Forestry Engineering Journal Forestry Engineering Journal Лесотехнический журнал 2222-7962 14559 10.12737/23457 Технологии. Машины и оборудование TECHNOLOGIES. MACHINERY AND EQUIPMENT Технологии. Машины и оборудование Research of the automated drive of manual hydraulic valves of the manipulator Исследование автоматизированного привода управления ручными гидрораспределителями манипулятора Бухтояров Леонид Дмитриевич Bukhtoyarov Leonid Dmitrievich vglta-mlx@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Лысыч Михаил Николаевич Lysych Mikhail Nikolaevich miklynea@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-5290-885X Туровский Ярослав Александрович Turovskiy Yaroslav Aleksandrovich yaroslav_turovsk@mail.ru

кандидат медицинских наук;доктор технических наук;

candidate of medical sciences;doctor of technical sciences;

 Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН Москва Россия Institute of Management Problems named after V.A. Tra-peznikov the Russian Academy of Sciences Moscow Russian Federation 12 12 2016 12 12 2016 6 4 194 201 https://anni.editorum.ru/en/nauka/article/14559/view

Авторами предлагается конструкция автоматизированного привода на основе шаговых двигателей который устанавливается непосредственно на гидрораспределитель с ручным управлением. Подобный подход исключает переделку самой гидросистемы, что значительно снижает затраты и трудоемкость процесса модернизации. При проектировании привода была использована среда автоматизированного проектирования SolidWorks. В рамках теоретических исследований проведены кинематические и динамических исследованияпроцесса управления гидрораспределителем. Для этого использовались расчетные 3D-модели привода с гидрорас-пределителем и приложение для инженерных расчетов SolidWorks Simulation.

The authors offer an automated drive design based on stepper motor which is mounted directly on the hydraulic control valve with manual control. This approach eliminates rework most of the hydraulic system, which significantly reduces the cost and the complexity of the process of modernization. When the drive was planning to use the medium-aided design SolidWorks. Within the theoretical research car-ried out kinematic and dynamic issledovaniyaprotsessa with joystick control. For this purpose calculated 3D-drive model with a directional control valve and the application for engineering calculations Solid-Works Simulation.

 гидрораспределитель автоматизированный привод САПР имитационное моделирование экспериментальные исследования hydraulic distributor automated drive CAD simulation experimental studies

