ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის ცი რენჯუნ და მისი თანაავტორები ჩატარეს ვალვის მართვის პროცესის თეორიული ანალიზი, ვალვის სტრუქტურისა და პარამეტრების ოპტიმიზაციის კვლევა და მიიღეს რამდენიმე სასარგებლო კანონზომიერების დასკვნები; მიმართულების ვალვის მაღალსიჩქარიანი მოძრაობის დროს შესაძლო სიჩქარის სავსების და კავიტაციის მოვლენების გამო, შეთავაზეს ეფექტური ამოხსნები — ვალვის სპულის მასისა და სტროკის შემცირება და ზეთის გასასვლელი გამტარობის დიამეტრის შესაბამისად გაზრდა. პეკინის რკინისა და ფოლადის კოლეჯის ლიუ ვანლინ და გაო ლანцин თავის ნაშრომში „ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობის მიმართულების ვალვის დინამიკური მახასიათებლების ანალიზი — სიმულაცია და ექსპერიმენტული კვლევა“, რომელიც შედგენილია BASIC პროგრამირების ენაზე, შეისწავლეს ვალვის დინამიკური მახასიათებლების გაუმჯობესების საკითხი და დაასკვნეს, რომ ნულოვანი გადახურვის ღერძის გაზრდასთან ერთად უკანა კომპარტამენტში წნევა სწრაფად ეცემა, შერეკვის სამუშაო ენერგია იზრდება, შერეკვის სიხშირე მცირდება და შერეკვის მოწყობილობის ეფექტურობა ამავდროულად ამაღლდება; როცა ნულოვანი გადახურვის ღერძი ძალიან დიდია, ვალვის საყრდენის სიგრძის შემცირების გამო ვალვის მუშაობა უსაფრთხოების გარეშე ხდება.

(3) აკუმულატორების კვლევა

Აკუმულატორი არის ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანის მნიშვნელოვანი კომპონენტი, ხოლო მისი სტრუქტურა პირდაპირ აისახება ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანის სრული მაშინის შესრულებაზე. ამიტომ, ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანის შესრულების კვლევის პარალელურად, აკუმულატორების კვლევაც ჩატარდა. 1990 წელს იაპონელი მკვლევარები ტაკაუჩი იოშიო და ტანიმატა შუ და სხვები ჩაატარეს ექსპერიმენტული და თეორიული კვლევა, და დაყრდნობით დამუშავებულ ანალიტიკურ მოდელზე, სახელზე მოცემული მდგომარეობის განტოლების საშუალებით მიიღეს აკუმულატორში აზოტის შევსების მოცულობის გამოთვლის ფორმულა და ექსპერიმენტულად დაადასტურეს ამ ფორმულის სისწორე, რაც აკუმულატორის ოპტიმალური დიზაინის შესაქმნელად თეორიულ საფუძველს შეადგენს. 1986 წელს პეკინის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის უნივერსიტეტის დუან სიაოხუნ გამოიყენა კონცენტრირებული პარამეტრების მეთოდი, რათა შეექმნა სამაღალი წნევის მემბრანული აკუმულატორების დინამიკური მოდელი, და ექსპერიმენტული და გამოთვლითი მეთოდების გამოყენებით ანალიზის საშუალებით შეისწავლა აკუმულატორის სისტემის სიხშირის მახასიათებლები, განიხილა აკუმულატორისა და ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანის საუკეთესო კავშირი, ასევე მიუთითა, რომ შერეკვის მოწყობილობის საუკეთესო სამუშაო ზონა არის ის, სადაც აკუმულატორის სისტემის წნევის ცვლილებებზე მეორადი ჰარმონიული რეაქცია ენერგიის მიხედვით მოიარებს. 1986 წელს ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის პროფესორ ჰე ცინხუა გამოქვეყნა სტატია „ჰიდრავლიკური შერეკვის მეхანიზმების უკან დაბრუნების ზეთისა და უკან დაბრუნების აკუმულატორი“, სადაც მიუთითა, რომ ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანის მუშაობის ჰიდრავლიკური წნევა ძირითადად დამოკიდებულია მისი საკუთარი მოძრავი ნაკეთობების ინერციულ ძალაზე; ეს არის ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანის მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, რომელიც მის ჩვეულებრივი ჰიდრავლიკური მანქანებისგან გამოარჩევს, სადაც მუშაობის ჰიდრავლიკური წნევა ძირითადად დამოკიდებულია გარე ტვირთზე. უკან დაბრუნების უკუწნევა ძირითადად წარმოიქმნება იმ ჰიდრავლიკური წნევის მიერ, რომელიც წარმოიქმნება ზეთის აჩქარების შედეგად, როდესაც პისტონები ან ვალვები ზეთს უკან დაბრუნების მილში გამოყოფენ; ასევე მიუთითა, რომ რადგან შერეკვის მოწყობილობის გამოყოფის ნაკადი განსხვავდება უკან დაბრუნების მილში ზეთის ნაკადის ცვლილების ნიმუშისგან, როდესაც უკან დაბრუნების მილში შემავალი ნაკადი ნაკლებია უკან დაბრუნების მილში მოძრავი ზეთის ნაკადზე, მოხდება კავიტაცია. ინერციული უკან დაბრუნების უკუწნევის შესამცირებლად და უკან დაბრუნების კავიტაციის აღმოფხვრის მიზნით, ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანაში უკან დაბრუნების აკუმულატორის დაყენება შემოთავაზდა და ამ საფუძველზე უკან დაბრუნების აკუმულატორის პარამეტრების დიზაინის მეთოდი შემოთავაზდა. ბოლო წლებში პეკინის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის უნივერსიტეტმა ჩაატარა ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მანქანის აკუმულატორების დინამიკური კავშირის მახასიათებლების კვლევა, შეადგინა სიმულაციის პროგრამული პაკეტი HRDP და მიაღწია შედეგებს აკუმულატორის ოპტიმალური დინამიკური კავშირის მახასიათებლების ვერიფიკაციის გამოთვლებში.

