Исследование динамических характеристик циклического гидропривода - Производство и технологии дипломная работа

Главная

Производство и технологии
Исследование динамических характеристик циклического гидропривода

Схемы циклических гидроприводов станочного оборудования. Методы динамического анализа и синтеза гидроприводов с детерминированным управлением. Устройство и принцип действия гидропривода, управляемого гидроустройством с автоматическим регулятором.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Гидропривод сегодня широко применяется в машиностроении и стал неотъемлемой составной частью современных мобильных машин и промышленного оборудования. В настоящее время во всем мире практически невозможно назвать такую отрасль промышленности или сельского хозяйства, в которых не применялся бы гидропривод. А возросшие в последние годы темпы создания и освоения серийного производства новых машин с гидравлическим приводом являются наглядным подтверждением научно - технического прогресса.
Использование гидроприводов в строительных и дорожных машинах способствует значительному повышению уровня механизации в этих отраслях. Гидравлические устройства устанавливаются в системах управления на экскаваторах, бульдозерах, подъемниках, погрузчиках, кранах, а также в качестве силовых передач на движитель этих машин.
В результате внедрения современных технологических процессов и совершенствования гидравлического оборудования и машин с объемным гидроприводом за последние два десятилетия значительно улучшилось качество их изготовления, повысились продолжительность безотказной работы и технический ресурс. гидропривод автоматический регулятор
Перспективным является использование гидравлических и пневматических передач в сочетании с электрическими для автоматизации технологических процессов во многих отраслях народного хозяйства с целью повышения производительности и улучшения условий труда.
К основным преимуществам гидропривода относятся:
- возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки, простота управления и автоматизации;
- простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок;
- широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена;
- большая передаваемая мощность на единицу массы привода;
- надёжная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.
Гидропривод обеспечивает бесступенчатое регулирование скоростей в широком диапазоне, получение больших сил и мощностей при малых размерах и весе передаточного механизма, возможность осуществления различных видов движения, возможность частых и быстрых переключений при возвратно-поступательных и вращательных прямых и реверсивных движениях
Преимущества гидропривода перед обычными механическими передачами становятся столь существенными, что во многих случаях предпочтение отдаётся именно ему.
Но несмотря на существующие достоинства гидропривода, есть у него и недостатки, а именно в оборудовании необходимо решить вопрос по повышению цикловой производительности, что невозможно без существенного сокращения вспомогательного времени, доля которого в общем времени цикла в настоящее время достигает 40-60 %. Одним из эффективных путей решения этой задачи является сокращение величины недохода инструмента.
В современном оборудовании наибольшее применение получил метод путевого управления последовательностью переходов. Вместе с тем, управление процессом переключения стола с быстрого подвода (БП) на рабочую подачу (РП) осуществляется, как правило, по времени. Для этого в настоящее время применяются электрогидравлические управляющие устройства - гидропанели подачи типа УН74, серийно выпускаемые отечественной промышленностью. В таких приводах величину недохода определяет, главным образом, разброс координаты точки перехода стола с БП на РП, который при постоянном давлении питания составляет в среднем 3-5 мм, поэтому сокращение его является актуальной задачей. Одной из современных тенденций развития станков является все более широкое применение централизованного ГП подачи силовых столов, особенностью которого является непостоянство давления питания. Это приводит к значительному увеличению разброса, и, следовательно, возрастает актуальность его сокращения.
Наиболее полно требованиям, предъявляемым к приводам подачи СС, удовлетворяют ГП с путевым управлением процессом переключения с БП на РП (ГППУ), но, как показано в данной работе, для обеспечения необходимой стабильности координаты точки перехода стола с БП на РП при изменении давления питания и других параметров привода необходимо применять управляющее гидроустройство (УГУ) с регулятором, который поддерживает определенный перепад давления на рабочей щели УГУ. Однако в существующих ГП с УГУ такого типа не обеспечивается работоспособность регулятора в требуемом диапазоне изменения параметров привода, применение схемы дросселирования на выходе из гидроцилиндра снижает надежность работы станков и затрудняет получение малых РП, а непостоянство утечек при изменении нагрузки снижает стабильность РП.
