Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 45
Текст из файла (страница 45)
рис. 129, а) практически постоянен и не зависит от Ке (см. рис. 131), коэффициент р' зависит в этом режиме практически лишь от относительного зазора уЫ,. Опыт показывает, что максимальный коэффициент расхода р, имеет место при зазоре т. е. при таком зазоре, когда площадь проходного сечения торцовой щели / = я/(,у равна площади сечения выходного отверстия сопла пс1с 4 При этом условии диапазон перемещения заслонки относительно среза сопла 0<д< ',в. При принятом выше условии нулевого расхода к исполнительному цилиндру (гидродвигателю) можем написать на основании равенства расходов через дроссели постоянного и переменного сечений ""др ° /'з(Рн — Р1 и '3/ з (Р— Рп1 1пд )/ = Рпя сссУ 1/ ° 4 У Отсюда давление р,р в сливной камере (допуская р, =- О) рд~/(д, )/ Р— Р = 4р,ура р, 1 1+16Я ( — ) (1') При у = 0 (сопло закрыто) р = р„и при у =- оо давление р = О, Полученное уравнение выражает закон изменения давления в промежуточной (междроссельной) камере усилителя в функции перемещения заслонки.
Сопротивление самого отверстия сопла диаметром с(, выбирается таким, чтобы оно не влияло значительно на суммарное сопротивление регулируемого дросселя сопло — заслонка. Практически сопротивление этого отверстия не должно превышать приблизительно 10% регулируемого гидравлического сопротивления в торцовом зазоре (щели) между срезом сопла н заслонкой. Лля обеспечения этого должно быть соблюдено условие — < 0,25, сс где (' =- пс(,у — площадь щели между соплом и заслонкой, рассчитанная по боковой поверхности сопла диаметром /(, и высотой у; Ы', / = †' — площадь сечения отверстия сопла.
с 4 180 СЛЕДЯЩИЕ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ Во многих случаях применения следящих систем, и в частности в гидро- автоматике, входной сигнал представляет собой электрический сигнал малой мощности. В этом случае возникает необходимость усиления этого сигнала до величины, способной перемещать управляющий золотник следящего механизма, в соответствии с чем в гидросистему включается дополнительная электрическая цепь, представляющая собой первую ступень усиления сигнала.
В результате гидросистема преврашается в электрогидравлическую следящую систему. В системах гидроавтоматики применяют преимущественно гидроусилители с управлением при помощи электромеханических устройств, которые преобразовывают выходной сигнал по положению в электрический сигнал и, сравни- у вая последний с сигналом на входе, воздействуют в соответствии с разностью этих сигналов па регулятор расхода жидкости. Для преобразования вход- а/ ного электрического сигнала в перемешение гидравличе- 2 б ского распределителя применяют одно- и двухкаскадные (ступенчатые) преобразующие устройства.
В схеме однокаскадного устройства (рис. 132, а) электромагнит 1 непосредственно перемещает плунжер золот- 1 втл ~~и 1 Рсл ника 2 на размер, пропор- б) циональный изменению силы рис. 132. распределительные устройства с электро- электрического тока, Подоб гидравлическим управлением ные однокаскадные устройства применяются при небольших расходах (8 — !О л/мите) жидкости: На рис.
132, б приведена схема привода миниатюрного золотника (диаметр плунжера равен 3 — 5 мм) поступательного действия электропреобразователя прямолинейного движения, состояшего из двух соленоидных катушек 2, перемещение якорей 1 которых уравновешивается двумя пластинчатыми пружинами 3. Благодаря применению двух пружин, воздействующих на плунжер с двух сторон, обеспечивается перемещение плунжера, прямо пропорциональное силе тока управления. Для повышения надежности работы золотнику преобразователя обычно сообщают осциллирующие движения.
Для этой цели в обмотку управления одновременно с управляющим электрическим сигналом подается осциллируюсций сигнал в виде гармонических колебаний тока с малой амплитудой, но с большой частотой (100 — 200 гп). Следящий гидропривод с электрическим управлением выполняется обычно в виде многокаскадной системы автоматического регулирования, в которой входной электрический сигнал усиливается и преобразуется электромеханическим преобразователем в перемешенне распределителя, управляющего исполнительным гидродвигателем.
В автоматических системах первой ступенью усиления обычно служат сопло — заслонка (см. рис. 125) или струйная трубка (см. рис. 153). Электромеханический преобразователь выполняется в виде электромагнита прямолинейного или поворотного движения, подвижный якорь которого 181 жестко соединяется с заслонкой (рис. 133, а) или со струйной трубкой (р ис. 133, б) . Принцип действия такого электромеханического преобразователя основан на взаимодействии двух магнитных потоков, создаваемых токами, протекающими по обмоткам возбуждения и управления. В случае равенства сил этих токов магнитный поток управления будет равен нулю.
При изменении же сил токов возникает магнитный поток, пропорционадьный разности сил этих токов, под действием которого якорь, а вместе с ним и заслонка перемещаются. Развиваемое при этом на якоре электромагнита движущее усилие уравновешивается усилием противодействующей пружины. При рассогласовании этих усилий якорь и заслонка отклоняются на размер, прямо пропорциональный силе тока управления. Преобразователи с гидроусилителемтипасопло— заслонка отличаются высоким быстродействием (-=.0,5.10 ' сек) и сравнительно большим тяговым усилием, однако могут обеспечить лишь малые перемещения якоря и заслонки ((0,15 мм).
В двухкаскадном электрогидравлическом усилителе, представленном на рис. 134, первая ступень усиления выполнена в виде сопел 3 и заслонки 2, — управляемой с помощью Рис. 133. Схемы элеятромехапяческого преобразователя электромагнита 1, а вторая — в виде цилиндрического золотника 4. При подаче в обмотку якоря электромеханического преобразователя электрического сигнала управления он отклоняет заслонку 2 из нейтрального положения в ту или другую сторону. С помошью заслонки в рабочих камерах Ь и а золотника 4 второй степени усиления, удерживаемого в среднем положении центрирующими пружинами, создается перепад давления, используемый для управления плунжером этого золотника. В этих устройствах золотник обеспечивает расход жидкости, подводимой к гидродвигателю, пропорциональный силе дифференциального электрического тока на входе. После того как золотник займет положение, пропорциональное заданному отклонению заслонки, возникает обратная связь по усилию.
По конструктивному выполнению обратной связи различают, как и в ранее описанных системах (см. рис. 115, а), также следящие гидроусилители с рычажной обратной связью (рис. 135, а), коэффициент обратной связи которых можно изменять выбором соотношения плеч дифференциального рычага, а также гидроусилители с жесткой единичной обратной связью (рис.
135, б), в которых чувствительный элемент (сопло) размещается непосредственно на выходном звене (распределительном золотнике). Помимо рассмотренных распределителей, обеспечивающих на выходе расход жидкости, пропорциональный при постоянном перепаде давления входному перемещению, применяют распределители, обеспечивающие давление, пропорциональное входному перемещению при постоянном расходе жидкости. На рис.
136 показана схема подобного распределителя, который обеспечивает на выходе давление, пропорциональное силе подводимого на вход 182 Рис. !34. Гидросистема с двухкаскадным усилителем типа сопло †заслонка к гуг!агатглю Рис. !35. Гидроусилители: рычажной обратной связью; б — с жестноа еднннчной связью тагер Рис. !36. Распределительное устройство типа сопло — заслонка с регулированием по давле- нию зг Мигатглю электрического тока. Выходным сигналом первой ступени этого устройства является перепад давления 1ар, = р, — р, в междроссельных камерах (соплах) 3, создаваемый смещением заслонки 2 относительно срезов этих сопел, пропорциональный силе тока, подводимого к электромагниту 1.
Этот перепад давлений действует на разность площадей А,— А, плунжера золотника 4. На поверхность А, пояска малого сечендя действует перепад рабочего давления Лрг, пропорциональный рабочей нагрузке на поршне гидростатического двигателя. Условие статического равновесия плунжера А,йрг = Ьр, (А, — А,). При подаче к электромагниту 1 дифференциального электротока сила Лр А„создаваемая перепадом давления в гидродвигателе, не уравновешивает силы Лр, (А, — А,), создаваемой первой ступенью усиления, и плунжер золотника перемещается в соответствующую сторону на величину, пропорциональную созданной разности сил электрических токов. Следящие гидроприводы с объемным регулированием Недостатком систем дроссельного управления является потеря мощности при регулировании расхода дросселированием.
Ввиду этого применяют, и в особенности в системах с большими (8 — 1О квпг) мощностями, следящие гидроприводы с объемным регулированием выходной скорости, осуществляе- 9 9 7 6 Рис. 137. Гидроусилитель с насосом регулируемой подачи мым изменением производительности насоса (рис. 137). В подобном приводе с объемным регулированием, в котором применяются насосы регулируемого расхода, имеет место режим питания с переменными давлением и расходом. Поскольку количество рабочей жидкости, подаваемой насосом, определяется требуемой скоростью исполнительного гидродвигателя, а давление — его нагрузкой, мощность источника питания соответствует без учета потерь мощности, потребляемой гидродвигателем. Ввиду этого такой привод отличается высокими энергетическими характеристиками.
На рис. 137 представлена принципиальная схема подобного следящего привода с радиально-поршневым насосом 1 и исполнительным двигателем в виде силового цилиндра 5. Регулирование подачи насоса и реверс подачи в этом приводе осуществляется перемещением его корпуса относительно неподвижной оси цилиндрового блока 2, выполняемым через тягу 9 и рычаг 8, одна сторона которого связана со штоком 3, а другая — с тягой 7, соединенной с входом (ручкой 184 управления). Система снабжена вспомогательным шестеренным насосом 6 подкачки, который подает через обратные клапаны 4 жидкость под давлением 35 — 40 к1Усмв в насос 1 н в обе полости цилиндра б, поддерживая давления в полостях этого цилиндра при нулевой подаче регулнруемогс насоса 1 и фиксируя тем его поршень. Цля управления насосом переменной подачи в системах ав,оматики применяют электрогидравлические усилительные устройства, в которых входным воздействием служит электрический сигнал.,Этот сигнал, усиленный электронным (или иного типа) усилителем, преобразуется электромеханическим преобразователем механизма управления в перемещение регулирующего элемента вспомогательного гндроусилителя механизма регулирования на- е 14 г Рис.
138. Схема двухкаскадного управлении подачей насоса соса. В свою очередь, сигнал управления, поступающий на вход этого гидро- усилителя, усиливается по мощности до значения, необходимого для управления органом изменения подачи насоса. ' Таким образом, в зависимости от величины и полярности электрического сигнала рассогласования на входе следящей системы может быть осуществлено бесступенчатое регулирование скорости выхода гндродвигателя и связанной с ним нагрузки. Такие приводы обладают высокой чувствительностью и устойчивостью, в них можно использовать для формирования сложного сигнала управления систему электрических датчиков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
