Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 92
Текст из файла (страница 92)
283. Схемы Раснрелелнтелей гидро вспомогательный цилин усилителя с гидравлической обратной связью 8 системы обратной связи равное количество жидкости под низким давлением, в результате поршень 4 и соединенный спим корпус 2 золотника будут перемещаться в том же направлении, что и плунжер 1 аолотника.
При остановке плунжера 1 (входного элемента) продолжающий перемещаться поршень силового цилиндра (выходной элемент) через вытесняемую в цилиндр 8 жидкость перекроет расходные окна золотника. Из схемы следует, что емкость вспомогательного цилиндра 8, системы обратной свяаи должна быть равна емкости силового цилиндра 5. Схема гидроусилителя, обратная связь которого осуществляется через жидкостные звенья, представлена также на рис. 283, б.
Жидкость из напорной магистрали поступает во внутреннюю полость плунжера 2 распределительного золотника, могущего пере- 478 мешаться на стержне 8. Ка поверхности этого стержня выполнены сношенные пазы 1 и 4, по которым жидкость поступает в камеры 6 и 10 и через них к соплам У и 9, между которыми находится заслонка 8. При среднем положении заслонки 8 относительно сопел У и 9 давления в камерах 6 и 10 будут равны и плунжер 8 установится в среднее положение.
При смещении же заслонки 8 в какую- либо сторону равенство давлений в камерах 6 или 10 нарушится, в результате плунжер переместится в соответствующую сторону, уменьшая площадь поперечного сечения одной щели и увеличивая площадь другой. Регулирование начального положения сопел и распределительного золотника осуществляется упорами 5 и 11, с помощью которых стержень 8 может быть установлен в требуемом исходном положении. СИСТЕМЫ С ОБЪЕМНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ Недостатком систем дроссельного управления является потеря мощности при регулировании расхода дросселированием. Поэтому получают распространение гидроусилители типа следящего гидропривода с объемным регулированием выходной скорости, осуществляемым изменением производительности насоса, который в этом случае будет работать с переменным 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 следящий привод с объемным регулированием обладает высоким коэффициентом полезного действия, большой жесткостью статических характеристик и хорошими динамическими свойствами. На рис. 284, а показана принципиальная схема подобного привода с регулируемым радиально-поршневым насосом.
Регулирование расхода насоса и реверс подачи в этом приводе осуществляются перемещением его корпуса 1 относительно неподвижной оси цилиндрового блока 2, осуществляемым через тягу 9 и рычаг 8, одна сторона которого связана со штоком 8, а другая — с тягой У, соединенной с входом (ручкой управления). Система снабжена вспомогательным шестеренным насосом 6 подкачки, который через обратные клапаны 4 подает жидкость под давлением 35 — 40 кГ!слР во всасываемую полость насоса 1 и в обе полости цилиндра 5, поддерживая в нем давление при нулевом расходе насоса и фиксируя тем самым его поршень.
Для уменьшения усилия, необходимого для управления насосом, применяют управление с серводействием (рис. 284, 6). 479 Входная тяга й приводит в движение золотник й вспомогательного гидроусилителя 3, управляющего уалом регулирования производительности насоса 1. Для управления насосом переменной производительности в системах автоматики применяют электрогидравлические устрой- 9 8 7 а1 од б! Рис. 284. Схемы гидроусилителей с насосами регулируемой ироиэ- водительиости ства, в которых входным воздействием служит электрический сигнал, преобразуемый в перемещение механизма регулирования производительности насоса. Таким образом, в зависимости от величины и полярности электрического сигнала рассогласования на входе следящей системы может быть осуществлено бесступенчатое регулирование скорости выхода гидродвигателя и связанной с ннм нагрузки.