Теоретическому исследованию детерминированных ГП уделяется большое внимание, однако не рассмотрен ряд вопросов, возникающих при проектировании ГППУ силового стола. В частности, отсутствуют исследования УГУ с регулятором, не учитываются особенности централизованного гидропривода, синтез УГУ производится без учета сжимаемости жидкости, отсутствуют теоретические исследования разброса координаты точки перехода стола с БП на РП. Решению перечисленных теоретических и прикладных проблем посвящена данная работа.
Целью работы является теоретическое обоснование и создание ГППУ, позволяющего повысить производительность станков за счет сокращения разброса координаты точки перехода стола с БП на РП.
Для достижения поставленной цели разработана математическая модель ГППУ, которая позволила учесть динамические характеристики регулятора УГУ, регулируемого насоса с аккумулятором. Предложен теоретический метод исследования разброса координаты точки перехода стола с БП на РП при изменении параметров привода. Установлено, что для достаточно точного обеспечения заданного закона движения и требуемой точности переключения стола с БП на РП необходимо при синтезе УГУ учесть динамику регулятора и сжимаемость жидкости. Разработана методика динамического синтеза УГУ с регулятором и путевым управлением, учитывающая указанные факторы, с применением ПК.
Что же такое гидропривод и почему именно он особенно ценен в современном промышленном мире?
Гидравлический привод - привод, в котором передача механической энергии и преобразование движения осуществляется с помощью жидкости. Для того, чтобы жидкость обладала механической энергией, используется насос, для преобразования энергии жидкости в работу выходного звена применяется гидродвигатель. Соединения насоса и гидродвигателя с помощью трубопровода представляет собой гидропередачу [1].
Для того, чтобы осуществить управление и регулирование гидропередачи, применяется гидроаппаратура. Совокупность гидравлических машин (насос, гидромотор), гидроаппаратуры и трубопровода является гидроприводом, в который также входят вспомогательные устройства.
В связи с тем, что насосы, гидромоторы относятся к объемным гидромашинам, то такой гидропривод называется объемным.
По виду движения выходного звена гидропривод подразделяется на: возвратно-поступательный‚ вращательный, поворотный. Принцип работы привода заключается в том, что жидкость весьма мало сжимается и давление передается по закону Паскаля. В гидроприводе объемные насосы обеспечивают преобразование механической энергии от движения в энергию жидкости. Потребителем энергии жидкости являются объемные гидродвигатели: гидромотор или силовой гидроцилиндр.
Гидромотор осуществляет передачу на вал крутящего момента с частотой вращения n м . Силовой гидроцилиндр выполняет возвратно-поступательное движение, обеспечивая усилие (нагрузку) R, приложенное кштоку поршня гидроцилиндра, и скорости перемещения поршня н п . Объемный гидропривод позволяетосуществлять регулирование параметров на выходном звене n м и н п в широком диапазоне [1].В гидроприводах, кроме объемного насоса, может использоваться гидроаккумулятор. При этом рабочий цикл или их количество будет ограничено. Такой гидропривод применяется в тормозных системах.
В производственных помещениях используется магистральный трубопровод, в котором поддерживается давление с помощью насосной станции, состоящей из объемных насосов [1].
В случае, когда в гидроприводе не предусмотрено изменение скорости или частоты вращения выходного звена, то гидропривод является нерегулируемым, а если изменяются -регулируемым. Наиболее распространенными способами регулирования являются дроссельный и объемный. Регулирование может осуществляться также в результате изменения частоты вращения насоса и гидромотора.
Регулирование объемного гидропривода осуществляется с помощью дросселя, который представляет собой регулируемое местное сопротивление.
Регулирование путем изменения рабочего объема насоса или гидромотора называется объемным регулированием.
Для ограничения давления в системе гидропривода применяются гидравлические клапаны, а для распределения направления движения жидкости используются распределительные устройства [1].
В качестве рабочей жидкости в гидроприводе используется различные масла, обладающие антикоррозионными и смазывающими свойствами при сравнительно малом изменении вязкости в диапазоне давления и температур, имеющих место в машинах и окружающей среде.
Для очистки рабочей жидкости, загрязняющейся в процессе эксплуатации гидропривода, применяются различные фильтры.
Циркуляция в гидроприводе может быть замкнутой или разомкнутой, и в последнем случае имеется гидробак (рисунок 1.1) [1]. В гидробаке находится запас рабочей жидкости. Насос при работе гидропривода забирает жидкость из бака, которая затем по трубопроводу и через гидроаппаратуру направляется в гидродвигатель, а из него обратно на слив в бак.
