Левитская О.Н., Левитский Н.И. - Курс теории механизмов и машин (1074006), страница 48
Текст из файла (страница 48)
В положении распределителя, указанном на схеме, ьидкость поступает а леную полость гидроцилнндра, и поршень вдет вправо (рабочий ход). Прн перемещении подвижной части распределителя влево (на схеме надо для этого мысленно передвинуть правый квадрат распределителя на место левого, оставляя на месте подведенные к нему линии) жидкость от насоса идет в поавую полость гидроцнлиндра, а поршень идет влево. Перемещением подвижной части распределителя управляют лва электромагнита 6. 222 Тормозное устройство 4 при рабочем ходе включено в сливиук» линию. Оно выполнено в виде регулируемого дросселя (рис. 126, б).
Прн перемещении подвижной части я дросселя уменьшается площадь проходного сечения, в результате увеличивается давление н. сливной полости гидроцнлиндра в происхолнг торможение. Перемещение з может быть заданной функцией времени ! или перемещением поршня х. В первом случае золотник (подвнжная часть) тормозного устройства имеет независимый привод (торможение по. времени); во втором случае золотник перемещается от кулачков, связанных со штоком гидроцилиндра (торможение по пути).
Переливной клапан з служит для слива в бак части жидкости. подаваемой насосом, прв уменьшении скорости поршня. Пружина клайэна подобрана так, что ои открывается по достижении определенного давления. Гидродвигатель ! в рассматриваемой схеме называется объемным, так как преобразование энергии жидкости в механическую энергию поршня происходит при периодическом изменении объема его рабочих полостей.
Соответственно и весь гидропривод, показанный иа рис. !26, называется объемным. Этот привод можно назвать также гидравлическим механизмом, предназначенным для преобразования вращательного двнлгенпя вала насоса в прямолинейное движение поршня.
Уравнение движения гидравлического механизма. Как и в механизме, состоящем только из твердых тел, уравнение движения гидравлического механизма есть дифференциальное уравнение второго порядка, из которого находится зависимость обобщенной коордианты механизма от времени. Отличие состоит лишь в том, что в него входят параметры, зависящие от давления жидкости в различных частях механизма. Для объемного гидропрнвода (си.
рнс. !26, а) примем за обобшеиаую координату перемещение поршня х и введем обозначения: гп — приведенная масса лвижугцихси частей насоса, гилроцилиндра и механизма или исполнительного органа, приводимых в движение от гидропривода; Га†приведенная движугцая сила; Р, — приведенная сила сопротивления.
Тогда при постоянной приведенной массе уравнение движения имеет вид тХ=гт,— гт,. (28.1) Обозначим через р, и р, избыточные давления в напорной и соответственно в сливной полостях гидроцалиндра, бг — площадь поршня, бм — площадь штока, Е, — приведенная сила трения н технологических сопротивлений. Для рабочего хода (движение поршня вправо) приведенные силы определяются из соотношений: (28.2) Давление р, зависит от давления на выходе из насоса рп и потерь давления в напорной линии Лрп 2ЗЗ Л >=р — Лр (28.3> Давление рт зависит от потерь давления в сливной линии Лрт и потерь давления в тормозном устройстве Лр: р = Лр?+Лр,. (28А> Потери давления Лр, и Лр?, т.
е. потери в трубопроводах и в распределителе 3, зависят от скорости течения жидкости, которая прп постоянном расходе (количестве протекающей жидкости в единиц> времени) пропорциональна скорости порщия о. На осиоваиии экспериментальных данных зависимости потерь давления имеют вид ар~=А,о')-В,п', ~ 28 б ( > ! ЛР?=А?п+В?оз, с где Ап Аа Во Вз — постоянные коэффи! циепты, определяемые для даиного гидропривола пз эксперимента или же по таб— личным значениям для твповых элементов гидропрпвода.
Рис. $2? Потеря давления в тормозном устрой- стве Лр,=В,— ' 2 'у, (28.6> где В, — экспериментальный коэффициент; >г — переменная пло° цадь проходного се ~ения в тормозном устройстве, которая зависит или от перемещения поршня, или от времени. С учетом соотношений (28.2) — (28.6) уравнение движении гидропривода (282) принимает вид е? т тк:=(Є— А, — , 'Вгпз> Б, — Р, ~ А и+ В тд+ — у~ (Б — Б (28.7> Характеристика насоса, т.
