Разработка гидропривода с дроссельным регулированием скорости механизма подачи

 

  

  Рисунок 2 – Механические характеристики гидропривода 

  

  Рисунок 3 – Скоростные характеристики гидропривода 
 

12  АНАЛИЗ И СИНТЕЗ  ДИНАМИЧЕСКОЙ ЛИНЕАРИЗОВАННОЙ МОДЕЛИ СЛЕДЯЩЕГО ГИДРОПРИВОДА 

      Цель  анализа и синтеза динамической модели следящего гидропривода с дроссельным и объемным регулированием скорости – проверить устойчивость работы гидропривода по характеру переходного процесса и при необходимости определить параметры корректирующих устройств.

      Гидроприводы, оснащенные гидроаппаратурой с пропорциональным электрическим управлением, имеют  стандартные узлы: электронный усилитель – сумматор БУ2110 и пропорциональный магнит ПЭМ6. Передаточные функции указанных гидроаппаратов: 

 

 

      _{Дросселирующий  распределитель с  пропорциональным электрическим  управлением состоит  из следующих элементов: пропорционального электромагнита ПЭМ6, гидравлического моста и цилиндрического золотника, выполняющего функции двух дросселей, установленных на входе и выходе из исполнительного органа привода.}

      _{Передаточная  функция гидравлического  моста с обратной связью} 

 

  где Кп – коэффициент передачи, 

;

 

      Расход  через сопло при среднем положении  заслонки 

 

      где  m - коэффициент расхода, m=0,7;

            d_с – диаметр сопла (см. табл. 5.3);

            х₀ – максимальное смещение заслонки (см. табл. 5.3);

            _{Рк  – командное давление, подводимое к элементу  “сопло-}

        _{заслонка” , .} 

. 

      _{Коэффициенты  усиления:}

      _{по  расходу -}

; 

. 

      _{по  давлению –}  

      

; 

. 

Коэффициент обратной связи (см. табл. 5.2) 

 

      Эффективная площадь основного золотника 

, 

      где d_з – диаметр золотника. 

 

      _{Динамическая  жесткость потока жидкости в щели золотника} 

 

      _{где РА – расчетное давление на выходе из насоса.} 

 

      _{Постоянная  времени гидравлического моста} 

, 

      _{где  m3 – масса золотника, (m задается в таблице 5.3 в}

            _{килограммах , т.е. необходимо принять m9,81).} 

 

_{Относительный коэффициент демпфирования  колебаний} 

 

      _{где f – приведенный коэффициент вязкого трения, .} 

 

      _{Передаточная  функция золотника} 

 

_{Значение  Кз  определяется:} 

 

      _{где Q – подводимый к дросселирующему распределителю расход.} 

 

      _{Следовательно, передаточная функция  распределителя с  пропорциональным электрическим управлением (электрогидроусилителя)} 

; 

. 

_{Передаточная  функция гидроцилиндра} 

 

      _{где Кгц – коэффициент передачи,} 

; 

  

      _{Постоянная  времени гидроцилиндра} 

, 

      _{где  m – масса подвижных частей (поршня со штоком и рабочего  органа машины, (m задается в килограммах , т.е. необходимо принять m9,81).}

            _{Сгц – коэффициент  динамической жесткости  гилроцилиндра,} 

      

 

      _{где Епр – приведенный  модуль упругости  стенок гидроцилиндра  и жидкости,}

      _{Lгц – длина хода поршня гидроцилиндра.} 

; 

. 
 

      _{Относительный коэффициент демпфирования  колебаний} 

 

      _{где f – приведенный коэффициент вязкого трения, .} 

      

 

      _{Передаточная  функция гидроцилиндра  может быть представлена:} 
 

; 

 

Передаточная  функция обратной связи по скорости 

      Обратная  связь обеспечивается тахогенератором, например ТД – 101. Его ротор связан с выходным валом (штоком) исполнительного органа привода зубчатой передачей, обеспечивая на выходе при максимальной заданной скорости +24 В. На вход усилителя – сумматора подается напряжение +24 В.

      Тогда передаточная функция обратной связи 

Wо.с (Ps) = Kо.с = 1. 

Передаточные  функции корректирующих устройств 

      Для повышения запаса устойчивости системы  и улучшения качества переходного процесса в систему вводится параллельная коррекция с помощью дифференцирующих звеньев, имеющих следующие передаточные функции: 

 

      где Т₁ и Т₂ – постоянные времени корректирующих устройств,

в начальной  стадии исследования устойчивости системы  можно принять Т₁= Т₂=0,1с.

      Модель  системы изображена на рисунке 4, переходный процесс на рисунке 5. 

 

Рисунок 4 – Модель динамической линеаризованной модели гидропривода 

    

  Рисунок 5 – Переходный процесс САУ РЭП 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  ВЫВОДЫ 

  В данной работе был разработан гидропривод  с дроссельным регулированием скорости. Была спроектирована принципиальная схема с отражением трубопроводов. Произведен анализ и синтез динамических характеристик линеаризованной модели привода. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  ПЕРЕЧЕНЬ  ССЫЛОК 

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора – машиностроителя : В 3 т. – М:Машиностроение, 1980. – Т. З. – 560 с.

 

2. Свешников В. К., Усов А. А. Станочные гидроприводы: Справочник. – М.: Машиностроение, 1988. – 512 с.

3. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Исполнительные механизмы и регулирующие органы» и дипломным проектам для студентов специальности 7.092501/ Сост .Е. Ф. Чекулаев . - Краматорск: ДГМА ,2000 . – 92с.

 

4. Є.Ф. Чекулаєв Ч-37. Виконавчі механізми і регулюючі  органи. Навчальний посібник. - Краматорськ, ДДМА, 2005. – 168с.

 

5. Металлорежущие  станки. Учеб. пособие для втузов Н.С.Колев, Л.В.Красниченко, Н.С.Никулин и другие – 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1980 – 500 с., ил.