Лекция №12.1. Электрогидравлический рулевой привод дроссельного регулирования (1242133)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙРУЛЕВОЙ ПРИВОД ДРОССЕЛЬНОГОРЕГУЛИРОВАНИЯСхема электрогидравлического рулевого привода,управляющего отклонением рулевой поверхностиUвх-KухзЭГУКосБлок клапановрпрслFшШРQгрр1Rр2ХштРулевая поверхностьМшХвх – входной сигнал управления,Ку – коэффициент усиления сигнала рассогласования, Хз –перемещение золотника гидрораспределителя, Кос – коэффициентпозиционной обратной связи, Хшт – перемещение поршня, Мш –шарнирный момент, который пропорционален углу поворота руля,Fш – сила, развиваемая гидроцилиндром сила нагрузки, ШР –штепсельный разъём.Статические характеристики рулевогоприводаСкоростная характеристика:а – идеальная, б – с учетомрадиального зазора, перекрытия итрения в гидродвигателеПерепадная характеристикаОбобщенная гидравлическая характеристикаДИНАМИКА ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГОРУЛЕВОГО ПРИВОДА ДРОССЕЛЬНОГОРЕГУЛИРОВАНИЯУравнения движения рулевого привода:- уравнение электронного усилителя запишем при допущении,что усилитель безынерционен и Tу  0 :I у ( p)  k уU ( p) или WУ ( p) U ( p ) kуI у ( p)- уравнение обратной связи запишем при допущении, чтовремя выпрямления сигнала индукционного датчика обратной связимало и TB  0 или датчик обратной связи работает на постоянномтоке:U OC ( p)  kOC X Шт ( p) ,- уравнение рассогласования:U ( p)  U ВХ ( p)  U OC ( p) .Структурная схема линейной моделиэлектрогидравлического рулевого приводадроссельного регулирования без учета нагрузкиkУ k ЭГУTЭГУ р  1k VXRpkOC RПри переходе к перемещению штока привода и k ЭГУ  1, TЭГУ  0WO ( р ) Ф( p ) kVXpWOC ( р)  kOCW ( p) kVX kOCp1W0K1TKгде,.kVX k OC1  W0Woc Tp  1kOCПри учете динамики ЭГУ:WO ( р ) W ( р) Ф( p ) Ф( p ) kУ k ЭГУ kVXp (TЭГУ p  1)WOC ( р)  kOCkУ k ЭГУ kVX k OCDp (TЭГУ p  1)p (TЭГУ p  1)D  kУ kЭГУ kVX kOCW0k k k / p(TЭГУ p  1)1 У ЭГУ VXk k k kT11  W0Woc1  У ЭГУ VX OCkOC ( ЭГУ p 2  p  1)p(TЭГУ p  1)DDW0K1где K , TРП 2 21  W0Woc TРП p  2 РП Т РП р  1kOC РП Т ЭГУD112 DTРП 2 DTЭГУГрафики нагрузки, действующей на рулевой привод:Уравнения движения, передаточные функции иструктурная схема линейной моделиэлектрогидравлического рулевого привода дроссельногорегулированияПримем следующие основные допущения:1.

Динамический процесс проходит в окрестностях установившегосядвижения привода при среднем положении поршня в гидроцилиндре.V AП X шт полнQQQ   ( PF , X З )  Q X З PFX ЗPF222. Сухое трение в гидроцилиндре и нагрузке мало и им можноV1  V2 пренебречь.3. Волновые процессы в гидравлических магистралях из-за их малойдлины не влияют на динамику рулевого привода.4.

Модуль упругости рабочей жидкости величина постоянная, независящая от давления и температуры. Нерастворенный воздух в жидкостиотсутствует.5. Коэффициент вязкости жидкости и коэффициенты расходауправляемых дросселей гидроусилителя – величина постоянная.6.Температуражидкостивтечениерассматриваемогодинамического процесса не изменяется.7. Гидравлические потери в трубопроводах между золотником игидроцилиндром малы и ими можно пренебречь.8.