Такие при- 480 воды обладают высокой чувствительностью и устойчивостью, в них представляется воаможным)использовать для формирования сложного сигнала управления систему электрических датчиков. В практике распространены механизмы управления производительностью насоса, имеющие в качестве механического преобрааователя реверсивный поворотный электромагнит поаиционного типа, воздействующий на двухкаскадное распределительное устройство типа сопло — заслонка с охваченным обратной связью золотником, которое через специальный гвдроусилитель преобразует а) Рвс. 285. Механнемы управления насосом тнлроуснлятеля с яружннной (е) я жесткой (о) обрвтыой связямн угол поворота валика электромагнита в угол поворота люльки (наклонного диска) насоса.
На рис. 285, а приведена принципиальная схема подобного механизма с пружинной обратной связью. Поворот люльки 1 аксиально-поршневого насоса осуществляется с помощью двух силовых цилиндров 9, управляемых с помощью аолотника 6, который, в свою очередь, управляется распределителем типа сопло— заслонка с двумя соплами 6. Заслонка 4 этого распределителя аакреплена на оси поворотного электромагнита 6, реагирующего на разность (рассогласование) тока в его обмотках.
С люлькой 1 механизма регулирования насоса свяааны рычажной передачей 2 плунжеры 7 обратной связи, которые при своем движении через пружины 6 воздействуют на золотник 6, воавращая его в исходное (кейтральное) положение. 16 т, м, важта На рис. 285, б представлена схема подобного механизма управления с электромагнитом Б и жесткой (рычажной) обратной связью 2, в которой при появлении равности давлений в междроссельных камерах 7, сопел 6, обусловленных смещением заслонки 4, приводятся в действие плунжеры 9, воздействующие на плунжер Э золотника питания силовых цилиндров 8 механизма поворота люльки 1 насоса. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА Под гидроусилителем крутящего момента понимают следящий привод с гидродвигателем поворотного или вращательного действия, соединенным с распределителем (измерителем рассогласо-.
вания), который обычно выполняется в виде поворотного золот- ника (крана) с отслеживающей г втулкой. Подобные гидроусилители преобразуют задающее поворотное или вращательное движение с малым крутящим моментом в синхронное у гс вращательное движение выхода с более высоким крутящим момен- 3 ~: том. Коэффициент усиления момента гидроусилителя с гидродвигателем поворотного типа может аг составить 15 000:1 и для гидроусилителя с гидромотором — 400: 1. Эти гидроусилители широко применяются в различных отраслях техники и в частности для передачи крутящего момента на ходовой винт станков следящего движения, для привода рулей самолетов н пр.
Схема усилителя крутящего ф момента поворотного типа пред- ставлена ва рис 286, а (см. такРвс. 2ЗЗ. Схемы гздроусялптеяей же рис. 184). Утолщенный конецно крутящего момента пластины 1, связанный с выходным валом гидродвигателя, служит ее осью, а также втулкой распределительного золотника 4 поворотного типа, выполненного в виде пробки, связанной с ручкой управления. Жидкость под давлением подводится в рабочие полости цилиндра 2 через каналы золотника е и г' и отводится через канал т. При повороте пробки золотника 4 относительно втулки произойдет рассогласование их положений и жидкость, поступив в соответствующую полость цилиндра, будет поворачивать до устранения рассогласования пластину 1 в направлении движения пробки золотника.
4Е Пробка золотника 4 с отслеживающей втулкой выполняет в этой схеме функции чувствительного элемента, измеряющего рассогласование управлнющего (входного) к следящего (выходного) валов. Поскольку втулка золотника жестко связана с валом гидродвигателя, система золотник — гидродвигатель охвачена обратной жесткой связью. Схема усилителя с двухпластинчатым гидродвигателем показана на рис.
280, б. Распределительный золотник часто выполняется также в виде автономного агрегата, связываемого с валом гидродвигателя— моментного гидроцилиндра или гидромотора обратной связью (рис. 287). Распределитель обычно монтируется в системе так, что рукоятка (рычаг) управления связывается с валиком 4 пробки 8 и вал обратной связи — с валиком 1 втулки 2 распределителя. При повороте пробки 8 открываются соответствующие каналы, служащие для питания гидродвигателя, вращение которого через обратную механическую связь (редуктор) передается втулке 2, поворачивающейся в ту я~о сторону, в которую была повернута пробка 8.