е. зависимость между давлением иа выходе пз насоса р„ и расходом (>, принимается обычно в виде двух отрезков прямой: а и б (рис. 127). Отрезок а соответствует закрытому переливиому клапану, б — открытому. При закрытом переливиом клапане с увеличением давления р„ расход О несколько уменьщаетсп вследствие утечек, характеризуемых объемным КПД ц,.
Поэтому связь между р„и О на участке а характеристики (Ц,С ч><сЬ~?) выражается формулой Р м 0 (28.8> ( — чк ( — чоЯ в которой значения номинального давления рччч, объемного КПД цч=(ч/(гм.„при р=рп,м и максимального расхода Ям,к принимаются по данным каталогов насосов. При открытом переливаем клапа- 234 не давление р, равно давлению настройки клапана р за вычетом пропорциональных расходу Я потерь давления в клапане, т. е. на участке б характеристики (0<О<Я») связь между ра и го выражается формулой р„=р,— А„О, (28,9) где А — экспериментальный коэффициент для переливного клапана.
Расход, соответствующий точке пересечения прямолинейных отрезков характеристики насоса, находится по формуле Р— А» (г — »в) 0-. Для рабочего хода расход на выходе из насоса () и скорость поршня а связаны соотношением (г=5,о. (28. 11) Следовательно, формулы (28.8), (28.9] и (28.10) с учетам (28.11) даоот также заввсвмость между давлением насоса ра и скоростью поршня а. Определение геометрических параметров тормозного устройства (регулируемого дросселя) из условий воспроизведения заданного торможения. 81внимальиые динамические нагрузки при торможении гидропривода получаются при законе настоянного ускорения. Обозначим через а„ модуль постоянного ускорения порнгня и через а, скорость паршив при равиозаиедленнам движении. Тогда нз (28.7) можно найти закон изменения плошади проходного сечения в тормозном устройстве, при котором получается постоянное ускорение поршня (28.12) где Л = (ро — А,э,— В,а',)5,— г;--(Агап+ Воа' ) (5о — 5м)+та».
При заданном модуле ускорения а„скорость поршня и,=у ао — 2а„(х — хо) (28.13) где хо — координата х в начале торможения; ро — скорость поршня в начале торможения (установившаяся скорость), определяемая из уравнения движения (28.7) при х=0. Вместо модуля ускорения и„ошжна задавать путь х», проходимый за время торможения. Тогда а„=б,б аоот»х».
Выполнить тормозное устройство с площадью проходного сечения, изменяющейся па закону (28.12), очень затруднительно. Поэтому возникает задача приближенного синтеза по Чебышеву: нанти такие размеры тормозного устройства простой формы, при которых отклонение получаемой п.чащади )» от необходимой ), было бы мало иа заданном участке торможения. ззв Пусть, например, подвижная часть тормозного устройства выполнена в виде цичиндрического золотника с прямоугольными канавками (см. рис. 126, б). Плошадь проходного сечения (, при про.текании жидкости через канавки зависит от числа канавок и, их ширины Ь, длины з, угла наклона 6 н от перемешеиия золотника х: .г =лЬ(5 — х) 5!п Ь.
(28.14) При торможении по пути перемешеиие г связано с перемещением поршня х зависимостью х= — (х — х„|ги„„ (28.15) где и„— передаточное отношение от поршня к золотнику, под которым понимается отноп»ение модулей линейных скоростей поршня и золотника. С учетом (28.15) плошадь )» для рассматриваемого золотника есть линейная функция перемешения поршня У» — Ьа — "» (-с — хо» где й,=лЬз з|пр! Ь»=пЬ з!п р|их, и .шз Параметры синтеза и, Ь, з, р, и . будем находить из успений наилучшего равномерного приближения фуннций !»(х) и )н(х) на участке от х=хр до х=хь=-х,+09х. Участок от х=хь до х= =хэ+х, не принимается во внимание, так как иа этом участке ускорение поршня уже мало и уменьшать его иет необходимости. Для выполнения условий наилучшего приближения функций ),(х) и 1„(х) строим график 1„(х) (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