Давление питания золотникового гидроусилителя - постояннаявеличина.9. Жесткость основания и конструкции крепления рулевого приводасущественно превышают жесткость упругой нагрузки рулевой поверхности10. Шарнирный момент рулевого привода зависит только от углаотклонения рулевой поверхности, а постоянный момент и составляющаяшарнирного момента от угла атаки самолета пренебрежимо малы.M Ш  M Ш   M Ш   M Ш0 M Ш  mш qSbaСхема расположения центра тяжести рулевой поверхностиотносительно аэродинамического фокуса:а) недокомпесированный руль CШ  0 (mШ  0)в) перекомпенсированный руль CШ  0 (mШ  0)1Т Ш р 1 ,1Т Ш р 1Зависимости шарнирного момента на рулевой поверхностиот числа МахаУравнения движения нагруженного гидродвигателя- уравнение движения нагруженной рулевой поверхности:М РП  М И  М ВТ  М Ш , Jd 2d AП PF R  b CШ2dtdt2в операторной форме: Jp  ( p)  AП RPF ( p)  bp ( p)  CШ ( p) .WH ( p)  ( p)PF ( p )TH  J CШ1 CШTH2 p 2  2 H TH p  1H b2 СШ J- уравнение расхода, описывающего условие неразрывностипотока гидравлической жидкости в гидравлическом рулевомQЗ  QГЦ ,приводе:QЗ QЗQX З  З PF  К Qx Х З  К Qp РFX ЗPFQГЦ  QV  Qсж  QrК Qx Х З  К Qp РF  AП Rd AП X Шт полн dPF rPFdt2Edtв операторной форме:К Qx Х З ( p )  К Qp РF ( p )  AП Rp ( p ) K Qx X З ( p) 1 /( К Qp  r )(TГ p  1)TГ AП X Шт полн2E pPF ( p )  rPF ( p)PF ( p)  AП Rp ( p)AП X Шт полн2 E ( K Qp  r )BCГАП2В- коэффициент жесткости механической характеристикиK Qpрулевого привода в окрестности точки с малыми приращениями(первое допущение),2 EAП2CГ - коэффициент жесткости гидравлической пружиныAП X Шт полнв окрестности установившегося движения привода при среднемположении поршня в гидроцилиндре.1 ( K Qp  r )K QxpA П kRT Гp 11 CШT p  2HTH p 12H2A П RpСтруктурная схема, описывающая динамику пары«золотник-гидроцилиндр»ФИМ ( р ) W0 ( p ) W0 ( p )1  W0 ( p )WOC ( p)ФИМ ( р) W0 ( p)WOC ( p )1W11  W0 ( p)WOC ( p ) WOC 1  W WOCK Qx AП kRC Ш ( K Qp  r )(TГ p  1)(TH2 p 2  2 H TH p  1)WИМ ( p )  ( p)X З ( p)WOC ( p ) KAП R1p QxK QxWOC ( p) AП RpKA3 p 3  A2 p 2  A1 p  A0KK QxAП R KVx R KVx K QxAПA3 СШJbb CШJ, А2  , А1  1  , А0 ,B CГB CГCГВилиWИМ ( p ) TШ BCГ ( p)X З ( p)T1  J C ГKTШ(TШ p  1)(T12 p 2  21T1 p  1)1  JCГ1  2 BbCJ  ШBC Г JCГЛогарифмическая амплитуднофазочастотная характеристикаразомкнутого электрогидравлического рулевого приводаУравнения движения электромеханического преобразователя- уравнение электрической цепи:U  RI у  LdI уdt k ПЭdhdtв операторной форме:U ( p)  RI у ( p)  LpI у ( p )  k ПЭ ph( p)U ( p) 1/ RI у ( p)  k ПЭ ph( p )(TL p  1)-уравнение движения якоря ЭМПd 2hdhm 2  k FI I у  CЭМП h  bdtdtсухое трение, петля гистерезиса иэлектродвижущая сила, наведеннаядвижением якоря, малы и ими можнопренебречьКонструктивная схема ЭМПh  k hI I k hI  hImp 2 h( p)  k FI I у ( p)  CЭМП h( p)  bph( p)CЭМП F k FIhk hIk FI FIСтатические характеристики ЭМПа) – регулировочная; б) – обобщенная (механическая)в операторной форме:WЭМП ( p) mp 2 h( p)  k FI I у ( p)  CЭМП h( p)  bph( p)h( p )k ЭМП 2I у ( p) TЭМП p 2  2 ЭМПTЭМП p  1kЭМП  khI TЭМП  m CЭМП  ЭМП 1 RT L p 12ЭМПTb2 СЭМП mk ЭМПp  2 ЭМП TЭМП p  12k ПЭ pСтруктурная схема электромеханического преобразователяЕсли сопротивление существенно превышает индуктивность обмотокуправления, т.е.

