doi: 10.52899/24141437_2026_01_23
УДК: 62-351

Расчёт сил, действующих при перемещении плоского золотника в двухкаскадном гидравлическом распределителе

Булатов Д. А., Ершов А. В., Софронов И. А.
Язык статьи:
Ссылка для цитирования: Булатов Д.А., Ершов А.В., Софронов И.А. Расчёт сил, действующих при перемещении плоского золотника в двухкаскадном гидравлическом распределителе // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2026. Т. 5, № 1. С. 23–30. DOI: 10.52899/24141437_2026_01_23 EDN: AONAGI

Аннотация

Актуальность. Согласно Морской доктрине Российской Федерации исследование дна и выполнение подводнотехнических работ в прибрежных зонах, а также развитие и обслуживание подводной инфраструктуры, в том числе для транспортировки нефтепродуктов и газа, в настоящее время являются актуальными задачами. Одним из основных узлов гидросистемы подводной техники является гидравлический распределитель, в котором основным рабочим элементом служит золотниковая пара. Плоские золотниковые пары редко рассматриваются при проектировании гидравлических распределителей, однако они имеют ряд преимуществ, благодаря которым представляется актуальным их применение в составе распределителей системы гидравлики, устанавливаемых в автономных необитаемых подводных аппаратах. Цель. Составить уравнение сил, действующих при перемещении плоского золотника из нейтрального положения в рабочее, определить их расчётные значения и провести испытания образца распределителя на предмет подтверждения результатов теоретического расчёта. Методы. Описание уравнения сил для подтверждения возможности перемещения плоского золотника из нейтрального положения в рабочее. Испытания опытного образца гидравлического распределителя с плоской золотниковой парой, проводившиеся при подаче рабочей жидкости МГЕ-10А с давлением 5,9 МПа, температурой окружающей среды около 25°С. Результаты. Представлено уравнение сил с учётом того, что при перемещении плоского золотника двухкаскадного распределителя из нейтрального в рабочее положение сила, создаваемая поршнем-толкателем, взаимодействует с другими силами. По результатам расчёта выполнен анализ геометрических характеристик деталей распределителя, сделан вывод о необходимости их изменения. Заключение. Проведённые испытания опытного образца гидравлического распределителя с плоской золотниковой парой подтвердили результаты расчёта по описанному уравнению и позволяют считать его актуальным для выполнения конструкторских расчётов для плоской золотниковой пары. Расхождение с показателями теоретического расчёта может быть обусловлено принятым значением коэффициента трения. Ключевые слова: подводная техника; плоская золотниковая пара; гидравлический распределитель; уравнение сил, действующих при перемещении плоского золотника из нейтрального положения в рабочее; коэффициент трения.

Список литературы

1. Bosch Group Rexroth. Гидропривод. Основы и компоненты. Германия, Эрбах, 2003. 323 с.
2. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика: справочное пособие. М.: Машиностроение, 1971. 671 с.
3. Вильнер Я.М., Ковалёв Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Минск: Вышэйшая школа, 1976. 416 с.
4. Гейер В.Г., Дулин В.С., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1991. 331 с.
5. Кондрашов Ю.И. Конструкция и проектирование агрегатов и систем. — Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет, 2011. 297 с. URL: https://repo.ssau.ru/jspui/handle/123456789/58588
6. Лепешкин А.В., Михайлин А.А., Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод. Ч. 2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. 352 с. М.: МГИУ, 2003. EDN: QNASEX
7. Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. Пневматические и гидравлические приводы и системы. Ч. 2. Гидравлические приводы и системы. Основы. М.: Форум; 2007. 304 с.
8. Полюшкин Н.Г. Основы теории трения, износа и смазки. Красноярск, 2013. 192 с. EDN: VMANWV
9. Булатов Д.А., Ершов А.В. Ресурсные ограничения гидравлических распределителей с плоским золотником, выполненным из бронзового сплава в паре трения с оксидированным титаном // Морской вестник. 2025. № 2. С. 36-38. doi: 10.56192/1812_3694_2025_94_36 EDN: ILIGRC