Эффективность и качество систем автоматического регулирования гидропривода и управления (САР и САУ) в значительной мере определяются правильностью выбора и проектирования их исполнительных устройств.
а - гидропривод с разомкнутой циркуляцией; б - гидропривод с замкнутой циркуляцией;
1 - гидробак; 2 - нерегулируемый насос; 3 - предохранительный клапан; 4 - регулируемый дроссель; 5 - распределитель; 6 - гидроцилиндр; 7 - обратный клапан; 8 - насос подпитки; 9 - регулируемый насос
Особенностью последних является то, что в них информационная и энергетическая сущность процессов регулирования и управления оказываются более взаимосвязанными, чем в других элементах и устройствах САР и САУ. Действительно, исполнительное устройство представляет собою элемент системы автоматического регулирования, непосредственно (или при помощи регулирующих органов) соединенный с объектом регулирования или управления. Основная задача исполнительного устройства состоит в том, чтобы усилить сигнал, поступающий на его вход, до уровня мощности, достаточный для того, чтобы оказать требуемое воздействие на объект в соответствии с поставленной целью управления [2].
При проектировании систем регулирования исполнительные устройства приходится выбирать из уже имеющихся в наличии или формулировать технические условия на их разработку, поэтому специалист, проектирующий такие системы, должен располагать достаточно полными сведениями об исполнительных устройствах, а также о принципах и методах их построения. Важным фактором при выборе исполнительного элемента является обеспечение заданных показателей качества системы при имеющихся энергетических ресурсах, соблюдении требуемого теплового режима и допустимых перегрузках.
При синтезе структуры и выборе параметров исполнительного устройства или сервомеханизма используются различные критерии оптимальности: максимального быстродействия, минимальной полосы пропускания, максимума к. п. д., минимума расхода энергии, максимальной надежности, минимальной сложности и т. д.; при этом характеристики и параметры исполнительного устройства должны определяться из анализа САР или САУ в целом. Такого рода характеристиками исполнительных устройств и сервомеханизмов являются: энергетические, статические, динамические, а также технико-экономические, эксплуатационные и др.
Обязательным требованием к исполнительному приводу САР является минимизация мощности двигателя при обеспечении требуемых значений скоростей и моментов. Это приводит к минимизации энергетических затрат в системе управления.
Из сказанного выше следует, что при выборе исполнительного устройства или сервомеханизма существенную роль играют: источник энергии, имеющийся в распоряжении, необходимая мощность регулирующих воздействий, нагрузка на выходе и т. д. В соответствии с этим практический интерес при расчете и проектировании представляет классификация исполнительных устройств сервомеханизмов по виду энергии, используемой для питания их усилительных и исполнительных элементов.
Весьма важными факторами при выборе исполнительного устройства или сервомеханизма являются ограничения по массе, габаритным размерам и надежности [2].
После выбора типа исполнительного устройства или сервомеханизма (электрический, гидравлический, пневматический и т. д.) и определения его конструктивных параметров проводят исследования его поведения в статическом и динамическом режимах. Для этого прежде всего необходимо дать математическое описание работы сервомеханизма, т. е. составить его дифференциальные уравнения или найти передаточную функцию.
Требования к статическим и динамическим свойствам исполнительного устройства формируют на основе анализа задач, которые можно решить с его помощью в замкнутой системе автоматического регулирования. Но часто предварительную проверку выполнения этих требований можно производить (если желательно, чтобы изменения на выходе сервомеханизма воспроизводили изменения на его входе) при помощи методов анализа и расчета следящих систем. Поэтому на данном этапе проектирования полезной оказывается классификация сервомеханизмов как по виду их математического описания, так и по характеру сигналов на входе и выходе (непрерывные, дискретно-непрерывные, импульсные и т. д.).
Поэтому в данном случае необходимо рассмотреть важность обеспечения минимального разброса координаты, варианты способов торможения и управления этими процессами. Это необходимо не только в циклическом гидроприводе, но и в следящем с ЧПУ.
В зависимости от типа, к которому принадлежит сервомеханизм (согласно этой классификации, а также принятой для него математической модели), выбирают тот или иной метод расчета и анализа его динамических свойств. Необходимо, однако, подчеркнуть, что окончательное определение конструктивных параметров сервомеханизма следует производить на основе анализа его работы в замкнутой системе регулирования.