TL мала и ей можно пренебречь, передаточная функцияЭМП приобретает вид:WЭМП ( p) h( p )kЭМП R 2U ( p) TЭМП p 2  2 ЭЛ TЭМП p  1 ЭЛ   ЭМП kЭМП k ПЭ2TЭМП Rкоэффициент противо-э.д.с. увеличивает демпфирование колебанийякоря электромеханического преобразователяУравнения движения гидравлического усилителя- уравнение сил, действующих на золотник:AЗ PД  CЗ X З- уравнение расхода в диагонали гидравлического мостика:К Qh h  К Qp Р Д  AЗd (X З ) V d (PД )dt2EdtКонструктивная схема ЭГУстатического типа сОбобщенная гидравлическаяцентрирующими пружинамиК Qh Q  Д hхарактеристика гидроусилителяQC 2 h 0 1   h0K QpQ Дp ДX 02в операторной форме: К Qhh( p)  КQp РД ( p)  AЗ pX З ( p) Решая два уравнения совместно и выразивполучим:Q 1  2   2 2C4 1   2 PK  PСЛ VpPД ( p)2EХ З ( р) АЗР Д ( р) ,СЗАЗ2VК Qh h( p)  К Qp Р Д ( p ) pР Д ( p) pPД ( p )СЗ2EWГУ K Ph K QhK Qp P  hPД ( p )K Phh( p ) TГУ p  14 2 ( P  P ) 22 2 h0 1     h0TГУAЗ2 VCЗ 2E- уравнение сил, действующих на якорь электромеханическогопреобразователя:k FI I у  CЭПМ h  RГRГ  k1 AC PД  k 2 AC hk ПЭ p1RTL p  11 CЭМП2TЭМПp2 2ЭМПTЭМПp1k FIАзСзk PhTГУ p  1k1k2AССтруктурная схема электрогидравлического усилителястатического типаWЭГУ kЭГУA3 p 3  A2 p 2  A1 p  12Т ГУ Т ЭМП2 Т Т ГУ 1  k1 AC СЭМП Т 2  2 ЭМП Т ЭМП Т ГУА3 А1  ЭМП ЭМПА2  ЭМП1  СЗС СЭМП1  СЗС СЭМП1  СЗС СЭМПЕсли пренебречь ввиду малости величиныTЭМП , TL , k ПЭ ,передаточнаяфункция ЭГУ будет описываться апериодическим звеном:1k FIС ЭМПАзСзkPhTГУ p 1k1k2AССтруктурная схема электрогидравлического усилителяWЭГУ ( p) К ЭГУ X З ( p)k FIWГУ ( p) AЗ CЗК ЭГУI у ( p )  k1 AЗWГУ ( p) Т ЭГУ р  11  CЭМП  k 2 AC  CЭМП  k 2 AC k ЭМП k Ph1  k2 AC / CЭМПТ ЭГУ СЗС  k1 AC k Ph  k2 Ac1  CЗС CЭМП1  CЗС CЭМПЧембольшежесткость«гидродинамическойпружины»заслонки, тем больше быстродействие ЭГУ, меньше постояннаявремени и коэффициент передачи.

Чем хуже динамика ЭМП, тембольше колебательность ЭГУ.Уравнения движения электрогидравлического усилителяастатического типа с механической обратной связьюКонструктивная схема ЭГУ смеханической обратной связьюДопущения: масса и трениезолотника и якоря-заслонкималы и ими можно пренебречь,осевойгидродинамическойсилой,действующейназолотникиобусловленнойистечением жидкости в егоуправляемых дросселях можнопренебречь,таккаконанезначительна по сравнению ссилами давления в диагоналигидравлического мостика.Расчетная схема электрогидравлического усилителяс упругой обратной связью на заслонку- уравнение движения астатического гидроусилителя:d (X З ) kQhhdtAЗрХ З ( р ) kQhAЗh( р )- уравнение движения якоря-заслонки ЭМП ( mЯ  0 ):k FI I у  CЭМП h  RГRГ  k2 AC h - гидродинамическая реакция на якорь ЭМП- уравнение рассогласования:Fя  Cос (h  X З )СOС k FI I max- коэффициент жесткости пружины обратной связи,X maxприведенной к оси сопел.k FI I у ( р )  CЭМП h( р )  k 2 AC h( p )  COC (h( p )  X З ( p ))k FIkQh1 СОС  к 2 АСС ЭМПAЗ pСОССтруктурная схема электрогидравлического усилителяастатического типа с механической обратной связьюWЭГУ ( p) K ЭГУ k FICOCX З ( p)K ЭГУI у ( p) TЭГУ p  1Т ЭГУ АЗ  CЭМП k 2 AC1 kQh COCCOCЧем выше жесткость пружины обратной связи, тем большебыстродействие, меньше постоянная времени, но для увеличения еежесткости при выбранном максимальном ходе золотника необходимосущественно увеличивать тяговое усилие, что приводит к увеличениюпотребной мощности ЭМП.Уравнения движения электрогидравлического усилителяастатического типа с электрической обратной связьюЭГУ астатического типа с электрической обратной связью- уравнение рассогласования:U p ( p)  U вх ( p)  U ос ( p )  U вх ( p)  kос X З ( р )- уравнение электронного усилителя:I у ( p )  k уU р ( p )- уравнение движения астатического гидроусилителя:d (X З ) kQhhdtAЗрХ З ( р ) kQhAЗh( р )- уравнение движения якоря-заслонки ЭМП ( mЯ  0 ):k FI I у  CЭМП h  RГRГ  k2 AC h - гидродинамическая реакция на якорь ЭМПkуk FIСЭМП1 к 2 АСkQhAЗ pК ОССтруктурная схема электрогидравлического усилителяастатического типа с электрической обратной связьюWЭГУ ( p ) kW0k pK ЭГУ1  W0WOC 1  kkOC p TЭГУ p  1k у k FI kQhAЗ (CЭМП  k 2 AC )Ку  КэгуТэгу  р  1A (Ck A )K ЭГУ  1 kOC TЭГУ  З ЭМП 2 Ck у k FI kQh kOCFΣ2ЕАп  H  pМи1J  p2Мш &Мш Х& штХштСтруктурная схема линейной модели электрогидравлического рулевогопривода дроссельного регулирования c учетом нагрузкиD  kУ k ЭГУ kVX kOCХ&пК ус  К эгу  K QxТ эгу s  12E 1Aп  Н s1Js&1sСтруктурная схема линейной модели электрогидравлического рулевогопривода с дроссельным регулированием.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций