Báo cáo khoa học: ỨNG DỤNG MATLAB-SIMULINK ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THUỶ LỰC MẠCH QUAY

Tóm tắt: Bài báo trình bày những kết quả nghiên cứu về mô hình hóa và mô phỏng của hệ thủy lực bằng việc ứng dụng Matlab-Simulink. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng trong nghiên cứu động lực học hệ thủy lực. ngày
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "ỨNG DỤNG MATLAB-SIMULINK ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THUỶ LỰC MẠCH QUAY" ỨNG DỤNG MATLAB-SIMULINK ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THUỶ LỰC MẠCH QUAY GS. TSKH. V. F. KOVALSKIY NCS. NGUYỄN ĐÌNH TỨ Trường Đại học GTĐS Matxcơva (Miit) Tóm tắt: Bài báo trình bày những kết quả nghiên cứu về mô hình hóa và mô phỏng của hệ thủy lực bằng việc ứng dụng Matlab-Simulink. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng trong nghiên cứu động lực học hệ thủy lực. Summary: The article shows the results to both modelling and the simulation of hydrostatic systems, by making use of Matlab-Simulink package. These results can be used for dynamics research into the system hydraulics. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Mô hình hoá và mô phỏng quá trình làm việc của hệ thống truyền động thuỷ lực nói chung và trong nghiên cứu động lực học của hệ thủy lực nói riêng là một nhu cầu tất yếu, đặc biệt khi hệ thống này ngày càng trở nên phức tạp. Khác với mô phỏng thuần tuý toán học, việc mô phỏng thời gian làm việc của hệ thống thuỷ lực thường phức tạp hơn rất nhiều bởi đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu về tính linh hoạt và khả năng sử dụng thuận tiện, tương tác và trực quan, tính thời gian thực,… Ngày nay, với sự phát triển của lĩnh vực công nghệ thông tin, tất cả các hệ thống đều được thực hiện trên máy tính thông qua các phần mềm mô phỏng. BàiCK báo này đề cập đến một trong những phần mềm mô phỏng đang được áp dụng nhiều trong nghiên cứu khoa học kỹ thuật hiện nay đó là Matlab-Simulink. II. NỘI DUNG Để có thể đạt được mục tiêu nghiên cứu là thiết lập được mô hình mô phỏng hệ thống truyền động thuỷ lực tạo chuyển động quay, ta cần phải thiết lập được mối quan hệ giữa các thông số cấu trúc của hệ thống truyền động thuỷ lực dưới dạng các phương trình toán học. Các giả thiết: - Mô đuyn đàn hồi của dầu và đường ống không đổi, không phụ thuộc vào áp suất của hệ thống trong quá trình tính toán; - Không xét đến dao động trong đường ống cao áp, thấp áp do ảnh hưởng của bộ tích áp thuỷ lực. - Tổn thất năng lượng trong hệ thuỷ lực là do ma sát nhớt và tổn thất thể tích ở bơm và động cơ thuỷ lực; - Tổn thất lưu lượng ở bơm và động cơ thuỷ lực trong quá trình làm việc tỷ lệ với áp suất dầu trong đường ống cao áp; Với những giả thiết trên, hệ thuỷ lực tạo chuyển động quay có dạng sau: e1 p1 Mm,Jm pk Vm Mn,Jn pk Vn pkn M p2 e2 Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hệ thuỷ lực tạo chuyển động quay+ Phương trình liên tục của dòng dầu chảy trong mạch cao áp được viết dưới dạng: Qn - Qkn - Qv - Qm - Qe = 0 (1)Qn - Lưu lượng lý thuyết của bơm thuỷ lực, m3/giây: Qn = V0n n n = [V0n ]n n X (2) TCK Hình 2. Sơ đồ khối xác định lưu lượng lý thuyết của bơm thuỷ lựcQv - Lưu lượng dầu rò rỉ ở bơm và động cơ thuỷ lực, m3/giây: ( ) Q v = r0n + r0m .p n (3)r0m - Hệ số tổn thất thể tích của động cơ thuỷ lực: V0m [n m ](1 − η0 ) m r0m = (4) [p m ]Trong đó:V0m - Lưu lượng riêng của động cơ thuỷ lực, m3;[nm] - Tốc độ quay định mức của động cơ thuỷ lực, vòng/giây;[pm] - Áp suất dầu làm việc định mức của động cơ thuỷ lực, Pа; mη0 - Hiệu suất thể tích của động cơ thuỷ lực. Hình 3. Sơ đồ khối xác định hệ số tổn thất thể tích của động cơ thuỷ lực r0n - Hệ số tổn thất thể tích của bơm thuỷ lực, (m3/giây)/Pa: Q n (1 − η0 ) ...