(4) ცარიელი გასროლების თავიდან აცილების მოწყობილობებზე და ხელსახოცის უკან დაბრუნების ენერგიის შთანთავსებლებზე კვლევა

Რადგან ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის ექსპლუატაციის დროს უფრო მეტად გამოუძლებელი ხელსაწყოს აღდგენა და ცარიელი გასროლის მოვლენები ხდება, ხელსაწყოს აღდგენის ენერგიის შთანთავსებელისა და ცარიელი გასროლის თავიდან აცილების მოწყობილობის სამუშაო მახასიათებლები მნიშვნელოვნად გავლენას ახდენენ ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის სამსახურის ხანგრძლივობაზე. მენ სუიმინის მასწავლებელმა სტატიაში „ქანების დამხსნელის პისტონის აღდგენის სიჩქარის ანალიზი“ სისტემურად ანალიზირა ხელსაწყოს ბოლოს აღდგენის ფაქტორები და შეისწავლა ხელსაწყოს აღდგენის ენერგიის შთანთავსების მეთოდები. ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის ლიაო იდემ სტატიაში „ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის ცარიელი გასროლის შემსუბუქებელი მოწყობილობების თეორია და ექსპერიმენტული კვლევა“ დაადგენა ცარიელი გასროლის შემსუბუქების პროცესის მათემატიკური მოდელი და ჩაატარა სიმულაციური კვლევა. ლიაო ძიანიონგის დოქტორმა სტატიაში „მრავალსაფეხურიანი ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელების დიზაინის თეორია და კომპიუტერით დახმარებული დიზაინი“ ჩაატარა კომპიუტერული სიმულაცია და ოპტიმიზაციის დიზაინი ხელსაწყოს აღდგენის ენერგიის შთანთავსებელი მოწყობილობების და ცარიელი გასროლის თავიდან აცილების მოწყობილობების შესახებ. ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის ლიუ დეშუნმა თავის დოქტორანტური დისერტაციაში „შეჯახების მექანიზმების ტალღური დინამიკის კვლევა“ გამოიყენა ტალღური დინამიკის თეორია, გამოიტანა შეჯახების მოწყობილობის თითოეული ნაკეთობის აღდგენის სიჩქარის გამოთვლის ფორმულები და მიუთითა, რომ აღდგენის ენერგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას შეჯახების მოწყობილობის თითოეული ნაკეთობის რაციონალური დიზაინის საშუალებით. ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის ჰიდრავლიკური ინჟინერიის მექანიკის კვლევის ინსტიტუტმა შეიმუშავა ორსაფეხურიანი ცარიელი გასროლის შემსუბუქებელი მოწყობილობა, რომელიც სრულად გამოიყენებს ხელსაწყოს აღდგენის ენერგიის შთანთავსებელის შესაძლებლობას — ეს არის შემომგონებლური კვლევის მიღწევა.

1.5.4 ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობების სიხშირის რეგულირების, ენერგიის რეგულირების და მართვის ტექნოლოგიის კვლევა

Ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობების ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად, საველე სამშენებლო მოთხოვნები ამ მოწყობილობების მიმართ ახალ მოთხოვნებს წამოაყენა. წარმოების ეფექტურობის ეფექტურად გასაუმჯობესებლად მოთხოვნილია, რომ ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობის შეტაკების ენერგია და შეტაკების სიხშირე შეძლოს ცვლილება ქანების თვისებების ცვლილებასთან ერთად. ანურეკით, მატარებელი მანქანის დაყენებული სიმძლავრის მაქსიმალური გამოყენების პირობებში, როცა ქანი უფრო მკვრივია, ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობა გამოიყოფს უფრო დიდ შეტაკების ენერგიას და უფრო დაბალ შეტაკების სიხშირეს; საპირისპირო შემთხვევაში კი — უფრო მცირე შეტაკების ენერგიას და უფრო მაღალ შეტაკების სიხშირეს, რაც უფრო მაღალი წარმოების ეფექტურობის მიღწევას უზრუნველყოფს. ამ მიზნების მისაღწევად საერთაშორისო და სამშობლოს მასშტაბით გაფართოებული კვლევები ჩატარდა.

Ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის თეორიული კვლევიდან გამომდინარე, მისი გამოტანა (შეჯახების ენერგია და სიხშირე) ძირითადად შეიძლება შევცვალოთ სამი მეთოდით: ① სითხის ნაკადის რეგულირება; ② სტროკის რეგულირება; ③ უკუკავშირის წნევის რეგულირება. ამჟამად უმრავლესობა საერთაშორისო და საერთაშორისო ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობების მხოლოდ ერთი ფიქსირებული სტროკი აქვთ — ანუ მათი გამოტანა არ არის რეგულირებადი. რასაკვირველობა, თუ ასეთი ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის მოწყობილობები გამოიყენებენ სითხის ნაკადის რეგულირების საშუალებას გამოტანის რეგულირებისთვის, მიუხედავად იმისა, რომ ეს თეორიულად შესაძლებელია, პრაქტიკაში ეს არ მუშაობს. რადგან ნაკადის ცვლილება გამოიწვევს მისი გამოტანის პარამეტრების ერთდროულ ცვლილებას, რაც დამოუკიდებელი რეგულირების მიღწევას შეუძლებლად ხდის.

Მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი სამშენებლო და უცხოური წარმოებლები შეიმუშავეს და წარმოებდნენ სტროკის რეგულირებადი ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელები, მათ არ მოსწონს მომხმარებლებს, რადგან ისინი მყარი სტრუქტურის სტუფენოვანი რეგულირების მექანიზმებია და ძალიან არასასიამოვნო იყენება, ხოლო შედეგებიც არ არის კმაყოფილებლობას მომცემელი. სტროკის უკუკავშირის განაწილების შემთხვევაში მისი გამოსავალი სამუშაო პარამეტრები ძირითადად სისტემის შესასვლელი ნაკადის შეცვლით ან რამდენიმე უკუსტროკის სიგნალის ხვრელის დამატებით და თითოეული სიგნალის ხვრელის ჩართვა-გამორთვის კონტროლით რეგულირდება პისტონის სტროკი, რის შედეგად ცვლილება ექცევა ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის შემორტყმის ენერგიასა და შემორტყმის სიხშირეს. მაგალითად, შვედეთში წარმოებული Atlas-Copco-ს სამსიჩრადიანი ჰიდრავლიკური ქანების გამხსნელი. ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის YYG სერიის ავტომატური გადაცემათა კოლოფის ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელები — სტრუქტურის შეზღუდვების გამო ეს პრინციპი მხოლოდ სტუფენოვანი რეგულირებას უზრუნველყოფს ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის სამუშაო პარამეტრებში, ხოლო რადგან შემორტყმის სისტემის წნევა და ნაკადი ერთმანეთის კვადრატის პროპორციულია, შემორტყმის ენერგიისა და შემორტყმის სიხშირის ერთდროული გაზრდა მოახდენს ძალიან დიდ ცვლილებას მომარაგებლის მანქანის სიმძლავრეში, რაც შეზღუდავს ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის სამუშაო სფეროს და სამუშაო ეფექტურობას. აკიტას უნივერსიტეტის პროფესორი ტაკაში ტაკაჰაში (იაპონია) სტატიაში აღწერს უკუსტროკის სიგნალის პორტის პოზიციის რეგულირებას როგორც ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის პისტონის სტროკის ცვლილების მიზნის მისაღებად. ექსპერიმენტებმა დაადასტურეს, რომ როდესაც პისტონის სტროკი 10%-ით გაიზრდება, მიუხედავად იმისა, რომ შემორტყმის სიხშირე 8%-ით შემცირდება, შემორტყმის ენერგია 12%-ით გაიზრდება, რაც გააუმჯობესა სამუშაო ეფექტურობას და მისცა სათეორიო და ექსპერიმენტული საბუთები სტროკის რეგულირებადი ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელების დიზაინის მიზნით. ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის ჰე ცინхუა მასწავლებელი სტატიაში „სტროკის რეგულირებადი ჰიდრავლიკური შემორტყმის მანქანების კვლევა“ შეადარა რამდენიმე ტიპის გადაცემათა კოლოფის მეთოდი და თეორიულად ანალიზირა სტროკის რეგულირებადი ჰიდრავლიკური შემორტყმის მოწყობილობების სხვადასხვა სამუშაო პარამეტრებსა და გადაცემათა კოლოფის სტროკებს შორის ურთიერთობებს; მიღებული შედეგები გადაცემათა კოლოფის ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელების დიზაინისა და გამოყენების მიმართ აშკარა მიმართვის მნიშვნელობას არის მომცემელი. ეს წიგნი წარმოადგენს საკუთარი მოქმედების პრინციპის საფუძველზე სამუშაო პარამეტრების დამოუკიდებლად და უსტუფენოდ რეგულირების ცნებას და გამოუშვა ეს ახალი ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის პროდუქტი. იგი ძირითადად პისტონის უკუწნევის წნევის სიდიდის კონტროლით არეგულირებს შემორტყმის მოწყობილობის ერთეული შემორტყმის ენერგიას; ამავე დროს ცვლადი პომპის ნაკადის კონტროლით უსტუფენოდ არეგულირებს შემორტყმის მოწყობილობის სიხშირეს, რათა შემორტყმის ენერგია და შემორტყმის სიხშირე შეიძლება თითოეული დამოუკიდებლად და უსტუფენოდ რეგულირდეს შედარებით დიდ სფეროში, ხოლო მომარაგებლის მანქანის სიმძლავრის ცვლილება მცირე იქნება. ამ ახალი ტიპის ჰიდრავლიკური შემორტყმის მანქანის თეორიული კვლევის, სტრუქტურული დიზაინის და კონტროლის მეთოდების შესახებ ავტორებმა ჩაატარეს კვლევა შემორტყმის ენერგიისა და შემორტყმის სიხშირის დამოუკიდებელი უსტუფენო რეგულირების მქონე ჰიდრავლიკური შემორტყმის მოწყობილობებზე. ჭაო ხონგციანგის დოქტორანტური დისერტაციაში „ახალი ტიპის ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის კვლევა დამოუკიდებელი უსტუფენო რეგულირების კონტროლით“ აღმოაჩინა ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელების ტრადიციული სტროკის უკუკავშირის კონტროლის მეთოდის გარეშე წარმოებული გადატანა, მიიღო წნევის უკუკავშირის და ცვლადი პომპის ნაკადის კონტროლის მეთოდები და ამ გზით განახორციელა ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის შემორტყმის ენერგიის და შემორტყმის სიხშირის დამოუკიდებელი უსტუფენო რეგულირების კონტროლი. დინ ვენსი თავის დოქტორანტური დისერტაციაში ქანების დამხსნელის ბოლო ნაკელში აზოტის წნევას როგორც კონტროლის ცვლადს გამოყენებით განახორციელა მრავალი მუშაობა სიჩქარის მაღალი გადამრთველი ვალვებით მართვადი ძალიან განაწილებული ტიპის ქანების დამხსნელებზე, რის შედეგად განახორციელდა ქანების დამხსნელების დამოუკიდებელი სიხშირის და ენერგიის რეგულირება. Чжан Синь სტატიაში „ახალი ტიპის წნევის უკუკავშირის ჰიდრავლიკური შემორტყმის მოწყობილობის სისტემის კვლევა მექანიკურ-ელექტრონული ინტეგრაციით“ ერთი ჩიპის მიკროკომპიუტერის მართვის მაღალი სიჩქარის გადამრთველი ვალვების გამოყენებით განახორციელა შემორტყმის მოწყობილობის მიკროკომპიუტერის მართვა. Ян Гуопин დოქტორანტური დისერტაციაში „სუფთა ჰიდრავლიკური დამოუკიდებელი უსტუფენო სიხშირის და ენერგიის რეგულირების ჰიდრავლიკური შემორტყმის მოწყობილობის კვლევა“ შემოგათავაზა სუფთა ჰიდრავლიკური კონტროლის სქემის მქონე ინტელექტუალური შემორტყმის მოწყობილობა, რომელიც პილოტური განაწილების ვალვის მართვის საშუალებით შეძლებს ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის შემორტყმის ენერგიის და შემორტყმის სიხშირის უსტუფენო რეგულირებას.

1.5.5 ჰიდრავლიკური ქვის გატეხვის მოწყობილობების მოდელირების ტექნოლოგიის მიმდინარე მდგომარეობა

Პროდუქტის დიზაინისა და განვითარების პერსპექტივიდან გამომდინარე, მექანიზმების დინამიკური მახასიათებლების კვლევა ყველაზე ეფექტურად ხდება პროდუქტის განვითარებისა და დიზაინის ეტაპზე. ჰიდრავლიკური მარეგულირებლების დინამიკური რეაგირების მოდელირება ყოველთვის იყო ჰიდრავლიკური სამრეწველოს მიერ უწყვეტად შესწავლილი სფერო და ასევე არის მარეგულირებლების დინამიკური რეაგირების მახასიათებლების შესწავლის ხშირად გამოყენებული საშუალება.

Ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის სპეციალური მუშაობის მეთოდი განსაზღვრავს იმ ფაქტს, რომ დინამიკური სიმულაციის ანალიზი და ტესტირება უნდა იყოს მექანიზმის თეორიული დიზაინისა და განვითარების ძირეული წინაპირობა. კომპიუტერების გაჩენის შემდეგ მოხდა ბარიერის დაშლა, რომელიც მხოლოდ პროდუქტის ტესტირებაზე დაყრდნობით მექანიზმის მოძრაობის სამუშაო მახასიათებლების სწორი ან სანდო შედეგების მიღებას აკანონებდა. მკვლევარებმა დაიწყეს სხვადასხვა მეთოდის გამოყენება ჰიდრავლიკური ვიბრაციის და შემოსარეკი მანქანების მოძრაობის აღწერის მათემატიკური მოდელების შესადგენად, ჰიდრავლიკური ქანების გატეხვის პარამეტრების ცვლილების პროცესების სიმულაციის ტექნოლოგიით ანალიზით და ვირტუალური პროტოტიპის ტექნოლოგიით შემოსარეკი მანქანების მოძრაობის პროცესების სიმულაციით. როდესაც დიზაინის შედეგები განსაზღვრდება, მექანიზმის მოძრაობა ხშირად ხაზგასასმელად გამოიკვეთება და შესაბამო სამუშაო პარამეტრები გამოითვლება, რაც ახალი პროდუქტების განვითარების ციკლების შეკუმშვის, დიზაინის ოპტიმიზაციის და დინამიკური სამუშაო მახასიათებლების ანალიზის კარგ გზას უზრუნველყოფს.

1960-70-იან წლებში უცხოელმა მეცნიერებმა დაიწყეს ციფრული კომპიუტერების გამოყენება მანქანების სიმულაციური მუშაობის გავლენის შესაქმნელად. ამ სამუშაოებში მიღებულია წინა-უკანა კამერის წნევა, როგორც ცვლადი, გამოითვლება სითხის შემოსვლა და გასვლა თითოეული პორტიდან, კორექტირებულია ნაკადის კოეფიციენტებით; შემდეგ გამოიყენება გაზის მდგომარეობის განტოლება და ენერგობალანსის განტოლება, სიმულაციის შედეგები, განსაკუთრებით შესრულების პარამეტრები, ძალიან ახლოს იყო გაზომული მნიშვნელობებისთან, დამაკმაყოფილებელი შედეგების მიღებით. იაპონიაში მკვლევარებმა უფრო მეტი აქცენტი გააკეთეს კომპიუტერული მოდელების შექმნაზე კონკრეტული ჰიდრავლიკური კლდის დამრღვევებისთვის კვლევისთვის და ექსპერიმენტებიდან მიღებული პარამეტრების სიმულაციაში შეყვანა ჰიდრავლიკური კლდის დამრღვე სიმულაციის ჩატარებისას იაპონელი მკვლევარები უფრო მეტ ყურადღებას აქცევდნენ სიმულაციის შედეგების ექსპერიმენტული ტესტირების შედეგებთან შედარებას და კომპიუტერულ მოდელებს ტესტის მონაცემების შესაბამისად ასწორებდნენ. კომპანია Sandvik-მა, მას შემდეგ რაც გაითვალისწინა დარტყმის სადგურის ფორმის გავლენა ენერგიის გადაცემის მეთოდზე, ასევე შეიმუშავა და შეიმუშავა კომპიუტერული სიმულაციის პროგრამა ამ სფეროში. ამ პროგრამის გამოყენებით: 1 შეჯახების თითოეული ნაწილის ენერგიის გადაცემის პროცესის სიმულაცია შეიძლება; 2 სისტემის თითოეული კომპონენტის სხვადასხვა დიზაინის სიმულაცია შეიძლება; 3 სხვადასხვა ტიპის შეჯახების ობიექტის პირობებში, სხვადასხვა დიზაინის ეფექტების სიმულაცია შეიძლება ენერგიის გადაცემაზე. Sandvik-ის კომპიუტერული პროგრამა არა მხოლოდ უზრუნველყოფს ოპტიმალური პროდუქტების წარმოებას, არამედ შეუძლია გაზომოს და გაიგოს ყველა პარამეტრის უნარი იმოქმედოს დარტყმის სისტემაზე და გარკვეული პარამეტრების ცვლილების ეფექტი ეფექტურობაზე და უზრუნველყოს მომხმარებლებისთვის, როგორც პრაქტიკული და ეფექტ

1980-იანების შემდეგ დაიწყო სიმულაციის ტექნოლოგიისა და მისი გამოყენების შინაური კვლევაც. ჩინელი მკვლევარები ტიან შუჯუნი, ჩენ იუფანი და სხვები თავისთავად შემუშავებული მეთოდებით მათემატიკური მოდელები შექმნეს. ტიან შუჯუნი და მისი თანამშრომლები ძალის ბონდ-გრაფის — აღმატებული დინამიკური მოდელირების ტექნოლოგიის — გამოყენებით, რომელიც მოიცავს მდგომარეობის სივრცის ანალიზის მეთოდებს, ძირითადად შეისწავლეს სლაიდ-ვალვით მარეგულირებლად მოქმედებას ახდენელი ჰიდრავლიკური ქანების დინამიკური სიმულაციის პროგრამული უზრუნველყოფა. ამ კვლევამ გამოიკვლია ჰიდრავლიკური ქანების დინამიკური სიმულაციის მოდელირება და პროგრამირება, რაც მრავალი მომავალი სიმულაციის პროგრამისტისთვის მეთოდსა და მიდგომას მისცა; მაგალითად, პეკინის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის უნივერსიტეტის პროფესორი ჯოუ ძიჰონგი მისი სტუდენტები იან იონგის და სხვების ხელმძღვანელობით ძალის ბონდ-გრაფების გამოყენებით შექმნა რამდენიმე ტიპის ჰიდრავლიკური ქანების პისტონების, მიმართულების ვალვების, ყველა ჰიდრავლიკური ნაკადის ტოლობების და აირის მდგომარეობის ტოლობების დინამიკური განტოლებები; შემდეგ კი კომპიუტერული ენით შეადგინეს სიმულაციის პროგრამები, რათა ანალიზის განხორციელებულიყო ჰიდრავლიკური ქანების ძირითადი მდგომარეობის ცვლილების პროცესებზე, როგორიცაა წინა და უკანა კომპარტიმენტების წნევა, ნაკადი, პისტონის გადაადგილება და სიჩქარე, რაც ჰიდრავლიკური ქანების პარამეტრების ცვლილებების მათზე მოქმედების შესახებ მომავალი კვლევების პლატფორმას შექმნა. კომპიუტერებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის ტექნოლოგიის სწრაფი განვითარების მიერ მატლაბი (Matlab) და AMEsim პროგრამები გამოყენებულ იქნა ჰიდრავლიკური ქანების სისტემის მოდელირებასა და სიმულაციაში, რაც ახალი მოდელების კვლევისა და განვითარების ციკლების შეკუმშვის და დიზაინის ხარისხის გაუმჯობესების თეორიულ მხარდაჭერას მისცა.

1.5.6 ექსპერიმენტული კვლევის მეთოდები

Ექსპერიმენტი არის ძირეული საშუალება, რომლითაც ადამიანები ცნობენ ბუნებას და გარეგან სამყაროს არეგულირებენ — ექსპერიმენტის მეშვეობით დაკვირვებული ფენომენებისა და გაზომილი მონაცემების შეჯამება და აბსტრაქცია, შიგა კავშირებისა და კანონზომიერებების აღმოჩენა და თეორიის ჩამოყალიბება. ექსპერიმენტი არის თეორიის წყარო; ექსპერიმენტი არის ერთადერთი სასამართლო, რომელიც ამოწმებს თეორიას.

Ჰიდრავლიკური ქანების გამოყენების შეტაკების სიძლიერის პარამეტრები არის მნიშვნელოვანი მაჩვენებლები მისი დიზაინის, წარმოების დონისა და ხარისხის შესაფასებლად. ძირითადი პარამეტრები ყველა შეიძლება გაზომვა ექსპერიმენტული მეთოდებით, ხოლო შედეგები გამოიხატება როგორც რიცხვითი მონაცემები, ასევე გრაფიკების ან დიაგრამების სახით. სიძლიერის ვერიფიკაცია ძირითადად მოიცავს შეტაკების ენერგიის, შეტაკების სიხშირის, სისტემის წნევის და სითხის სიჩქარის გაზომვას. ამ პარამეტრების გაზომვის მეთოდები ამჟამად არ აქვს ერთიანი საერთაშორისო ექსპერიმენტული სტანდარტი. ამჟამად გავრცელებული ჰიდრავლიკური ქანების გამოყენების შეტაკების სიძლიერის გამოცდის მეთოდებია: ძაბვის ტალღის მეთოდი, ფოტოელექტრული გადაადგილების სხვაობის მეთოდი, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის მეთოდი, კონტაქტური მეთოდი, სწრაფი ფოტოგრაფირება, ინდიკატორის დიაგრამის მეთოდი და ენერგიის მეთოდი და სხვა.

