Проектирование и расчет автоматизированных приводов

       

Гидравлические корректирующие устройства


9.6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ КОРРЕКТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

При необходимости введения корректирующих OC и ГСП эти связи в некоторых случаях — ГСП (ДМ), ГСП (OM) — проще реализовать с помощью гидромеханических КУ (ГКУ). При этом существенно упрощается электрическая часть СП и, как следствие, повышается надежность его работы.

В ГСП, как и в электрических СП, реализация OC по ускорению затруднительна, так как во многих случаях (в приводах мобильных машин) трудно выделить сигнал ускорения объекта регулирования на фоне сигнала ускорения мобильной машины. Поэтому применяют косвенные методы получения информации по ускорению в виде перепада давлений в полостях ГИУ.

Известно, что для ГИУ, имеющего инерционную нагрузку, справедливы следующие уравнения:

для ГИУ в виде ГЦ

для ГИУ в виде ГМ

откуда

Рис. 117. Принципиальные схемы гидравлических КУ

В ГСП наибольшее распространение получили ГКУ по перепаду давлений в полостях ГИУ, реализующие отрицательную или положительную жесткую или гибкую OC по ускорению. Наиболее простое ГКУ, обеспечивающее жесткую отрицательную OC по перепаду давлений на выходной каскад двухкаскадного ЭГУ, показано на рис. 117, а. Перепад давлений между рабочими полостями ГИУ подается в камеры A и Б и воздействует на торцы золотника 1, алгебраически суммируясь с управляющим перепадом давлений, подаваемым от гидравлического мостика сопло-заслонка 2 в камеры C и Д. Структурная схема гидропривода с жесткой отрицательной OC по перепаду давлений изображена на рис. 118, а.

Жесткая OC по перепаду давлений, увеличивая демпфирующие свойства ГИУ и запас устойчивости замкнутого контура ГСП, одновременно уменьшает жесткость привода к внешней нагрузке и увеличивает рассогласование. Для исключения этого недостатка применяют гибкую OC по перепаду давлений ?р.

Принципиальная схема ГКУ, реализующего такую OC на выходной каскад двухкаскадного ЭГУ, дана на рис. 117, б. Принцип работы ГКУ следующий. Дроссели 1 и 3 отрегулированы так, что в статическом режиме давления в плоскостях A и Б равны 0,5(рн + pсл). Ha малых частотах, когда изменение перепада давлений ?р происходит медленно, расходы РЖ (обусловленные движением поршней 4) в гидролиниях m и n малы по сравнению с постоянным расходом РЖ, протекающей через дроссели 1 в камеры A и Б и далее через дроссели 3 в сливную гидролинию.


рис. 117, г). Частотный фильтр в схемах ГКУ, изображенных на рис. 117, б и г, выполнен по упрощенной схеме, которая, хотя и менее точно, реализует передаточную функцию вида
, но проще по конструкции, и для ее работы не требуется дополнительный (непроизводительный) расход РЖ.

B некоторых случаях необходимо менять знак корректирующей OC. Например, для исключения ошибки по выходной координате ГИУ при статической нагрузке и нежесткой связи ГИУ с объектом регулирования, а также для увеличения демпфирования ГСП на резонансных частотах применяют ГКУ (рис. 117, д), реализующее положительную OC по перепаду давлений на малых частотах и отрицательную OC по перепаду давлений на больших частотах. Корректирующее воздействие подается на ЭМП 2 в виде момента на его валу от деформации плоской пружины 5 вследствие смещения корректирующего золотника 3.

Ha малых частотах давление
в полости C равно давлению p1 в полости Б, а давление
в полости Д равно давлению р2 в полости A. Дифференциальная площадь поршня корректирующего золотника 3 (в полостях C и Д) больше площади торцов корректирующего золотника (в плоскостях A и Б).

Если р1 > р2 (?р > 0), то в статическом режиме корректирующий золотник смещается вправо и создает посредством плоской пружины 5 положительную обратную связь по ?р на ЭМП, что обеспечивает компенсацию статической погрешности от постоянной нагрузки на ГИУ. При динамических процессах за счет увеличения расхода РЖ через дроссели 1, вызванного увеличением скорости движения поршня 4, давление
в камере C будет отличаться от давления р1, а давление
в камере Д — от давления р2, в то время как давления в камерах A и Б будут равны р1 и р2. Искажения давлений
и
с ростом частоты достигают таких значений, что при р1 > р2 корректирующий золотник будет совершать движение влево; знак OC по перепаду давлений изменится, и корректирующая OC обеспечит необходимое демпфирование ГСП.

Назад | Содержание

| Вперед


Содержание раздела