Ფისტონის მოძრაობის შედარებითი განაკვეთები

4.3 ფისტონის მოძრაობის შედარებითი განაკვეთები

Ზემოხსენებული სიჩქარის დიაგრამის ანალიზიდან შეიძლება გაკეთდეს შემდეგი დასკვნები ფისტონის მოძრაობის შედარებითი განაკვეთების შესახებ.

(1) ფისტონის სიჩქარის დიაგრამა შედგება ორი სამკუთხედისგან: მართკუთხა სამკუთხედი — ძალიან მოძრაობის სიჩქარის დიაგრამისთვის და საერთო (არ მართკუთხა) სამკუთხედი — დაბრუნების მოძრაობის სიჩქარის დიაგრამისთვის.

(2) რადგან ძალიან მოძრაობა ტოლია დაბრუნების მოძრაობის, ორივე სამკუთხედის ფართობები უნდა იყოს ტოლი.

(3) დაბრუნების სტროკის დამუხრუჭების ფაზასა და ძალიან სტროკის ფაზას შორის სიჩქარე სიჩქარის დიაგრამაში ერთი წრფის გასწვრივ იცვლება. ეს იმიტომ ხდება, რომ პისტონის ვალვა დაბრუნების სტროკის დროს ჩართული გახდების შემდეგ, დაბრუნების სტროკის დამუხრუჭების ფაზასა და ძალიან სტროკის ფაზას შორის ვალვა იგივე პოზიციაში რჩება და პისტონზე მოქმედებადი ძალა მუდმივია.

(4) ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის დიზაინის ერთ-ერთი ძირევადი პრინციპი: ყველა შესაძლო დიზაინში პისტონის მაქსიმალური სიჩქარე v _მ (შეჯახების ენერგია W _H ) და ციკლის ხანგრძლივობა T (შეჯახების სიხშირე f _H ) უნდა იყოს მუდმივი, რადგან ისინი დიზაინის დავალებით არის განსაზღვრული და არ შეიძლება შეიცვალოს.

(5) კინემატიკური პარამეტრები: დაბრუნების სტროკის აჩქარების მანძილა Ს _ჯ , დაბრუნების სტროკის აჩქარების დრო T ₂^′და დაბრუნების სტროკის მაქსიმალური სიჩქარე v _mo ყველა მათგანი საკმაოდ გამოსადეგია ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის მართვისთვის, რადგან ყველა მათგანი დაბრუნების სტროკის ვალვის გადართვის წერტილში მდებარეობს. სტროკის უკუკავშირის ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელებისთვის, Ს _ჯ არის საფუძველი გამოხმაურების ხვრელის პოზიციის განსაზღვრისთვის და ძალზე მოსახერხებელია ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის დიზაინისთვის. რაც შეეხება T ₂^′და v _mo , ამჟამად არ არსებობს ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის პროდუქტები, რომლებიც ამ ორი პარამეტრის გამოყენებით აკონტროლებენ დამხსნელს, მაგრამ ეს მეთოდი შესაძლებელია და მისი კვლევა სასურველია.

(6) ყველა შესაძლო დიზაინის შედარება კინემატიკური თვალსაზრისით (ანურის წერტილი P და წერტილი F სხვადასხვა პოზიციაში), v _მ და T ყველა დიზაინში ერთნაირია. ერთადერთი განსხვავება არის T ₁და T ₂იმ T (P -ის შეფარდება Მე ), ასევე შედეგად მიღებული სხვადასხვა მაქსიმალური უკან მოძრაობის სიჩქარე v _mo .

Ზემოხსენებული ანალიზის საფუძველზე, თუ დიზაინს კინემატიკური თვალსაზრისით ვეხედებით, რადგან v _მ და T ორივე განისაზღვრება სამუშაო პარამეტრებით, დიზაინერს ძალზე მცირე თავისუფლება დარჩება. ასე წოდებული «დიზაინი» უბრალოდ სწორი განაწილების საკითხია T ₁და T ₂შიგნით T მიუხედავად იმისა, რომ v _მ და T ფიქსირებული — ამდენი მეტი. ამ გზით ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის დიზაინი ძალზე მარტივდება: უბრალოდ გაყოფილი პისტონის მოძრაობის ციკლი T ორ ნაკვეთად, და მიიღებთ შესაძლებელ დიზაინს. თუმცა, ამ გაყოფის კოეფიციენტის განსაზღვრა მოიცავს მნიშვნელოვან ტექნიკურ სიღრმეს, მათ შორის გასაუმჯობესებლად დასაპროექტებლად არსებული ამოცანა. როგორც კი გაყოფის კოეფიციენტი განსაზღვრება, მთელი დიზაინი სრულად განსაზღვრებული ხდება. ამიტომ ძალიან მნიშვნელოვანი პარამეტრი არის ძალის წარმოების დროის კოეფიციენტი α რომელიც ერთადერთი პარამეტრია, რომელიც შეიძლება წარმოადგენდეს შესაძლებელ დიზაინს და მისი გამოყენება უნივერსალურად შეიძლება.

Ძალის წარმოების დროის კოეფიციენტი α ასევე ხშირად ეძახიან კინემატიკური მახასიათებლის კოეფიციენტი. რადგან კინემატიკური მახასიათებლის კოეფიციენტი α განზომილების გარეშეა და კინემატიკურ მახასიათებლებს გამოხატავს, იგი განისაზღვრება როგორც აბსტრაქტული დიზაინის ცვლადი; მისი თითოეული კონკრეტული მნიშვნელობა წარმოადგენს ერთ დიზაინს, ხოლო მისი გამოხატული მახასიათებლები სრულად მოქმედებს ყველა ზომისა და მოდელის ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელებზე.

Ზემოთ მოყვანილი კვლევა აჩვენებს, რომ ყველა კინემატიკური პარამეტრი არის α ; ამავე წესით, დინამიკური პარამეტრები, სტრუქტურული პარამეტრები და ა.შ. ყველა შეიძლება გამოისახოს როგორც α საკუთარი α თავისი სხვა რომელი თვისებები აქვს და რა არის მისი მნიშვნელობების სიმრავლე? ნახ. 4-1-დან და განტოლება (4.5)-დან შემდეგი აშკარად ჩანს:

1) როცა T ₁= 0, α = 0; ეს ნახ. 4-1-ში ნაჩვენებია როგორც წერტილი P რომელიც ემთხვევა წერტილს Ე △ENK ფართობი, ანუ სტროკი Ს = 0; ნულოვანი სტროკის მოძრაობა ( α = 0) რეალობაში არ არსებობს — Ს = 0 ფიზიკურად არ არსებობს.

2) როდესაც v _mo = v _მ , განტოლებიდან (4.6), α = 0,5. ნახაზ 4-1-ზე ეს ნაჩვენებია წერტილით P რომელიც ემთხვევა წერტილს Მ ; წერტილი Კ ზუსტად ჰყოფს ხაზს O –Ე ორ ტოლ ნაკვეთად, ანუ T ₁= ½ T . ნახაზ 4-1-ზე წერტილი F ემთხვევა წერტილს O , რაც იძლევა T ₂^′ = 0, ანუ დაბრუნების დროს აჩქარების ხანგრძლივობა ნულია — ეს ასევე შეუძლებელია და ფიზიკურად არ არსებობს.

3) როდესაც უკან მიმავალი სტროკის აჩქარების დრო უდრებს უკან მიმავალი სტროკის დამუხრუჭების დროს, ანუ T ₂^′ = T ₂^″, უკან მიმავალი სტროკის სიჩქარის დიაგრამა აშკარად წარმოადგენს ტოლფერდა სამკუთხედს. ამ სპეციალური ფორმის სიჩქარის დიაგრამის კინემატიკური მახასიათებელი კოეფიციენტია α = 0.4142. ნახ. 4-1-დან მარტივად მიიღება, რომ α = 0.4142. ეს შედეგი ასევე გამოიყენება აზოტ-აფეთქებადი ჰიდრავლიკური ქანების შესწავლისას.

Აქედან ჩანს, რომ α მნიშვნელობების დიაპაზონია 0–0.5; და ვინაიდან α = 0 და α = 0.5 არ აქვს ფიზიკური მნიშვნელობა, აუცილებლად უნდა იყოს 0 < α < 0.5. სხვადასხვა ოპტიმიზაციის მიზნების მიხედვით მიღებული საუკეთესო აბსტრაქტული დიზაინის ცვლადი ასევე უნდა აკმაყოფილებდეს პირობას 0 < α _u < 0.5.