Вследствие того, что многие нагруженные исполнительные устройства имеют сходное математическое описание, представляется возможным разработать единую методику их аналитического проектирования.
При проектировании исполнительного устройства особенно большое значение имеет правильный выбор силового элемента.
Здесь необходимо подчеркнуть различие в исходных данных, которые необходимы для выбора обычных приводных двигателей, используемых в качестве силовых элементов в СДР. Обычно достаточно полной характеристикой приводного двигателя является его номинальная мощность в определенном режиме (при номинальной скорости). Иногда необходимо знать зависимость крутящего момента от скорости при скоростях, мало отличающихся от номинальных. И только в случае тяговых двигателей требуется располагать зависимостью вращающего момента от скорости для всех возможных значений скорости; при этом поворот ротора двигателя не представляет интереса, так как вращающий момент, по крайней мере, в первом приближении от него не зависит. В случае же силовых элементов исполнительных устройств САР для их выбора и расчета необходима гораздо более полная информация, так как требуется знание их свойств не только в установившемся, но и переходном режиме, поэтому необходимо располагать:
а) характеристикой, представляющей собой зависимость вращающего момента от скорости для всех значений скорости от нулевой до максимальной;
б) семейством таких характеристик для различных значений управляющего сигнала;
в) характеристиками в переходном режиме (передаточной функцией) схемы управления;
г) значениями момента инерции и коэффициента трения подвижных частей (причем всегда желательно, чтобы момент инерции был возможно меньшим).
Требования к исполнительному устройству, как к элементу CAP, обычно сводятся к тому, чтобы он обеспечил определенную амплитуду колебаний на выходе при изменении частоты входного сигнала в заданном диапазоне частот и имел желаемую статическую точность [2].
При непрерывно возрастающих требованиях к диапазону и точности управления процессами существенное значение имеет исследование работы исполнительных устройств на нижнем пределе диапазона регулирования, когда особенно важно учитывать влияние разного рода нелинейных характеристик.
Исполнительные устройства воздействуют на регулирующие органы при помощи механических передач, поэтому при выборе, расчете и проектировании исполнительных устройств необходимо располагать сведениями о характеристиках и конструкции последних.
1.1 Схемы и конструкции циклических гидроприводов станочного оборудования
Гидравлические приводы автоматизированных станков и роботов подразделяются на два основных класса:
? детерминированные (или циклические);
? информационные (или ациклические).
Среди приводов второго класса наиболее распространены следящие.
Рассмотрим некоторые из типовых схем силовой части циклических гидроприводов с простым и дифференциальным включением гидроцилиндра (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 - Типовая схема циклического гидропривода:
а -дроссель на выходе; б - с параллельным включением дросселя
Для всех схем при установившемся движении движущее усилие Р дв равно усилию сопротивления Р с , включающему все силы, приложенные к штоку [2].Рассмотрим схему с 4-кромочным золотником с открытыми щелями в среднем положении (рисунок 1.3). В положении «стоп» (рисунок 1.3 а) оба электромагнита выключены и золотник под действием пружин центрируется в среднем положении. Жидкость от насоса свободно через открытые щели распределителя сливается в бак [3].
Рисунок 1.3 - Схема циклического гидропривода;
а - в положении «СТОП»; б - при движении вперед
Для осуществления движения вперед (ДВ) необходимо включить электромагнит ЭМ1, золотник смещается вправо, и жидкость от насоса поступает в левую полость ГЦ, поршень движется вправо, а жидкость, вытесняемая из правой полости ГЦ, сливается в бак. Аналогично реализуется движение назад (ДН), только в этом случае следует включить электромагнит ЭМ2. Величина перемещения золотника h из нейтрального положения составляет несколько миллиметров.
Для защиты привода от ударов и динамических нагрузок во время переходных процессов «ДВ - стоп», «ДН - стоп», необходимо так выполнить тормозную кромку золотника или обеспечить такой закон перемещения золотника, чтобы осуществить заданный закон торможения. Рассмотрим схему и принцип действия циклического гидропривода, работающего по более сложному циклу: «быстрый подвод (БП) - рабочий ход (РХ) - быстрый отвод (БО) - стоп» (рисунок 1.4).