Სტრეს-ტალღის მეთოდი არის შეუძლებელი ენერგიის გაზომვის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება ჩიზელზე წარმოქმნილი სტრეს-ტალღის გაზომვას, როდესაც შემორტყმელი პისტონი ეჯახება ჩიზელს. ფოტოელექტრული მეთოდი იყენებს ფოტოელექტრული გარდაქმნის პრინციპს; ფოტოელექტრული სენსორის საშუალებით პისტონის მდებარეობის გაზომვა ხდება პირდაპირი გამოცდის საშუალებით, რათა მივიღოთ პისტონის მოძრაობის გადაადგილება, შემდეგ კი გამოვთვალოთ შემორტყმელი მოწყობილობის ყველა სამუშაო პარამეტრი. ფოტოელექტრული მეთოდი, როგორც არაკონტაქტური გამოცდის მეთოდი, ძალიან შესაფერებელია ჰიდრავლიკური ქანების შემორტყმელების მსგავსი მოწყობილობებისთვის, რომლებსაც გააჩნიათ გრძელი პისტონის სვლები, დიდი დიამეტრები და მაღალი სიჩქარეები. ელექტრომაგნიტური ინდუქციის მეთოდი იყენებს ელექტრომაგნიტური ინდუქციის სენსორულ სისტემას, რომელიც შედგება შემორტყმელი პისტონზე დამაგნიტებული ძორისა და კორპუსზე დამაგნიტებული სპირალური კოჭისგან; იგი იყენებს იმ ინდუცირებული ელექტრომოძრავი ძალის გაზომვას, რომელიც წარმოიქმნება კოჭის მაგნიტური ველის ხაზების გადაკვეთის შედეგად, როდესაც ძორი პისტონთან ერთად რეციპროკურად მოძრაობს, და ამ ძალის და შემორტყმის სიჩქარის შორის კალიბრაციის მიხედვით განსაზღვრავს პისტონის მოძრაობის სიჩქარეს, ხოლო ამ სიჩქარის საფუძველზე გამოთვლის პისტონის შემორტყმის ენერგიას.

Კონტაქტური მეთოდი არის შეჯახების ენერგიის გამოსათვლელად გამოყენებული მეთოდი, რომელიც ეყრდნობა პისტონის საბოლოო სიჩქარეს მაშინ, როდესაც ის ეჯახება შეჯახების ობიექტს. საქანეების დამხსნელების სიმძლავრის გამოცდებში ზემოხსენებული 4 მეთოდი შედარებით გავრცელებულია; სხვა მეთოდები ან მათი სამუშაო სირთულისა და მაღალი ხარჯების გამო, ან პისტონის მოძრაობის მდგომარეობის არ სრულად ასახვის გამო პრაქტიკაში იშვიათად გამოიყენება.

Უნდა აღინიშნოს, რომ ზემოხსენებული ძაბვის ტალღის მეთოდი მხოლოდ შეიძლება გამოყენებულ იქნას შედარებით პატარა შეჯახების ენერგიის მქონე შეჯახების მოწყობილობების ტესტირებისთვის, როგორიცაა ჰიდრავლიკური საქანები და პნევმატიკური ინსტრუმენტები, ხოლო დიდი შეჯახების ენერგიის მქონე ჰიდრავლიკური საქანების ტესტირება მნიშვნელოვნად რთულდება. ძაბვის ტალღების საკითხებზე სპეციალიზებული კვლევითი ერთეულების ტესტირების შესაძლებლობა საერთოდ არ არის დიდი და ვერ უძლებს დიდი ჰიდრავლიკური საქანების ტესტირებას; ამასთან, შენობაში ტესტირების დროს წარმოქმნილი ხმაური და ვიბრაცია ასევე მიუღებელია. რაც შეეხება კონტაქტულ მეთოდს, მიუხედავად იმისა, რომ მისი დაყენება მარტივია, მიღებული შედეგები საკმარისად სწორი არ არის და ამიტომ მისი გამოყენება არ შეიძლება გავრცელდეს. მხოლოდ ელექტრომაგნიტური ინდუქციის მეთოდი ითვლება ჰიდრავლიკური საქანების ტესტირებისთვის ყველა მხრივ სრულფასოვანად შესაფასებლად: ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც პატარა შეჯახების ენერგიის მქონე ჰიდრავლიკური საქანების, ასევე დიდი შეჯახების ენერგიის მქონე ჰიდრავლიკური საქანების ტესტირებისთვის; ის პირდაპირ აზომავს პისტონის მოძრაობის სიჩქარის მრუდს, რის შედეგადაც მიიღება პისტონის გადაადგილება და აჩქარება, რაც ძალიან სასარგებლოა პისტონის მოძრაობის მოდელების შესწავლის მიზნით მუშაობის მონაცემების მისაღებად. ერთადერთი ნაკლი — მაგნიტური ძორცის მაღალი სიხშირის პისტონის ვიბრაციის ქვეშ დაზიანების მიდრეკილება.

Ცენტრალური სამხრეთის უნივერსიტეტის დოქტორი დინ ვენსი თავის დოქტორანტულ დისერტაციაში „ახალი ტიპის წნევის უკუკავშირის აზოტ-ექსპლოზიური მანქანა-ელექტრო ინტეგრირებული ჰიდრავლიკური ქვის გამახვრელი სისტემის კვლევა“ შემოარჩევს შერყევის მოწყობილობის გამომავალი პარამეტრების შესამოწმებლად ახალ მეთოდს — აირის წნევის მეთოდს. ეს მეთოდი გამოიყენებს წნევის სენსორს პისტონის მოძრაობის დროს პისტონის ბოლოში დამონტაჟებული დახურული აზოტის კომპარტიმენტის წნევაზე მოქმედების გასამოკვლევად და კომპიუტერის საშუალებით განსაზღვრავს პისტონის სტროკსა და მოძრაობის სიჩქარეს, რის შედეგად მიიღება შერყევის მოწყობილობის ორი მნიშვნელოვანი გამომავალი პარამეტრი — შერყევის ენერგია და შერყევის სიხშირე. ტრადიციული შემოწმების მეთოდებთან შედარებით, არ კონტაქტიანი აირის წნევის მეთოდი არის ძლიერი ვიბრაციის წინააღმდეგ მედეგი, მისი მოსამზადებლად მცირე მზადება სჭირდება, შერყევის ენერგია და სიხშირე ერთდროულად იზომება, კალიბრაცია მოსახერხებელია, შერყევის პარამეტრების შეცდომა მცირეა და სიზუსტე მაღალია. იგი არ მხოლოდ ლაბორატორიული პროდუქტების შესაფასებლად და იდენტიფიცირებლად შეიძლება გამოყენებული იყოს, არამედ ფაქტობრივი სამუშაო პროცესებში საკმაოდ მოსახერხებელია საკუთარი მონაცემების საშუალებით მიმდინარე შემოწმების გასაკეთებლად. ეს მეთოდი უკვე გამოყენებულია ჯინგიეს კომპანიის ჰიდრავლიკური სატესტო პროგრამაში და შეიტანილია სამრეწველო სტანდარტში „ჰიდრავლიკური ქვის გამახვრელი“.

1.5.7 ვიბრაციის, ხმაურისა და კონტროლის კვლევა

Შემოსარჩევი ენერგიის, შემოსარჩევი სიხშირის და მასის გარდა, ჰიდრავლიკური შემოსარჩევი მანქანების სიძლიერის შესაფასებლად გამოყენებული მაჩვენებლები მოიცავს ასევე ხმაურს, მანქანის სხეულის ვიბრაციას და ენერგიის გამოყენების კოეფიციენტს, რომლებიც მთლიანი სიძლიერის შეფასების მნიშვნელოვანი ასპექტებია. გარემოს დაცვის მიმართ საზოგადოებრივი ცნობიერების გაზრდასთან ერთად, განვითარებულ ქვეყნებში აღჭურვილობის ხმაურზე შემოდგენილი შეზღუდვები უფრო მკაცრდება. ბაზრის მოთხოვნებს შესატანად, ჰიდრავლიკური შემოსარჩევი მანქანების ხმაურისა და ვიბრაციის კონტროლი, ასევე მტვერმოკავება, თანდათან საწარმოების კონკურენციის მნიშვნელოვანი მაჩვენებლები ხდება; მათი კონტროლის ტექნოლოგია ამჟამად მნიშვნელოვანი სამეცნიერო კვლევის საგანია. სხვადასხვა ქვეყნის მკვლევარები კვლევას ატარებენ სტრუქტურული და მასალური ასპექტებიდან გამომდინარე; სტრუქტურულად, ვიბრაციისა და ხმაურის კონტროლის მიზნით გამოიყენება შემოსარჩევი მანქანებში ჩაშენებული ლაინერის გილაკები, ხმაურის შემცირების მოწყობილობები ან ვიბრაციის შემცირების საშუალებად გამოყენებული სარეცხი ფოლადის ფირფიტები. Krupp კომპანია თავის საშუალო და პატარა ზომის ყველა პროდუქტს ხმას შემცირებლი მასალებით აიარა. Rammer კომპანია ახლახანს შემუშავებულ პროდუქტებზე მაღალი წნევის წყლის პომპებსა და ატომიზაციის ნოზლებს აყენებს მტვერმოკავების ეფექტის მისაღებად. ამასთანავე, სენსორული ტექნოლოგიის გამოყენებით ხელდება ჰიდრავლიკური ქანების სიზუსტით პოზიციონირება, ავტომატური ხვრელების გაკეთება, ხვრელის გაკეთების შეწყვეტა და ხვრელის შეკუმშვა, ასევე მუშაობის ობიექტის მიხედვით შემოსარჩევი ენერგიისა და შემოსარჩევი სიხშირის ავტომატური რეგულირება, და ა.შ.