ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

А.12.11. Передатна функція гідродвигуна 5 страница

Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 11 12 13 Следующая

а – схема клапана; б – умовне позначення;

1 – переливний золотник; 2 – гідравлічний потенціометр;

3 – пропорційний електрромагніт ПЕМ6-1

Рисунок 1.27 – Запобіжний клапан с пропорційним електричним

управлінням типу ПКПД

а – схема дроселя; б – умовне позначення;

1 – дросель основний; 2 – дросель постійний;

3 – дросель регульований; 4 – пропорційний електромагніт ПЕМ6-2;

5 – датчик зворотного зв’язку; 6 - пружина

Рисунок 1.28 – Гідродросель з пропорційним електричним

управліннями типу ДВП

а – структурна схема управління розподільником;

б – гідросхема розподільника;

1 і 2 – пропорційні електромагніти; 3 – гідравлічний міст;

4 – чотирихщілинний трихпозиційний розподільник з нульовим перекриттям; 5 – індуктивний датчик зворотного зв’язку за положенням розподільника; 6 – редукційний клапан;

7 – блок управління

Рисунок 1.29 – Гідро(пневмо)розподільник з пропорційним електричним

управлінням типу РП

Гідравлічний міст роздільника 3 (рис 1.29) складається із двох потенціометрів типу «сопло - заслінка». Редукційний клапан 6 знижує тиск робочого середовища, який подається до сопел гідравлічного мосту, і підтримує його постійним.

Редукційний клапан с пропорційним електричним управлінням (рис. 1.30) складається із переливного золотника загально промислового призначення 1, гідравлічного потенціометра типу «сопло - заслінка» 2 і пропорційного електромагніта 3.

а – схема клапана; б – умовне позначення

1 – переливний золотник; 2 – потенціометр; 3 – пропорційний електромагніт ПЕМ6-1

Рисунок 1.30 – Редукційний клапан з пропорційним електричним

управлінням типу РКПД

Редукційний клапан підключається у гідросхемі послідовно. На його виході формується тиск , який менше тиску на вході , але встановлений за допомогою системи управління тиск підтримується постійним.

Рівняння зусиль, які діють на переливний золотник

Нехай з будь-яких обставин значення було у гідросистемі підвищено. Тоді рівняння зусиль набуде виду:

Під дією зусиль переливний золотник зміститься уверх і зменшить прохідну площу клапана, а це призведе до збільшення втрат тиску . Золотник буде рухатися уверх до того момента, коли відбудеться рівновага зусиль, які діють на золотник. При цьому тиск на виході залишиться таким, яким його установила система управління.

Регулятори витрати робочого середовища з пропорційним електричним управлінням (рис. 1.31) використовується у гідроприводух коли треба забезпечити постійну швидкість руху виконавчого механізму при дії на нього різних за значенням зусиль опору. Встановлюється у гідросистемах послідовно. Регулятор складається із редукційного клапана 1 загальнопромислового призначення і дроселя 2 з пропорційним електричним управлінням.

а – функціональна схема регулятора; б – умовне позначення

Рисунок 1.31 – Регулятор витрати робочого середовища з пропорційним

електричним управлінням типу ДД

При зміні зусилля, яке діє на виконавчий механізм 3 (рис. 1.31) перепад тиску буде постійним.

Тому витрата робочого середовища , яка підводиться до виконавчого механізму буде постійною, яка обумовлена установкою системи управління дроселем 2:

Дросель складається з наступних елементів: пропорційного електромагніта ПЕМ6-2, гідравлічного потенціометра і циліндричного золотника, що виконує функції дроселя. Дросель має зворотний електричний зв'язок (див. рис. 1.28, а).

Передатна функція потенціометра

де - коефіцієнт передачі

Витрати через золотник управління при

Коефіцієнт підсилення потенціометра з витрати

Коефіцієнт підсилення потенціометра за тиском

Коефіцієнт зворотного зв’язку

Ефективна площа основного золотника

Жорсткість пружини основного золотника

де - переміщення основного золотника.

Постійна часу потенціометра

де - маса основного золотника.

Відносний коефіцієнт демпфірування коливань

де - наведений коефіцієнт грузлого тертя.

Передатна функція основного золотника

Значення можна визначити:

- якщо дросель установлений на вході;

- якщо дросель розташований на виході виконавчого механізму.

Отже, передатна функція дроселя з пропорційним електричним управлінням

Дроселюючий розподільник із пропорційним електричним управлінням складається з наступних елементів: пропорційного електромагніта ПЕМ6-2, гідравлічного моста і циліндричного чотирищілинного золотника, що виконує функції двох дроселів, установлених на вході і виході з виконавчого механізму приводу (див.рис.1.29).

Передатна функція гідравлічного моста зі зворотним зв’язком

де - коефіцієнт передачі,

Витрата через сопло при середнім положенні заслінки

де - коефіцієнт витрати;

- діаметр сопла;

- максимальний зсув заслінки;

- командний тиск, підводимий до елемента «сопло-заслінка», .

Коефіцієнти підсилення:

- за витратою

;

- за тиском

Коефіцієнти зворотного зв’язку

Ефективна площа основного золотника

де - діаметр золотника.

Динамічна жорсткість потоку рідини в щілині золотника

де - розрахунковий тиск на виході з насоса.

Постійна часу потенціометра

де - маса золотника.

Відносний коефіцієнт демпфірування коливань

де - приведений коефіцієнт грузлого тертя.

Передатна функція основного золотника

Значення визначається:

де - наведена до дроселюючого розподільника витрата.

Отже, передатна функція дроселючого розподіьника з пропорційним електричним управлінням (електрогідропідсилювача)

Якщо запобіжний клапан встановлюється у гідросистемі паралельно, то він підтримує максимальне значення завданого тиску. При послідовному включені запобіжного клапана у гідросистему підтримується завданий тиск тільки у однієї гідролінії. На рисунку 1.32 розглянутий приклад розташування у гідросистемі гідроапаратури.

З довідника гідро (пневмо) апаратура з пропорційним електричним управлінням вибирається з дотримання наступних умов:

; ,

де і - відповідно номінальний паспортний тиск гідроапарата та розрахунковий максимально можливий тиск у гідросистемі;

і - відповідно номінальна паспортна витрата гідроапарата та розрахункова максимально можлива витрата робочого середовища в гідросистемі.

Для обраного типорозміру гідроапарата визначається дійсна втрата тиску при проходженні розрахункової витрати через гідроапарат

де і - відповідно розрахункова та паспортна втрата тиску.

1 – запобіжний клапан; 2 – гідроклапан тиску (підтримує тиск у точці В);3 – редукційний клапан; 4 – насос; 5 і 6 – виконавчі механізми

Рисунок 1.32 – Гідросхема розташування гідроапаратури

1.6 Електрогідравлічні й електропневматичні підсилювачі потужності

Гідропневмопідсилювачі потужності призначені для перетворення слабких електричних сигналів (потужністью до 3,5 Вт) у пропорційні їм могутні сигнали виконавчих механізмів підсилювачів.

Функціональна залежність між вхідним і вихідним сигналами буває дискретною й аналоговою. У дискретних гідропідсилювачах вихідний сигнал переривчастий і змінюється стрибкоподібно, у той час як в аналогових гідропідсилювачах вихідний сигнал є безупинним аналогом вхідного сигналу.

Гідропневмопідсилювачі підрозділяються за типом чуттєвого регульованого елемента ("сопло-заслінка", "струминна трубка", "голчастий дросель", "мікрозолотник"); за способом забезпечення пропорційності між переміщеннями вхідної і вихідної ланок (без зворотного зв'язку, зі зворотним зв'язком); за кількістю каскадів посилення (однокаскадні, двокаскадні і багатокаскадні).

Використання гідропневмопідсилювачів дозволяє одержати значні зусилля (крутяні моменти) при збереженні всіх переваг електричних систем управління.

Найбільше застосування одержали однокаскадні і двокаскадні підсилювачі. Гідропідсилювачі в порівнянні з електромеханічними володіють перевагами: кращими динамічними властивостями, більшою надійністю і дуже високими коефіцієнтами підсилення (понад 400000). Відношення маси до потужності електрогідропідсилювача складає 0,04 кг/кВт, у той час як в електромеханічних підсилювачах цей показник - 20 кг/кВт, а в магнітних - 70 кг/кВт.

Двокаскадний підсилювач потужності (рис. 1.32) складається з електромеханічного перетворювача 1, гідравлічного моста чи потенціометра 2 і виконавчого механізму 3 (чотирищілинний золотник з негативним чи нульовим перекриттям, гідроциліндр, гідродвигун).

1 - електромеханічний перетворювач (ЕМП);

2 - гідравлічний міст чи потенціометр;

3 - виконавчий механізм підсилювача (чотирищілинний золотник з нульовим перекриттям, гідродвигун, гідроциліндр);

- сила струму управління;

- витрата через виконавчий механізм (у силову гідросистему);

X - переміщення заслінки (струминної трубки, голки дроселя, мікрозолотника);

L - переміщення виконавчого механізму підсилювача

Рисунок 1.33 - Блок-схема гідропневмопідсилювача потужності

На рисунку 1.34 подана схема гідравлічного моста підсилювача потужності типу "сопло-заслінка" без зворотного зв'язку.

Гідравлічний міст складається з двох потенціометрів, що є плічми моста, причому в діагоналі моста встановлюється виконавчий механізм (навантаження). Функції регульованих дроселів 2 і 4 виконують чуттєві регулюючі елементи, якi управляються електромеханічним перетворювачем. Виконавчий механізм моста 5 підключається послідовно до силової гідросистеми приводв і за рахунок свого пересування регулює параметри потоку рідини (газу), що подається від джерела живлення до виконавчого механізму слідкувального приводу. При зсуві заслінки,наприклад, ліворуч на відстань X тиск у камері лівого потенціометра збільшиться, а в камері правого потенціометра зменшиться. Перепад тисків , що діють на торці золотника 5, забезпечить зсув золотника праворуч, причому золотник буде переміщатися праворуч зі швидкістю V, щообумовлюється витратою в діагоналі моста .

Якщо заслінка знаходиться у середньому стані, то витрати Q1=Q2, Q3=Q4, Q1=Q2=Q3=Q4.

Тоді розрахункові залежності витрат:

За умовами того, що витрати рідини однакові, звичайно опори дроселей теж є рівними G1=G2=G3=G4=G.

Якщо заслінка зсунута, наприклад, ліворуч на X, тоді витрата рідини через дроселі зміниться, тобто:

Якщо золотник виконавчого механізму моста затормозити, тоді можна записати, що Q1=Q2, а Q3=Q4.

Після підстановки розрахункових залежностей:

a - схема гідравлічного моста; - схема розміщення сопіл і золотника; в - вузол А;

1 і 3 - постійні дроселі; 2 і 4 - чуттєві регульовані елементи;

5 - чотирищілинний золотник з нульовим перекриттям

Рисунок 1.34 - Гідравлічний міст

Після перебудови залежностей:

При x=0 PA=0,5PK, а PБ=0,5PK.

При x=xo PA=PK, а PБ=0,2PK.

На рисунку 1.35 розглянута навантажувальна характеристика гідравлічного

моста

Рисунок 1.35 – Навантажувальна характеристика гідравлічного моста

При дії на торці золотника перепаду тисків P=PA-PБ, золотник рухається праворуч зі швидкістью руху:

де Qд – витрата рабочого середовища у діагоналі моста;

S3 – площа торця золотника,

Рівняння витрат у вузлі А:

звідкіля

Якщо рівняння розкласти у ряд Маклорена і взяти перші два члени, то витратна характеристика гідравлічного моста у діагоналі буде:

де К_P – коефіцієнт підсилювання гідравлічного моста за витратою,

К_д – коефіцієнт підсилювання гідравлічного моста за тиском,

Qср – витрата робочого середовища через чуттєвий елемент „сопло-заслонка” при середньому стані заслінки.

Диференціальні рівняння, що описують функціонування гідравлічного моста без зворотного зв’язку:

де L – переміщення золотника;

x – переміщення заслінки;

m – маса золотника;

Сгд – жорсткість гідродинамічного потоку;

Спр – жорсткість пружини;

f – коефіцієнт грузлого тертя.

У процесі перебудови диференціальне рівняння набуде виду:

або

Рівняння після перетворення за Лапласом:

де Кп – коефіцієнт передачі,

ТГ.М – постійна часу гідравлічного моста,

– відносний коефіцієнт демпфірування коливань,

– оператор Лапласа.

Передатна функція гідравлічного моста без зворотного зв’яску

При наявності у гідравлічному мості зворотного зв’яску за положенням пружини не застосовуються (Спр=0) і замість переміщення заслінки х у залежність Qд використовують розсогласування h, яке можна розрахувати:

h = X - L·Kз.з,

де Kз.з – коефіцієнт зворотного зв’язку;

Тоді диференціальні рівняння гідравлічного моста зі зворотним гідравлічним зв’язком за положенням:

У процесі перебудови диференціальне рівняння набуде виду:

або

Рівняння після перетворення за Лапласом:

де Кп – коефіцієнт передачі,

ТГ.М – постійна часу гідравлічного моста,

– відносний коефіцієнт демпфірування коливань,

Передатна функція гідравлічного моста зі зворотним зв’зком за положенням:

На рисунку 1.36 розглянуті гідросхеми двокаскадних підсилювачів потужності зі зворотним гідравлічним зв’язком за положенням.

Найбільше у слідкувальних гідравлічних і пневматичних приводух застосовуються однокаскадні і двокаскадні підсилювачі потужності. Перший каскад підсилення реалізується потенціометрами (гідравлічними мостами), які мають чуттєві регулювальні елементи: «сопло-заслінка», «стуменна трубка», «голчастий дросель», «мікрозолотник». Другий каскад підсилення виконується чотирищілинним золотником або різноманітними виконавчими механізмами. Промисловість виготовляє і багатокаскадні підсилювачі потужності спеціального призначення.

а - гідропідсилювач; б - пневмопідсилювач;

1 - чотырищілинний золотник з нульовим перекриттям; 2 - постійний дросель; 3 і 4 - сопла зворотного зв'язку; 5 і 6 - сопла елемента типу "сопло-заслінка"; 7 – електромеханічний перетворювач; 8 - заслінка

Рисунок 1.36 - Двокаскадні гідропневмопідсилювачі потужності зі

зворотним гідравлічним зв'язком за положенням

Переміщення золотника 1 обумовлюється розбалансом тисків Р_А і Р_Б, який виникає при переміщенні заслінки 8. Цьому переміщенню відповідає пропорційне переміщення золотника L, яке фіксується рівновагою тисків

Р_А = Р_Б , бо

де - тиск на виході із дроселя 2;

- відповідно витрати тиску між соплами 3 і 4 і поверхнями хвостовиків золотника.

Наприклад, при руху золотника 1 ліворуч зменшується (площа щілини збільшується), а збільшується (площа щілини зменшується).

У слідкувальних гідравлічних і пневматичних приводух застосовуються й інші двокаскадні підсилювачі (рис. 1.37).

Передатна функція електрогідро(пневмо)підсилювача потужності:

де і - відповідно передатні функції електромеханічного перетворювача і чотирищілинного золотника (розглянуті у підрозділі 1.3);

- передатна функція гідравлічного моста.

Із довідника підсилювачі потужності вибираються за умовами забезпечення параметрів:

де Р_П і Р_З – відповідно паспортне номінальне і завдане (розрахункове) значення тиску на вході у підсилювач;

Q_П і Q_З - відповідно паспортна номінальна і завдана (розрахункова) витрата робочого середовища.

Чотирищільний золотник встановлюється у гідросистему приводу послідовно, а система управління - паралельно.

а – голчастий без зворотного зв’язку; б – голчастий зі зворотним зв’язком за положенням; в – струминний зі зворотним зв’язком за положенням;

г – з мікрозолотником і зворотним зв’язком за положенням;

1 – чотирищілинний золотник з нульовим перекриттям;

2 – постійний дросель; 3 – голчастий дросель;

4 – ЕМП; 5 – крильчатка;

6 – пружина; 7 – поршень; 8 – струминна трубка

Рисунок 1.37 – Схеми двокаскадних підсилювачів потужності

При виборі типорозміру підсилювача потужності треба використовувати паспортні навантажувальну і регулюровочну характеристики (рис. 1.38)

Q_з=f(DP_щ)

Q_з=f(I_у)

а – навантажувальна характеристика; б – регульоровочна характеристика;

DP_Щ - втрата тиску у щілині; I_З.Н – зона нечутливості;

Q_З – витрата робочого середовища через щілину;I_Г – гистерезіс;

Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 11 12 13 Следующая