УДК 62-522.001.24:681.3

Семеновых К.Н., магистрант; Минтус А.Н., к.т.н., доц., Чекавский Г.С., к.т.н., доц.

Объектом исследования является гидравлический привод механизма кача-ния кристаллизатора (МКК) слябовой машины непрерывного литья заготовок, кинематическая схема [1] которого показана на рис.1. В состав МКК входят сле-дующие основные механические элементы (рис.1): кристаллизатор 1, гидроци-линдр 2, поршень 3, линии передачи 4, золотниковый распределитель 5.

Рисунок 1 – Кинематическая схема гидропривода МКК с дроссельным регулированием.

Особенностью такого привода является возможность формирования про-извольного закона изменения положения штока гидроцилиндра за счет управле-ния подачей золотникового распределителя, которую возможно выполнить на основе электропривода с использованием отрицательных обратных связей. В этой связи актуальным является разработка математической модели, которая по-зволила бы выполнить анализ процессов в гидроприводе МКК, и в последую-щем перейти к синтезу на ее основе системы автоматического регулирования положения штока гидроцилиндра.

При разработке математической модели в качестве задающего (входного) воздействия будем рассматривать перемещение золотника xЗ, в качестве выход-ной величины – положение кристаллизатора ym. С целью упрощения математи-ческого описания примем следующие допущения, не влияющие в значительной мере на режимы работы привода:

• деформацию стенок линии передачи 4 можно не учитывать, не учитыва-ются волновые процессы в линии;

• входное давление Pn в процессе работы системы неизменно, подача жид-кости выполняется от источника с неограниченным расходом;

• абсолютно жесткое закрепление гидроцилиндра 2.

Рисунок2 - Характеристика силы трения сляба о кристаллизатор.

Зависимость силы трения от скорости кристаллизатора представим характеристикой, приведенной на рис.2.

С учетом сделанных допущений можно составить следующие уравнения, описывающие процессы в гидроприводе кристаллизатора.

Уравнения скорости и перемещения кристаллизатора:

Уравнения скорости и перемещения штока:

Уравнения объемного расхода:

• в случае перемещения золотника вправо:

• в случае перемещения золотника влево:

Рисунок 3 – Математическая модель гидропривода МКК.

Полученная математическая модель может использоваться для исследова-ния процессов в гидравлическом приводе МКК, а также для синтеза системы ав-томатического управления.

1. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. – 464 с., ил.