Cam ring curve optimization for radial hydraulic motor based on seagull algorithm

angleški

2025

letnik 71, številka 7/8

algoritem optimizacije obnašanja galebov   kontaktna napetost   optimizacija odmikalnega obroča   pulzacija hitrosti   radialni batni hidravlični motor

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

S pospešenimi prilagoditvami globalne energetske strukture se intenzivnost izkoriščanja strateških mineralnih virov še naprej povečuje. Zaradi rastočega povpraševanja po gradbenih strojih in opremi se radialni batni hidravlični motorji, znani po nizkih vrtilnih hitrostih in visokih navorih, vse pogosteje uporabljajo v težkih rudarskih strojih in opremi. Zasnova krivulje odmikalnega obroča radialnega batnega hidravličnega motorja še vedno predstavlja ključne izzive, kot so visoke kontaktne napetosti, izrazite pulzacije izhodne hitrosti. Ta članek predlaga metodo večstopenjske optimizacije sestavljene krivulje, ki temelji na algoritmu optimizacije obnašanja galebov (SOA). Metoda združuje koncepte stopničaste in trapezne zasnove pospeševalne krivulje ter uporablja SOA algoritem za obvladovanje omenjenih izzivov. Algoritem SOA je prilagodljivejši od genetskega algoritma in algoritma rojev delcev, saj ohranja raznolikost populacije tudi v poznejših fazah iteracije. S tem učinkovito premaguje omejitve drugih algoritmov pri reševanju problemov z več lokalnimi optimumi. Zasnovan je bil optimizacijski model krivulje odmične obroče za zmanjšanje kontaktnih napetosti na podlagi teoretičnega modeliranja in dinamične analize. Izvedena je bila večparametročna optimizacija ključnih parametrov, kot so razmerje amplituda–kot v pospeševalni coni in amplituda–kot v coni ničelne hitrosti. Tako je bila pridobljena sestavljena krivulja odmikalnega obroča, za katero so značilne manjše napetosti, manjša pulzacija in obratovanje brez udarcev. Učinkovitost metode je bila potrjena z laboratorijskimi testi, ki so pokazali, da je največja kontaktna napetost optimizirane večstopenjske sestavljene krivulje pri hitrosti 100 vrt/min zmanjšana za 5,4 % in 18,3 % v primerjavi s tradicionalno enakomerno pospeševalno krivuljo oziroma trapezno krivuljo. Poleg tega se stopnja pulzacije hitrosti zmanjša za 10,81 % in 25,73 % pri tlaku olja 20 MPa oziroma 30 MPa, brez nenadnih sprememb reakcijske sile in z zmanjšanjem udarnih pulzacij med obratovanjem.

10.11.2025