Для защиты привода от ударов и динамических нагрузок во время переходных процессов «ДВ - стоп», «ДН - стоп», необходимо так выполнить тормозную кромку золотника или обеспечить такой закон перемещения золотника, чтобы осуществить заданный закон торможения. Рассмотрим схему и принцип действия циклического гидропривода, работающего по более сложному циклу: «быстрый подвод (БП) - рабочий ход (РХ) - быстрый отвод (БО) - стоп» (рисунок 1.4).
Этот вариант цикла является наиболее распространенным для станков.
На схеме обозначены: ГЦ - гидроцилиндр; ЛП, ПП - левая и правая полости ГЦ; РР - реверсивный распределитель; РБХ - распределитель быстрых ходов; Р, А, В, Т - линии распределителей; ДРХ, ДБХ - дроссели регулирования скоростей соответственно рабочего и быстрого ходов; Н - насос; КП - переливной клапан; КО - обратный клапан; ЭМ1, ЭМ2 - электромагниты; Ф1, Ф2 - флажки управления; ВК1, ВК2 - конечные выключатели; К - кулачок управления; Б - гидробак [3].
Рисунок1.4 - Конструктивная схема циклического гидропривода станка
В данном варианте ГП применяются дроссельное регулирование скорости и электрическое управление. Привод работает следующим образом.
Для осуществления быстрого подвода от кнопки «Пуск» (П) включается электромагнит ЭМ1, золотник распределителя РР смещается вправо (по схеме), включается позиция I, распределитель РБХ остается в исходной позиции (0). Потоки жидкости движутся следующим образом:
Скорость БП регулируется дросселем ДБХ (на входе). Дроссель ДРХ, хотя и пропускает жидкость, практически не влияет на скорость, т. к. основной поток жидкости идет через РБХ. Излишки жидкости, поступающие от насоса, сливаются в бак через переливной клапан КП. В конце БП кулачок К нажимает своей рабочей поверхностью на ролик золотника РБХ и, преодолевая усилие пружины, смещает его вниз (по схеме), включается позиция I, начинается рабочий ход РХ. Скорость РХ определяется настройкой дросселя ДРХ (на выходе), т. к. второй дроссель (ДБХ) настроен на больший расход, соответствующий быстрым ходам. В конце РХ флажок Ф1 входит в паз конечного выключателя ВК1, замыкая электрическую цепь, срабатывают соответствующие элементы электрической системы управления, в результате выключается электромагнит ЭМ1 и включается электромагнит ЭМ2, золотник распределителя РР смещается влево (по схеме), включается позиция II, начинается быстрый отвод (БО).
Скорость БО определяется настройкой дросселя ДБХ. После того, как кулачок К освободит золотник распределителя РБХ (в момент, соответствующий точке М на схеме цикла),последний под действием пружины переместится вверх (по схеме) и включится позиция О, начнется движение потока жидкости и через РБХ.
В конце БО флажок Ф2 входит в паз выключателя ВК2, замыкая электрическую цепь, и через систему управления формируется сигнал на выключение электромагнита ЭМ2, под действием пружин золотник РР центрируется в средней позиции О, поршень ГЦ останавливается в исходном положении («стоп»).
Наиболее известные производители в сфере гидравлического оборудования на данный момент «Vickers» и «Duplomatic» также занимались разработкой гидравлических схем и гидропанелей. Разработанные этими фирмами гидравлические схемы отличаются простотой и имеют малую металлоемкость. Одна из разработанных гидравлических схем представлена на рисунке 1.5.
Конструкция гидропанели, которая лежит в основе ГППУ, представлена на рисунке 1.6. Она содержит: золотник 1 с путевым управлением от кулачка, редукционный 5 и обратный 6 клапаны и два дросселя 3, 4 регулирования РП, а также управляющее гидроустройство 7. Редукционный клапан регулирует перепад давления не только на дросселях РП, но и на рабочей щели УГУ.
Рисунок 1.5 - Гидравлическая схема привода подачи СC фирм «Vickers» и «Duplomatic»
В приводе обеспечиваются две РП и возможность изменения схемы включения ГЦ с дифференциальной на обычную. Однако в литературе отсутствуют сведения о величине разброса координаты точки перехода с БП на РП.
