Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Это достигается тем, что подвод жидкости в начале движения плуижера осуществляют не по всему периметру окружности плунжера золотника, а через узкие канавки (щели) а переменной глубины. Практически проходное сечение на части длины и хода золотника (примерно на длине 0,2 — 0,5 лм от нейтральной линии) выполняют в виде двух или четырех равномерно расположенных по окружности узких дуговых щелей, имеющих переменное сечение. График изменения сечения щели по ходу, показывающий излом кривой характеристики системы, представлен на рис. 144, в.
В первой после прохода мертвой зоны с части хода плунжера увеличение сечения щели на длине т характеризуется кривой т„увеличение сечения на длине п — кривой и,. Стабилизация системы усовершенствованием обратной связи. Описанный выше способ повышения динамической устойчивости (стабилизации) привода утечкой жидкости связан с существенным дополнительным ее расходом, а повышение динамической устойчивости демпфированием связано с понижением быстродействия системы. Поэтому часто применяют стабилизацию путем усовершенствования обратной связи, и в частности применением гибкой обратной связи.
Путем рационального конструирования обратной связи представляется возможным улучшить качество переходного процесса (ускорить затухание переходного процесса и уменьшить его длительность), а также уменьшить статическую ошибку. На рис. 145, а приведена схема двухкаскадного гидроусилителя, в которой для повышения устойчивости пропорциональное управление по рассогласованию корректируется управлением по первой производной (по скорости изменения рассогласования). Основной распределительный золотник 1 этой схемы, питающий силовой цилиндр 9 гидроусилителя, приводится в движение поршнем вспомогательного силового цилиндра 2, управляемого вспомогательным золотником 8, связанным дифференциальным рычагом б обратной связи с входом (ручкой управления). Корректирование пропорционального управления осуществляется следующим образом.
Поршневой шток вспомогательного цилиндра 2, связанный с плунжером основного золотника 1, несет на себе поршень 7 цилиндра б демпфера, который, в свою очередь, связан с дифференциальным рычагом б обратной связи, но имеет возможность осевого перемещения, от 'которого он удерживается пружиной 4. Перемещение входа (вспомогательного золотника 8) вызывает перемещение поршня вспомогательного цилиндра 2, а вместе с ним и поршня 7 цилиндра б демпфера.
Однако перемещение поршня 7 в цилиндре демпфера возможно лишь после вытеснения через дроссель 3 жидкости из соответствующей его полости. Ввиду этого при резком перемещении поршня 7, например, вправо цилиндр б в первое мгновение перемешается 196 вследствие большого сопротивления дросселя вместе с этим поршнем, сжимая пружину 4 н изменяя с помощью рычага 6 открытие окон золотника 8. Благодаря этому корректируется положение распределительного золотника 1 с соответствии с входным сигналом нагрузкой выхода.
Рис. !45. Схемы гидроусилителей с коррекцией пропорцио- нального управления Рис. 146. Двухкаскадный гидро- усилитель с коррекцией управления по скорости рассогласования 197 После того как изменение рассогласования прекратится, пружина 4, распрямляясь, вытеснит жидкость из правой полости цилиндра 6 и возвратит его по прекращении изменения рассогласования в исходное положение. В результате вспомогательный золотник 8, а следовательно, и основной распределительный 81г.
золотник 1 займут заданные положения, т. е. положение равновесий системы восстанавливается. Таким образом, распределительный зо- 6~ о' латник этой схемы может занимать некото- г рое определенное положение в соответствии с нагрузкой выхода, не зависимое от положения входа. 42 )~~ щ На рис. 145, б приведена схема двухкаскадного усилителя, отличающаяся от предыдушей лишь тем, что первый каскад усиления уХ выполнен в ней в виде сопла — заслонки а. На рис. 14б представлена принципиальная схема гидросистемы автоматического регулирования частоты вращения теплового двигателя 2 с подобной гибкой обратной связью. При изменении скорости выходного вала двигателя по сравнению с заданной грузы 7 центробежного регулятора 6 изме- 2 т няют свое положение, характеризуемое углом а.
В соответствии с этим перемещается муфта 6 регулятора, что вызывает поворот вокруг точки О, рычага 8 и перемещение связанного с ним золотника 4 исполнительного силового цилиндра 18, воздействующего на объект регулирования (путем изменения положения заслонки 1, регулирующей расход горючего). В результате регулируемый параметр (выходная скорость) двигателя 2 восстанавливается. Гибкость описанной связи обусловлена наличием пружины 9, связанной с цилиндром 11 жидкостного демпфера (катаракта).
Рис. !47. Гилроусилители с управлением по прои»волной Вследствие сопротивления дросселя 10 цилиндр катаракта в начале движения поршня 12 исполнительного механизма (гидроцилиндра) перемешается вместе с ним, растягивая илн сжимая пружину 9 н поворачивая рычаг 8 вокруг точки О„т. е. в начальный момент рассматриваемая обратная связь возвращается постепенно в начальное положение, вытесняя жидкость через дроссель 10 из одной полости цилиндра 11 в другую. Схема подобного же механизма с управлением по производной показана на рнс.
147, а. Втулка 8 золотника имеет возможность перемещаться в осевом 'направлении под действием силы, передаваемой от демпфера 2, который реагирует (благодаря дросселю) на скорость изменения рассогласования. Пружины 1 и 4 воспринимают сигнал управления от демпфера и по прекращении изменения рассогласования возвращают втулку 8 в нейтральное положение относительно плунжера 5 золотника. Кроме того, в нем выполняются две функциональные операции по сигналу рассогласования: автоматически учитываются две функции («пропорциональность» и «по производной») и производится результирующее воздействие. 198 Конструктивно это достигается золотником, открытие проходных сечений происходит при перемещении плунжера золотника относительно корпуса /пропорциональное управление) и при перемещении самой втулки золотника (управление по производной).
Зги функции в золотнике складываются или вычитаются соответственно тому, увеличивается или уменьшается рассогласование. В том случае, если в гидроусилителе не допускается даже незначительное постоянное рассогласование, необходимо обеспечить действие регулирующего устройства также и после того, как рассогласование временно уменьшилось до нуля. Последнее условие может быть выполнено введением воздействия по интегралу рассогласования по времени. На рис. 147, б показана схема гидроусилителя, в котором воздействие по интегралу, осуществляемое введением пружины 1 и демпфера 2, сочетается с пропорциональным управлением. Вначале, когда система находится в равновесии и имеет нулевое рассогласование, втулка 3 и плунжер 4 золотника занимают нейтральное положение, при котором золотник закрыт. Когда появляется рассогласование, плунжер 4 золотника перемещается относительно корпуса золотника на величину, пропорциональную рассогласованию, и вызывает перемещение поршня демпфера 2 вместе со втулкой золотника.
Зто перемещение пропорционально интегралу рассогласования во времени. В результате фактическое открытие золотника определяется взаимным смещением втулки и плунжера золотника, которое соответствует сумме сигналов пропорционального управления и управления по интегралу. Введение воздействия по интегралу повышает точность 'работы гидроусилителя в переходных режимах, однако может снизить его устойчивость.
СТРУЙНЫЕ УСИЛИТЕЛИ В гидропневмоавтоматике и в системах гидравлического управления находят применение струйные усилители (устройства), в которых используется эффект взаимодействия потоков жидкости или газов между собой и твердыми телами. Струйные усилители делятся на две основные группы: непрерывного действия (пропорциональные усилители) и дискретного действия (двухстабильные усилители). Выполняются они как с каналами круглого, так и прямоугольного сечений. Усилители пропорционального действия Всякий струйный элемент (рис. 148, а) состоит из канала (сопла) питания а и двух выходных (прнемных) каналов (сопел) с, и с,, связанных с гидродвигателсм (нагрузкой).
Кроме того, в зависимости от назначения прибора он выест зону (камеру) взаимодействия струй е и два канала Ь, и Ь, управления. В приемных соплах кинетическая энергия потока жидкости преобразуется в потенциальную энергию (давление), которая развивает движущие усилия на поршне присоединенного к этому соплу гидродвигателя. В зависимости от формы такой струйный усилитель может выполнять как непрерывные, так и дискретные операции. В усилителе пропорционального действия (рис.
148, а) струя, вытекающая из канала питания (сопла) а, делится при отсутствии управляющих сигналов поровну между выходными каналами с, и гь связанными с нагрузкой (гидроцилиндром). При подаче же управляющего сигнала в один из каналов Ь, или Ь, питающая струя отклонится в сторону, противоположную этому каналу, в результате мощность на выходе со стороны отклоненной струи превысит мощность на противоположном выходе. Характеристики такого усилителя зависят от форм и процессов 199 ау дьгнодное дидление д + Диуореренииальное доднение улродления д) Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