Гидроманипуляторы и лесное технологическое оборудование [Текст] : монография / И. М. Бартенев, З. К. Емтыль, А. П. Татаренко, М. В. Драпалюк, П. И. Попиков ; под ред. И. М. Бартенева. - М. : ФЛИНТА, Наука, 2011. - 408 с. Bartenev I.M., Emtyl Z.K., Tatarenko A.P., Drapaljuk M.V., Popikov P.I. Gidromanipulyatory i lesnoe tekhnologicheskoe oborudovanie [Hydromanipulators and the wood process equipment].Moscow, 2011,408 p. (in Russian). Бухтояров Л.Д. Автоматизированный привод для управления ручными гидрораспределителями [Текст] / Л.Д. Бухтояров, М.Н. Лысыч, Р.В. Мирзеханов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. - Воронеж, 2015. - № 7, ч. 1 (18-1). - С. 187-190. Bukhtoyarov L.D., Lysych M.N., Mirzekhanov R.V. Avtomatizirovannyj privod dlja upravlenija ruchnymi gidroraspredeliteljami [The automated drive for management of manual hydrodistributors] Aktual'nye napravlenija nauchnyh issledovanij XXI veka: teorija i praktika. [Actual Directions of Scientific Researches of the XXI-st century: the Theory And Practice]. Voronezh, 2015, no. 7-1 (18-1) (3), pp. 187-190 (in Russian). Бухтояров Л.Д. Моделирование работы автоматизированного привода для гидрораспределителя с ручным управлением [Текст] / Л.Д. Бухтояров, М.Н. Лысыч, Р.В. Мирзеханов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. - Воронеж, 2015. - № 5, ч. 4 (16-4). - С. 51-54. Bukhtoyarov L.D., Lysych M. N, Mirzekhanov R.V. Modelirovanie raboty avtomatizirovannogo privoda dlja gidroraspredelitelja s ruchnym upravleniem [Simulation of the automated drive for manual hydraulic distributor] Aktual'nye napravlenija nauchnyh issledovanij XXI veka: teorija i praktika. [Actual Directions of Scientific Researches of the XXI-st century: the Theory And Practice]. Voronezh, 2015, no. 5-4 (16-4) (3), pp. 51-54(in Russian). Панченко А.И.Основные направления гидрофикации мобильной техники [Текст] / А.И.Панченко, А.А.Волошина, Ю.П. Обернихин // ПраціТаврійського державного агротехнологічногоуніверситету. - 2013. - № 13. - Т. 6. - C. 3-19. Panchenko A.I., Voloshina A.A., ObernikhinYu.P. Osnovnye napravlenija gidrofikacii mobil'noj tehniki [The basic directions hydraulic the mobile technics] PracіTavrіjs'kogo derzhavnogo agrotehnologіchnogounіversitetu [Works of Tavrijsky state agrotechnical university]. 2013, no. 13, Vol. 6, pp. 3-19 (inRussian). Amirante, R. Evaluation of the flow forces on a direct (single stage) proportional valve by means of a computational fluid dynamic analysis [Text] / R. Amirante, P.G. Moscatelli, L.A. Catalano // Energy Conversion and Management. - 2007. - no. 3. - pp. 942-953. Amirante R., Moscatelli P.G., Catalano L.A. Evaluation of the flow forces on a direct (single stage) proportional valve by means of a computational fluid dynamic analysis. Energy Conversion and Management. 2007, no. 3, pp. 942-953. Baghestan, K. An energy-saving nonlinear position control strategy for electro-hydraulic servo systems [Text] / K. Baghestan, S. Rezaei, H. Talebi, M. Zareinejad // ISA Transactions. - 2015. - pp. 268-279. Baghestan K., Rezaei S., Talebi H., Zareinejad M. An energy-saving nonlinear position control strategy for electro-hydraulic servo systems. ISA Transactions. 2015, pp. 268-279. Bonchis, A. Variable structure methods in hydraulic servo systems control [Text] / A. Bonchis, P. Corke, D. Rye, Q. Ha // Automatica. 2001. - no. 4 (37). - pp. 589-595. Bonchis A.,Corke P., Rye D., Ha Q. Variable structure methods in hydraulic servo systems control. Automatica. 2001, no. 4 (37), pp. 589-595. Chen, C. An electro-hydraulic servo control system research for CFETR blanket RH [Text] / C. Chen, H. Tang, S. Qi, Y. Cheng, H. Feng, X. Peng, Y. Song // Fusion Engineering and Design. - 2014. - no. 11. - pp. 2806-2813. Chen C.,Tang H., Qi S., Cheng Y., Feng H., Peng X., Song Y. An electro-hydraulic servo control system research for CFETR blanket RH. Fusion Engineering and Design. 2014, no. 11, pp. 2806-2813. Keles, O. Theoretical and experimental investigation of a pulse-width modulated digital hydraulic position control system[Text] / O. Keles, Y. Ercan // Control Engineering Practice. - 2002. - no. 6. - pp. 645-654. Keles O., Ercan Y. Theoretical and experimental investigation of a pulse-width modulated digital hydraulic position control system. Control Engineering Practice, 2002, no. 6, pp. 645-654. Lee, J. Design and experimental evaluation of a robust position controller for an electrohydrostatic actuator using adaptive antiwindup sliding mode scheme [Text] / J. Lee, S. Park, J. Kim, J. Lee, S. Park, J. Kim // The Scientific World Journal. - 2013. - pp. 1-16. Lee J., Park S., Kim J., Lee J., Park S., Kim J. Design and experimental evaluation of a robust position controller for an electrohydrostatic actuator using adaptive antiwindup sliding mode scheme. The Scientific World Journal. 2013, pp. 1-16. De Negri V. Behavioural prediction of hydraulic step-up switching converters [Text] / De Negri V., P. Wang, A. Plummer, D. Johnston // International Journal of Fluid Power. - 2014. - no. 1 (15). - pp. 1-9. De Negri V., Wang P., Plummer A., Johnston D. Behavioural prediction of hydraulic step-up switching converters. International Journal of Fluid Power. 2014, no. 1 (15), pp. 1-9. Ruan, J. Domain Modelling and Identification of 2D Digital Servo Valve [Text] / J. Ruan, P.R. Ukrainetz, R. Burton // International Journal of Fluid Power. - 2000. - no. 2. - pp. 49-59. Ruan J., Ukrainetz P.R., Burton R. Frequency. Domain Modelling and Identification of 2D Digital Servo Valve. International Journal of Fluid Power. 2000, no. 2, pp. 49-59. Sirouspour, M.R. On the nonlinear control of hydraulic servo-systems [Text] / M.R. Sirouspour, S.E. Salcudean // Robotics and Automation, - 2000. - Vol. 2. - pp. 1276-1282. Sirouspour M.R., Salcudean S.E. On the nonlinear control of hydraulic servo-systems. Robotics and Automation, 2000. Proceedings. ICRA ’00. IEEE International Conference on. 2000, Vol. 2, pp.1276-1282. Takahashi, T. Development of water hydraulic proportional control valve [Text] / T. Takahashi, P. Yamashina,S. Miyakawa // Proceedings of the JFPS International Symposium on Fluid Power. - 1999. - no. 4. - pp. 549-554. Takahashi T., Yamashina P., Miyakawa S. Development of water hydraulic proportional control valve. Proceedings of the JFPS International Symposium on Fluid Power. 1999, no. 4, pp. 549-554.