Привод фирм «Vickers» и «Duplomatic» имеет ряд существенных недостатков.
1)установка гидропанели возможна только на выходе из ГЦ, что снижает надежность работы и затрудняет получение малых РП;
2) из-за изменения величины утечек на уплотняющих поясках путевого золотника при изменении нагрузки не обеспечивается необходимая стабильность РП;
3) из-за конструкции редукционного клапана при малых скоростях ГП, он оказывается неподготовленным к переключению на РП, так как, стремясь поддержать заданный перепад давления на рабочей щели УГУ, он открывается полностью. Это приводит к пикам давления и повышению величины разброса координаты точки перехода стола с БП на РП;
4) возможность регулирования скорости ГП не предусмотрена, поэтому для этой цели приходится устанавливать дроссель или заменять золотник 1 (смотри рисунок 1.6).
Рисунок 1.6 - Конструкция гидропанели подачи фирмы «Duplomatic»
В справочнике Свешникова «Станочные гидроприводы» разработаны [29] гидропанели путевого управления переключением скорости ПГ36-1 (смотри рисунок 1.7), для реализации цикла движения с двумя рабочими подачами, которые содержат два дросселя 11 и 14, редукционный 28 и обратный 27 клапаны, а также золотник 23 с управлением от кулачка, расположенные в корпусе Y). Дроссели состоят из гильзы 5, втулки 7, винта 6, валика 4. лимба 2. контргайки 3, пробки 9, пружины 8 и переключаемою штифтом 1 указателя оборотов 13 с фиксатором. Кулачок, установленный на рабочем органе, воздействует на золотник через толкатель 16 с роликом 15, размещенные в крышке 12, которая может поворачиваться на 90°. Ход золотника ограничен штифтом 7; наружные утечки исключаются манжетой 18.При БП рабочего органа масло из отверстия «Подвод» проходит через рабочую кромку редукционного клапана и далее по каналам корпуса и проточкам 21 и 22 отводится в гидросистему через отверстие «Отвод», причем масло под давлением поступает также в канавку 19, связанную с отверстием для дистанционного управления. После переключения золотника в положение первой рабочей подачи (1РП) канавка 19 соединяется с дренажной линией 26, проточки 21 и 22 разъединяются, а проточки 22 и 24 соединяются между собой. При этом масло, прошедшее через редукционный клапан (поддерживает постоянный перепад давлений на дросселях независимо от нагрузки), поступает в отводное отверстие через оба дросселя, включенных параллельно, и подача определяется главным образом настройкой дросселя 14 первой рабочей подачи.
При дальнейшем перемещении золотника в положение второй рабочей подачи (2РП) проточки 22 и 24 разъединяются, а масло проходит в отводное отверстие только через дроссель 11 и канал 20.
Для исключения влияния утечек масла через радиальные зазоры золотника на стабильность рабочей подачи, в корпусе выполнена специальная канавка 25, соединенная с выходом из редукционного клапана. Благодаря этому перепад давлений на уплотняющих поясках золотника, расположенных по обе стороны от линии отвода, не превышает редуцированного давления (~ 0,25 МПа) и поддерживается постоянным в процессе работы аппарата. Винт 29 позволяет ограничивать скорость БП и одновременно «автоматически» устанавливает золотник редукционного клапана в положение, обеспечивающее минимизацию его хода при торможении рабочего органа, что положительно сказывается на качестве переходного процесса и стабильности точки перехода БП-1РП. При БО масло проходит из отверстия «Отвод» в отверстие «Подвод» через клапан 27.
Рисунок 1.7 - Конструкции (а), зависимость перепала давлений ?p от расхода масла Q (6) и Q от перемещения золотника Y (в) для гидропанели 2ПГ36-14 (пунктирной линией показана зависимость для обратного потока)
1.2 Теоретические методы динамического анализа и синтеза гидроприводов с детерминированным управлением
При детерминированном управлении управляющий сигнал выполняется без всякой свободы выбора, выходящей за пределы установленной жесткой программы, при этом информационные процессы отсутствуют или не играют существенной роли [4], [5].ГППУ относятся к классу детерминированных приводов [5]. В них установившаяся скорость выходного звена гидродвигателя достигается в одном из фиксированных положений подвижного элемента дроссельного УГУ.
При смене этапов циклограммы подвижный элемент УГУ перемещается в другое фиксированное положение, причем величина перемещения значительна и составляет несколько мм. Скорость становившегося движения настраивается дросселями, а закон ее изменения в переходном процессе при смене этапов циклограммы определяется, главным образом, зависимостью площади проходного сечения рабочей щели УГУ от перемещения его подвижного элемента.
Будем для краткости называть эту зависимость геометрической характеристикой УГУ. в детерминированных ГП регуляторы расхода и клапаны давления при переходных процессах играют вспомогательную роль, поддерживая необходимое давление или перепад давления в определенных точках или элементах гидросистемы.
Учитывая эти особенности детерминированного ГП, при его использовании необходимо решить две основные задачи:
Определение закона движения выходного звена гидравлического двигателя и характера изменения отдельных параметров привода (давленийи скоростей течения рабочей жидкости в различных точках гидравлической системы) при известной геометрической характеристике У1У (задачи анализа).
Расчет геометрической характеристики управляющего гидравлического устройства, подбор его формы и размеров, необходимых для обеспечения требуемого закона движения выходного звена гидравлического двигателя (задача синтеза).
На сегодняшний момент представлено несколько вариантов решения данных задач, представлено несколько вариантов решения, но наиболее подробно методы решения рассмотрены в работах Е.А.Цухановой и Н.И.Левитского [5,6,7]. Методика, разработанная Е.А.Цухановой и Н.И.Левитским, основана на рассмотрении системы дифференциальных уравнений движения гидропривода, в которую входят следующие уравнения [5]:
- уравнение движения выходного звена гидравлического двигателя;
- уравнение, описывающее движение золотников управляющего гидравлического устройства;
- уравнения передачи мощности, включающие:
- уравнения связи между давлениями в различных сечениях магистралей;
- уравнения на границах гидравлической сети.
Уравнение движения выходного звена гидравлического двигателя применительно к гидравлическому цилиндру имеет вид:
где m- масса движущихся частей, приведенная к поршню ГЦ, кг;
v- скорость движения поршня ГЦ, м/сек;
Р 1 и Р 2 - соответственно давления в поршневой и штоковой полостях ГЦ, МПа;
F 1 и F 2 - эффективные площади соответственно в поршневой и штоковой полостях ГЦ, м 2 ; Р ЭП - равнодействующая всех сил сопротивления, приведенная к поршню ГЦ.
Уравнение, описывающее движение золотника управляющего гидравлического устройства для случая управления по пути от кулачка, расположенного на платформе СС, записывается в виде:
где z- перемещение золотника УГУ, мм; x - перемещение стола, мм;
tg- угол наклона рабочей поверхности кулачка управления, °С.
Учитывая, что в объемных ГП станков разности кинетических энергий и энергий положения малы по сравнению с потерями давления, а гидравли
Исследование динамических характеристик циклического гидропривода дипломная работа. Производство и технологии.
Реферат по теме Техника составления анкеты
Курсовая работа по теме Корпоративна культура
Курсовая По Социальной Педагогике
Сочинение По Митрофану Из Комедии Недоросль
Эссе Что Для Вас Есть Богатство
Сочинение Портрет Милы Хабаров 7
Критерии Эссе По Английскому Егэ
Доклад: Приокско-террасный заповедник
Реферат по теме Ф. Хайек и основные положения его критики социализма
Курсовая работа: Стандартизация и оценка соответствия горошка зеленого консервированного
Реферат: Принцип преемственности в современной школе предусматривает непрерывность естественнонаучного образования на всех ступенях обучения. В федеральном базисном учеб
Курсовая работа по теме Суть ипотечного кредита. Специфика оценки недвижимости с привлечением ипотечного кредита
Гдз По Геометрии 7 9 Контрольные Работы
Дипломная работа по теме Устройство для высокоточного измерения сопротивления кожи
Реферат: Глаголы индивидуального спряжения
Реферат по теме Essay: Lev Tolstoy and England
Курсовая работа: Культура русского дворянства XVIII-XIX веков
Сочинение На Тему Письмо Взрослому
Методология Aris Реферат
Реферат по теме Особенности меркантилизма в России: И. Посошков, А. Ордын-Нащокин, Ю. Крижанич
Юридическая специальность: Прокурор - Государство и право курсовая работа
Моделирование операции умножения - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Разработка Web-системы имитационного моделирования - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа