Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Последнее будет иметь место при ЛЯ„= Я,. Из схемы, приведенной на рис. 113, а, следует, что при нулевой нагрузке гидродвигателя 2 справедливо условие р, = р„где р„— давление настройки переливного клапана 4 (трением также пренебрегаем). В соответствии с этим перепад давления Лр = р, — р, в насосе 1 при нулевой нагрузке гидродвигателя 2 будет максимальным и равным Лр = р, = р,. При максимальной нагрузке гидродвигателя 2, при которой давление р, в его нерабочей полости равно нулю, перепад давления в насосе 1 будет также равен нулю.
Недостатком схемы, приведенной на рис. 113, а, является то, что давление питающего насоса 3 не зависит от нагрузки гидродвигателя, поэтому при малых его скоростях (малых расходах насоса) значительная часть мощности этого насоса превращается в теплоту. Для снижения этих потерь' применяют систему, схема которой приведена на рис.
! 13, б. Насос-регулятор 1 этой схемы подает жидкость в линию нагнетания питающего насоса 3, снабженного механизмом автоматического изменения давления в зависимости от нагрузки гидродвигателя (силового цилиндра) 2. Для этого применен автоматический дроссельный клапан 5, установленный на нагнетающей линии питающего насоса 3, который регу- 137 лирует давление этого насоса в зависимости от противодавления в правой (сливной) полости силового цилиндра 2, которое обусловлено его нагрузкой. Площадь живого сечения штока затвора тормозного клапана 4 этого дросселя выбирают равной половине площади его поршня со стороны штока. Принцип действия рассматриваемой системы основан (без учета сил трения и при равенстве площадей полостей гидродвигателя) на сохранении условия Рх + ре = сопи(, Условие равновесия сил, .действующих в двигателе: Рхр = Рер ~ Р где р, и р, — давление в рабочей и противодавление в противолежащей (сливной) полостях силового цилиндра; Р и Р— нагрузка и площадь силового цилиндра.
Если нагрузка Р, приложенная к силовому г + цилиндру (гидродвигателю 2), действует против направления силы давления р„то противодавление р, будет уменьшаться, в результате затвор Р~ 1 тормозного клапана 4 закроется, увеличивая давРг ление на выходе насоса 2 до значения, при котором обеспечивается условие р, + р, =- сопи(.
В случае, когда нагрузка силового цилиндра действует в обратном направлении (в направлении действия силы давления р,), противодавление р, увеличивается, в результате тормозной клапан открывается, уменьшая давление р,. Гидросистема с подобным тормозным клапаном - применяется во фрезерных станках, к которым предъявляются требования обеспечения автоматнрнс. Ы4. Схема регулирсни- ческого регулирования скорости движения (ионин с дифференциальным дачи) стола в зависимости от переменной нагрузки тезис'н"м нли"'н'м при резании. Схема гидросистемы фрезерного станка с подобным клапаном представлена на рис. 114. В отличие от рассмотренной схемы здесь применен силовой цилиндр с односторонним штоком.
Система снабжена двумя насосами 3 и 1, первый из, которых является питающим насосом и второй, представляющий собой регулируемый реверсивный насос, установленный в линии слива силового цилиндра 2, является регулятором скорости. Насос 1 при рабочем ходе цилиндра 2 забирает жидкость из полости цилиндра и подает ее в линию нагнетания насоса 3, давление которого автоматически регулируется с помощью дроссельного клапана б в зависимости от нагрузки силового цилиндра 2 (силами резания).
Как и в клапане, рассмотренном выше (см. рис. 113, б), площадь живого сечения поршенька клапана 4 со стороны его хвостовика обычно выбирают равной площади его хвостовика. Принцип действия рассматриваемой системы заключается в сохранении условия р, -1- — р, = сопз1. кд Условие равновесия сил, действующих в силовом цилиндре: Р.рх = Рере + Р, где р, и ре — давление в рабочей и противодавление в противолежащей полостях силового цилиндра; Р, и Р, — площадь полости силового цилиндра; Р— нагрузка силового .цилиндра. В том случае, если нагрузка Р,действует против направления силы давления р„ противодавление р, будет уменьшаться.
В результате затвор клапана 4 закроется, увеличивая давление р, до значения, при котором будет восстановлено условие р, + †„ р, — сопз1. ГИДРАВЛИЧ ЕСКИ Е СЛЕДЯЩИЕ ПРИВОДЫ (ГИДРОУСИЛИТЕЛИ) ГЛАВА 1У ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОУЕИЛИТЕЛЕЙ 159 Гидроусилитель — совокупность гидроаппаратов и объемных гидродвигателей, в которой движение управляющего элемента преобразуется в движение управляемого элемента большой мощности, согласованное с движением управляющего элемента по скорости, направлению и перемещению.
Гидроусилитель следящего типа представляет собой силовой гидропривод, в котором исполнительный механизм (выход) воспроизводит (отслеживает) закон движения управляющего органа (входа), для чего в системе предусмотрена непрерывная связь между выходным и входным элементами, которая называется обратной связью.
Иначе под следящим'гидроприводом понимается гидропривод с автоматическим регулированием, в котором скорость движения нли ход (поворот) ведомого звена объемного гидродвигателя изменяется по определенному закону в зависимости от заранее не известной переменной величины, воздействующей извне на объемный гидропривод. Названия такого привода — «следящий гидроусилитель», а также «следящий гидропривод» вЂ” обоснованы тем, что выход такого гидроусилителя автоматически устраняет через обратную связь возникающее рассогласование между управляющим воздействием (входным сигналом) и ответным действием (выходным сигналом). Под входом или входным сигналом здесь понимается любое намеренное воздействие (перемещение, скорость и прочие параметры), сообщаемое датчику рассогласования от задающего устройства, а под выходом или выходным сигналом понимается воздействие, развиваемое исполнительным органом (гидродвигателем), с помощью которого осуществляется требуемое перемещение приводимого рабочего органа машины.
Гидравлические следящие приводы нашли широкое применение в различных отраслях техники и в особенности в системах управления современными транспортными машинами, включая автомашины, морские суда, самолеты и прочие летательные аппараты. Особенно широко следящие приводы применяются для копирования формы обрабатываемых деталей и копирования перемещений. Назначение следящего гидропривода системы управления состоит в том, чтобы перемещать нагрузку (нагруженный рабочий орган) по заданному закону и с заданной скоростью, обеспечивая при этом требуемое усиление выходной мощности, получаемое путем использования энергии подаваемой жидкости. Под нагрузкой здесь понимается комплекс статических и динамических сил, действующих на выходе исполнительного механизма (валике гидромотора или штоке силового цилиндра).
Степень усиления выходной мощности (коэффициент усиления по мощности) практически неограничена. При высоких выходных мощностях мощность входного сигнала может быть уменьшена до ничтожно малого значения (0,5 вт). Для слежения в рассматриваемых гидроуснлителях обычно применяют отрицательную обратную связь, передающую выходной сигнал на вход (к управляющему элементу).
Эта связь называется отрицательной вследствие того, что воздействие, поступающее от нее на вход гидроусилителя, противо. положно по знаку основному входному воздействию (ручки управления и пр.). Вггд г) д) Рис. 11о, Схемы гидроусилителеа следящего типа Когда отрицательный выходной сигнал, переданный через такую обратную связь, становится равным положительному входному сигналу, гидродвнгатель усилителя выключается (прекращается питание двигателя).
Существуют различные виды обратных связей, из которых в системах и устройствах автоматического управления, в частности в электрогндравлических сервомеханизмах, наиболее широко применяется жесткая обратная связь выхода с входом по положению, которая обладает высокой точностью слежения и устойчивостью против колебаний. По конструктивному исполнению последнего вида обратной связи различают гидроусилители с рычажной обратной связью (рис. ! 15, а и б), коэффициент обратной связи (коэффнциент усиления) которых можно изменять выбором соотношения плеч т и п дифференциального рычага 7, и гидроусилители с жесткой единичной обратной связью (рис.
115, и и 116, а), в которых чувствительный элемент (золотник, сопло и пр.) размещается непосредственно на выходном звене. Схема следящего гидроусилителя с гидродвигателем прямолинейного движения и жесткой рычажной обратной связью представлена на рис. 115, а. 160 Этот гидроусилитель состоит в основном из тех же элементов, что и рассмотренные выше гндроприводы, отличаясь от них лишь наличием жесткой обратной связи в виде дифференциального рычага 7, охватывающего распределитель (вход) 3 и гидродвигатель (выход) 4 (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
