Привод рулевой - Транспорт дипломная работа

Главная

Транспорт
Привод рулевой

Создание двухканального рулевого привода маневренного самолета, работающего от одной гидросистемы РПД-28. Назначение область применения привода, технические характеристики. Описание и обоснование выбранных схемотехнических решений и конструкций.


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.

Целью выполнения разработки является создание двухканального рулевого привода маневренного самолета, работающего от одной гидросистемы, далее РПД-28.
- комплексная система управления КСУ
- амплитудно-фазочастотная характеристика АФЧХ
- электромеханический преобразователь ПЭМ
- датчик обратной связи рулевого привода ДОС РП
- электрогидравлический усилитель ЭГУ
электрогидравлического усилителя ДОС ЭГУ
2 Максимальные углы отклонения элерона
3 Максимальная скорость отклонения элерона є/c
4 Требования к динамическим характеристикам
Требования к переходным процессам (у ? 10%, tср ? 0,2 с, nко ? 2)
- сохранение работоспособности после одного электрического отказа
Примечание - привод должен обеспечивать функциональные характеристики при следующем уровне рабочего давления в гидросистемах самолета:
1. 1 Назначение область применения
Электрогидравлический рулевой привод РПД-28 предназначен для управления элеронами самолета по сигналам комплексной системы управления (КСУ). Основное назначение рулевого привода РПД-28 - перемещения элерона как органа управления с заданными скоростями (є/c ) при Мш=0 и удержание в заданном положении элерона () при действии максимального эксплуатационного шарнирного момента =48 Н•м. В соответствии с конструктивной компановкой привода на самолете, выбираем плечо подсоединение выходного звена привода к рулевой поверхности: l = 80 мм. Динамические характеристики, которые должны обеспечивать привод при его работе с КСУ должны быть на уровне требований предъявленных к приводу РПД-8В объекта "С-37".На основании анализа исходных данных был разработан комплекс технических требований, который был принят за основу при разработке дипломного проекта. Требование к основным техническим характеристикам привода приведены в разделе 1.2.
1. 2 Требование к техническим характеристикам
1. Полный ход выходного звена привода, мм
2. Рабочий ход выходного звена, мм:
в нормальных условиях при выпуске с завода-изготовителя
в условиях, отличных от нормальных, и в процессе эксплуатации
3. Максимальное усилие, развиваемое на выходном звене привода при скорости, равной нулю, кгс
при давлении нагнетания (28+0,5) МПа, (280+5) кгс/см2
4. Скорость выходного звена без нагрузки при подаче на вход усилителя внутреннего контура (контур ЭГУ) управляющего сигнала, соответствующего максимальной скорости выходного звена, мм/с
5 Порог чувствительности, % от максимального значения входного сигнала, не более
6 Амплитудно-фазочастотная характеристика РП
Примечание - Характеристики, приведенные в п.1.3.1, обеспечиваются при следующих условиях:
а) температура окружающей среды Тос=(2510)С;
б) температура рабочей жидкости Тр.ж.=+(3510)С;
в) давление рабочей жидкости в линии нагнетания (2807) кгс/см2;
г) давление рабочей жидкости в линии слива (52) кгс/см2
д) нагрузка на выходном звене отсутствует.
Рисунок 1.1 - Требования по АФЧХ для рулевого привода РПД-28
Привод должен сохранять работоспособность после одного отказа в электрической части;
Максимальное импульсное перемещение при одном отказе в электрической части, мм, не более 5;
При отказах, приводящих к потере функционирования, привод должен обеспечивать режим демпфирования (скорость просадки выходного звена при нагрузке R=3000кгс - V пр = 10 ч 40 мм/с).
Требования по надежности приведены в таблице 1.2.
Наименование показателя, единица измерения
Средний налет на отказ, Тно, час полета, не менее
Средняя наработка на отказ и повреждение (неисправность), Тс, час, не менее
- потеря функционирования привода в соответствии с п.1.3.2.
Требования по эксплуатации, хранению, удобству технического обслуживания и ремонта.
Рабочая жидкость 7-50-С3 ГОСТ 20734-75;
Давление рабочей жидкости в напорной гидролинии на входе в РП, МПа (кгс/см2)
- номинальное давление по ОСТ 100095-73 28,0+1,5-1 (280+15-10);
- рабочий диапазон изменения давления 25,5…29,5 (255…295);
- полный диапазон изменения давления 6…32,0 (60…320).
Давление рабочей жидкости в сливной гидролинии на выходе из РП, МПа (кгс/см2):
- рабочий диапазон изменения давления 0,4…0,7 (4…7),
- полный диапазон изменения давления 0,1…0,9 (1…9).
Диапазон изменения температуры рабочей жидкости, С
Допускается повышение температуры рабочей жидкости до +140-5 - 1 раз за 100 часов натурной работы в течение 5 мин.
Чистота рабочей жидкости на входе РП согласно
ОСТ 1 00160-75. Метод анализа чистоты рабочей жидкости - по ОСТ 1 41144-80. Чистота рабочей жидкости обеспечивается установкой фильтра с номинальной тонкостью фильтрации 5 мкм в напорной гидролинии гидросистем объекта.
Класс чистоты рабочей жидкости в гидросистеме объекта по ГОСТ 17216-01 не грубее 8-го.
Максимальная продолжительность работы - не более 12 часов.
Электрогидравлический рулевой привод представляет собой рулевой агрегат раздельного исполнения, конструкция которого должна соответствовать согласованным принципиальным гидравлической и электрической схемам.
Габаритные и установочные размеры РП должны соответствовать согласованным габаритным и установочным чертежам.
Подвод рабочей жидкости к РП должен осуществляться гибкими трубопроводами или шлангами.
1. 3 Описание и обоснование выбранных схемотехнических решений и конструкций
Принципиальная гидравлическая схема, конструкция и принцип действия РП.
Рулевой привод выполнен по схеме РПД-000ГЗ (см. рисунок 1.2).
Конструктивно РПД-28 состоит из распределительного блока и гидродвигателя. РП работает от одной ГС.
а) двухканальный электрогидравлический усилитель мощности, включающий в себя:
двухобмоточный электромеханический преобразователь с двумя независимыми обмотками управления и гидроусилитель типа «сопло-заслонка» в первом каскаде усиления;
дросселирующий гидрораспределитель во втором каскаде усиления;
два индукционных датчика, формирующих в электронную часть сигнал обратной связи, пропорциональный перемещению золотника гидрораспределителя;
б) двухобмоточный электрогидравлический клапан;
в) фильтр, предохраняющий РП от загрязнений при монтаже трубопроводов гидросистемы;
г) обратный клапан на входе в привод;
а) гидродвигатель - однокамерный гидроцилиндр с компенсационным штоком;
б) датчик, формирующий в электронную часть привода сигнал обратной связи, пропорциональный перемещению выходного звена и представляющий собой двухканальный потенциометр линейного типа, состоящий из двух резистивных элементов ЭР1-1М-1. Выходные цепи и цепи питания датчиков выведены поканально на соответствующие вилки электросоединителей.
в) два обратных клапана, обеспечивающих подпитку камер гидродвигателя в режиме демпфирования.
г) клапан включения-демпфирования, обеспечивающий:
- подключение рабочих полостей камеры гидродвигателя к полостям ЭГУ по гидрокоманде от электрогидравлического клапана;
- режим демпфирования при выключении электрогидравлического клапана или отказе гидросистемы;
Рисунок 1.2 - Принципиальна гидравлическая схема привода РПД-28
Готовность привода к работе определяется подачей электропитания, а затем гидропитания элементов привода.
Напряжение питания от электронной части привода подается одновременно на ДОС ЭГУ, ЭГК и блок ДОС РП.
рабочая жидкость из линии напора гидросистемы объекта через обратный клапан и фильтр поступает в электрогидравлический усилитель (ЭГУ) через ЭГК в полость управления клапана включения-демпфирования, золотник которого подключает ЭГУ к рабочим полостям гидроцилиндра;
При подаче в электромеханический преобразователь (ПЭМ) сигнала управления якорь ПЭМ и заслонка отклоняются на величину, пропорциональную сигналу. Отклонение заслонки приводит к изменению расхода через сопло и, соответственно, перепада давления под торцами золотника, золотник распределителя смещается от нейтрального положения в сторону, зависящую от полярности сигнала. На выходе ЭГУ появляются:
- расход рабочей жидкости, поступающий в соответствующую полость камеры гидродвигателя;
- сигналы обратной связи с датчиков ЭГУ, поступающие в электронную часть привода для компенсации сигналов управления на входе внутреннего контура.
Перемещаясь под действием перепада давлений, поршень гидродвигателя перемещает шток датчика обратной связи РП, который формирует в электронную часть привода два сигнала ОС, пропорциональных перемещению поршня, для компенсации входных сигналов из КСУ.
Под воздействием уменьшающихся сигналов управления, поступающих в преобразователи, золотник ЭГУ занимает нейтральное положение, перемещение поршня гидродвигателя прекращается.
При одном отказе в электрической части распределительного блока характер работы привода не изменяется, технические характеристики сохраняются. При втором отказе снимается электропитание с ЭГК. Перемещаясь под действием собственной пружины золотник клапана включения-демпфирования отключает полости обеих камер гидродвигателя от ЭГУ, соединяя их между собой через дроссель, что позволяет выходному звену привода перемещаться под действием внешней нагрузки с заданной скоростью (режим демпфирования).
По материалам отечественной и зарубежной печати прослеживаются следующие направления развития техники магистральных следящих гидроприводов:
а) дальнейшее совершенствование статических и динамических характеристик,
б) повышение надежности рулевых агрегатов управления до уровня, не уступающего надежности планера,
в) снижение энергопотребления гидроприводов,
г) разработка новых концепций гидроприводов (привод с минимальным числом каскадов усиления),
д) внедрение микропроцессоров в бортовых системах и следящих гидроприводах.
Необходимость разработки рулевых систем летательных аппаратов пятого поколения ставит перед проектировщиками рулевых приводов комплекс сложнейших научных, конструкторских и технологических проблем. Современные рулевые приводы должны:
а) отвечать жестким требованиям по надежности и отказобезопасности, обеспечивая рациональный уровень резервирования и высокую степень контролепригодности,
б) обладать высокой разрешающей способностью для получения требуемых амплитудно- и фазочастотных характеристик (АФЧХ) при малых сигналах, обеспечивающих устойчивость самолета « в малом»,
в) иметь высокое быстродействие при значительных инерционных, слабо демпфированных нагрузках.
В последних разработках электрогидравлических рулевых приводов, отвечающих вышеуказанным требованиям, применяются схемы двухконтурных приводов с двумя или тремя каскадами усиления.
Двухконтурная схема привода позволяет улучшить динамику привода, повысить контролепригодность привода в связи с использованием датчиков внутреннего контура (контура РМ или ЭГУ) для контроля каждого из каналов внутреннего контура, позволяет отделить отказы внутреннего контура от отказов внешнего контура, что увеличивает число «поглощаемых отказов».
Трехкаскадная схема находит применение в приводах с максимальным расходом свыше 30…40 л/мин или в тех случаях, когда после отказа одной гидросистемы не допускается снижение развиваемого усилия.
Применение трехкаскадной схемы привода с ЭГУ на базе усилителя «сопло-заслонка» для управления РП с расходами менее 30 л/мин нецелесообразно из-за увеличенных габаритов, массы и неоправданной сложности.
Использование ЭГУ с непосредственным управлением от линейного электродвигателя вместо ЭГУ с усилителем «сопло-заслонка» не дает существенных преимуществ по отношению к приводу с использованием ЭГУ «сопло-заслонка», поэтому выбираем в качестве основного варианта гидрораспределитель типа «сопло-заслонка» с двумя обмотками управления, каждая из которых подключена в соответствующие каналы ИСУ.
Двухконтурная двухкаскадная схема привода с ЭГУ с усилителем «сопло-заслонка» для проектируемого привода (расход 8 л/мин.) обеспечивает наименьшие габариты из рассматриваемых вариантов.
Для обеспечения режима демпфирования в схему введены клапан включения-демпфирования, управляемый ЭГК и подпиточные обратные клапаны, подключаемые к гидроцилиндру в режиме демпфирования, что позволяет обеспечить стабильность характеристик демпфирования в течение длительного времени.
Данные сравнения основных характеристик привода с характеристиками аналогов.
Сравнение проводится по основным характеристикам назначения, чувствительности, динамике, весовой эффективности и показателям надежности и безотказности.
За аналог принимаем электрогидравлический рулевой привод РПД-8В, предназначенный для работы в системе дистанционного управления элеронами самолета "С-37" (разработка ОАО «ПМЗ Восход»).
Рулевой привод РПД-8В - двухканальный с двухкамерным гидродвигателем с блоком датчиков обратной связи по положению выходного звена с двумя сдвоенными потенциометрами постоянного тока. Управление - от двух электрогидравлических усилителей мощности с обратной связью по положению золотника. Привод обеспечивает режим демпфирования при полном отказе электрогидравлических каналов или потере гидропитания от обеих гидросистем.
Сравнительные характеристики приводов приведены в таблице 1.3.
На основании анализа характеристик можно сделать вывод, что весовая эффективность (удельная работа) проектируемого привода существенно превышает весовую эффективность аналога, что связано в первую очередь с назначением более жестких требований по безотказности привода - аналога и условиям размещения (компоновки) привода в конструкции крыла самолета. Существенное преимущество привода РПД-28 с точки зрения его компоновки (размещения на самолете) - это в отличие от привода РПД-8В непосредственное соединение выходного звена привода с рулевой поверхностью, что существенно повышает запасы устойчивости упругой системы “ рулевой привод - элерон” за счет исключения механической проводки, как это имеет место при установки привода РПД-8В (привод РПД-8В размещается вдоль лонжерона крыла и соединяет с элероном через промежуточную качалку и силовую тягу)
Традиционно наиболее компактной, удобной в производстве, испытаниях и обслуживании является моноблочная компоновка привода, представляющая собой гидродвигатель с установленным на нем распределительным блоком.
Однако привод такой компоновки при установке в тонкое крыло объекта выступает за профиль крыла не только частью цилиндра (на высоту до 45мм), но и распределительным блоком с размером вдоль размаха крыла до 220мм (на высоту 30мм).
В таком случае целесообразно принять раздельную компоновку привода, где за пределы профиля крыла выступает только гидроцилиндр.
Клапан включения - демпфирования, обеспечивающий режим демпфирования, располагается в блоке гидроцилиндра.
На рисунках 1.3, 1.4 представлены чертежи габаритный, общего вида привода РПД-28.
Рисунок 1.3 - Габаритный чертеж распределителя привода РПД-28
Рисунок 1.4 - Габаритный чертеж гидродвигателя привода РПД-28
Рисунок 1.5 - Установка в крыле объекта гидродвигателя привода РПД-28
Рисунок 1.6 - Чертеж общего вида распределителя привода РПД-28
Рисунок 1.7 - Чертеж общего вида гидродвигателя привода РПД-28
2.1 Расчеты статических характеристик привода
Давление нагнетания рн= 280+5 кгс/см2
Максимальное усилие на выходном звене при давлении 280+5кгс/см2 R = (6000+800-1500) кгс
Схема гидродвигателя - однокамерный ГЦ с компенсационным штоком. Питание ГЦ - от одной гидросистемы.
Потребная эффективная площадь поршня определяется по формуле:
Кт= 0,975 - коэффициент, учитывающий трение поршня.
Среднее значение потребной эффективной площади поршня, исходя из средних значений усилия, давления и коэффициента Кт:
Выбираем диаметр штока , исходя из условия обеспечения прочности при расположении ДОС РП внутри штока.
Диаметр цилиндра определяется по формуле:
Расчет максимального развиваемого усилия.
Давление нагнетания рн= 280+5 кгс/см2
Нижнее и верхнее значения максимального усилия на выходном звене при давлении 280+5кгс/см2:
Таким образом, гидроцилиндр с диаметром цилиндра Дц=62 мм и диаметром штока dшт=32 мм при коэффициенте Кт=0,95…1 обеспечивает максимальное усилие:
- при давлении рн =280+5 кгс/см2, что с учетом погрешности замера ( 5%) удовлетворяет требованию ТЗ- (6000800кгс).
Выбор электрогидравлического усилителя (ЭГУ)
Максимальная скорость выходного звена Vmax=(7515) мм/с
Давление нагнетания рн=(2807) кгс/см2
Эффективная площадь поршня F=22,15см2
Потребный расход для обеспечения заданной максимальной скорости выходного звена при давлениях рн=280 кгс/см2 и рсл=5 кгс/см2:
что соответствует расходу при давлениях рн=210 кгс/см2 и рсл=1 кгс/см2:
По расходу выбираем электрогидравлический усилитель с электрической обратной связью из ряда ЭГУ-202, обеспечивающего расходы от 1 до 20 л/мин при давлениях рн=(2105) кгс/см2 и рсл= (0…2) кгс/см2.
Выбор проходных сечений дросселирующих окон золотника ЭГУ:
Потребный расход ЭГУ Qп эгу = 8,69 л/мин
Давление нагнетания рн= (2105) кгс/см2
Потребная площадь проходных сечений дросселирующих окон золотника ЭГУ:
- коэффициент расхода рабочей жидкости;
- плотность рабочей жидкости 7-50С-3 при температуре рабочей жидкости Тр.ж.= +35С;
- сумма относительных коэффициентов сопротивления каналов ЭГУ 202 (по данным ОАО «Восход»).
- сумма относительных коэффициентов сопротивления каналов корпуса.
Потребная площадь проходных сечений без учета потерь на местных сопротивлениях в каналах ЭГУ и корпуса равна 0,01108 см2, что соответствует ошибке в расчете 5%, поэтому в дальнейших расчетах потерями на местных сопротивлениях ЭГУ и корпуса пренебрегаем.
Рассмотрим вариант схемы дросселирующих окон золотника в виде прямоугольных прожигов.
По потребной площади проходных сечений дросселирующих окон золотника определяем суммарную ширину окна при ходе золотника хз=0,9мм.
При количестве окон n=2 расчетная ширина окна:
Расчет скоростной характеристики привода в варианте с дросселирующими окнами золотника ЭГУ в виде прямоугольных отверстий
Давление нагнетания рн=(2807) кгс/см2
Параметры дросселирующих окон золотника ЭГУ:
Эффективная площадь поршня F=22,15 см2
Нижний и верхний пределы скоростной характеристики определяем по формулам:
Примечание - Перекрытиями по золотнику (0…-0,007мм) пренебрегаем вследствие их малости (до 1% от хз=1,0мм).
С учетом допусков на крутизну ДОС ЭГУ (4,6%) и коэффициент передачи ФЧВ (1%) можно с определенной степенью точности скоростную характеристику на основании (5) и (6) записать:
Скоростная характеристика, построенная по формулам (5) и (6), представлена на рисунке 11.
Максимальная скорость находится по формулам (5) и (6) при хз=0,9мм:
1. Расчетное значение максимальной скорости выходного звена привода с ЭГУ по варианту схемы дросселирующих окон золотника в виде прямоугольных прожигов с учетом технологических допусков на давления, параметры дросселирующих окон золотника ЭГУ, коэффициент передачи ФЧВ в цепи обратной связи ЭГУ (1%), крутизну выходного напряжения ДОС ЭГУ (4,6%) и без учета потерь в блоке распределителя составило:
(72,58,1) мм/с, что удовлетворяет требованию ТЗ.
2. Учет потерь в блоке распределителя (-5% от максимальной скорости) даст снижение максимальной скорости до величины (68,98,1) мм/с.
Скоростная характеристика привода, ЭГУ (учет допусков на давление, дросселир.окна, Кфчв эгу, Кдос эгу)
Рисунок 2.2 - Механическая характеристика привода РПД-28
Расчет выходных напряжений датчика обратной связи по выходному звену (ДОС РП)
1 Параметры резистивного элемента ЭР1-1-190 1кОм
(см. Технические условия АЖЯР.434215.016 ТУ).
- нелинейность функциональной характеристики в пределах хода регулирования, не более
2 Выходное напряжение ДОС РП в средней точке U0 = (60,05) В
3 Напряжение питания Uпит= (120,05) В
4 Рабочий ход выходного звена у = (27,50,1) мм
Крутизна характеристики резистивного элемента с учетом допусков на ход регулирования и на напряжение питания.
Выходное напряжение ДОС РП на рабочем ходе выходного звена
С учетом допусков выходное напряжение на рабочем ходе выходного звена U27,5 запишется:
Расчет разброса рабочего хода выходного звена с учетом технологических допусков
(согласно функциональной схеме привода)
(Допуск обеспечивается ограничением входного сигнала)
Рабочий ход выходного звена с учетом допусков:
- допуск на выходное напряжение ДОС РП;
- допуск на крутизну резистивного элемента;
- допуск на коэффициент усиления усилителя в цепи обратной связи контура РП (приняли равным 1%).
На основании формулы (7) максимальное и минимальное значение рабочего хода выходного звена:
что не удовлетворяет техническим требованиям (27,51) мм.
1) С учетом технологических допусков, а именно:
- на крутизну резистивного элемента 0,002 В/мм (1,5%), допуск на выходное напряжение в средней точке 0,05 В, что соответствует ходу выходного звена 0,375мм ( 1,36%) и нелинейности характеристики выходного напряжения ДОС РП 0,75% от Uпит, что соответствует ходу выходного звена 0,675мм ( 2,455%);
- на коэффициент усиления усилителя в цепи обратной связи контура РП 1%;
- на входной сигнал 0,05 В (0,55%) обеспечивается рабочий ход , что не удовлетворяет техническим требованиям, для чего необходимо ввести регулировку выходных напряжений в электронной части привода (крутизна ДОС РП и его центровка).
Порог чувствительности U определяем по формуле:
I - зона нечувствительности электрогидравлического усилителя типа ЭГУ-202-11
I=0,4мА, не более - при выпуске с завода,
I = 0,8мА, не более - в условиях эксплуатации (см. ЭГУ 202-000ТУ).
К1 - коэффициент усиления усилителя в прямой цепи внешнего контура (контур РП),
К2 - коэффициент усиления усилителя в прямой цепи внутреннего контура (контур ЭГУ).
При добротности внешнего контура ДРП = 20 1/с
При добротности внутреннего контура ДЭГУ = (100…300) 1/с,
(по данным ОАО «ПМЗ Восход» для ЭГУ типа ЭГУ 202-03)
При реальных значениях зоны нечувствительности
что удовлетворяет техническим требованиям (не более 0,5%).
2.3 Пре дварительный расчет массы РП
Расчет производился по компьютерным данным по предварительной компоновке привода.
Результаты предварительного расчета массы привода и основных составляющих узлов даны в таблице 2.2.
2.4 Расчет данных для математической модели привода
Принимаем крутизну скоростной характеристики на начальном участке х1=0…0,1мм;
Крутизна скоростной характеристики на основном участке х2=0,2…0,6мм;
Коэффициент наклона перепадной характеристики по ходу золотника
Расчетное усилие принимается с коэффициентом безопасности f = 2 относительно усилия, развиваемого РП при перепаде давления 2.8
Расчетное усилие на выпуск и на уборку:
где: = 62 мм - внутренний диаметр цилиндра,
Запасы прочности приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Запасы статической прочности
а) Напряжение изгиба от расчетного давления напора = 10.5
Расчет резьбового соединения Поршень - Вилка
- коэффициент трения по опорной поверхности гайки,
- средний диаметр опорной поверхности.
Напряжение затяжки на стыке вилки и поршня от усилия затяжки:
Максимальные напряжения на стыке при действии внешней нагрузки:
где - номинальное усилие на уборку,
Из приведенных расчетов следует, что при действии статической нагрузки момент затяжки обеспечивает нераскрытие стыка с коэффициентами запаса
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки.
- коэффициент полноты резьбы гайки, - расчетная длина свинчивания,
- коэффициент неравномерности распределения деформации по высоте гайки,
- предел прочности материала на срез.
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки.
Тангенциальное напряжение растяжения:
2.6 Функциональная схема управления привода, расчет динамических характеристик и математическая модель привода
Блок-схема управления и привода приведена на рис.13, где используются следующие обозначения:
- сигнал управления на входе привода;
- сигнал позиционной обратной связи по выходному звену гидродвигателя;
- сигнал ошибки внешнего контура управления;
- сигнал управления на входе сервопривода (ЭГУ);
- сигнал позиционной обратной связи по выходному звену сервопривода ( золотника ЭГУ) ;
- сигнал ошибки внутреннего контура управления;
Сервопривод, содержащий электрогидравлический усилитель мощности (ЭГУ), раздельно управляет током в обмотках ЭГУ и имеет позиционную обратную связь по датчику перемещения золотника ЭГУ. Это составляет внутренний контур управления соответствующего канала.
Внешний контур управления канала образуется датчиком позиционной обратной связи, охватывающим привод с выхода на его вход.
Для обеспечения совместной работы каналов управления привода, включая индикацию и отключение неисправного канала, используется встроенная система контроля (ВСК) Существуют различные схемы ее реализации. В соответствии со схемой на рис.15 в цепь сигнала ошибки внешнего контура каждого канала привода включается монитор, обеспечивающий контроль входного сигнала по приемнику “канал-модель” (для “модельного канала используется дополнительный сигнал с ДОС РП, который автономно контролируется своим монитором. Контроль работы сервопривода осуществляется адаптивной электронной моделью, выход которой подается на специальный монитор контроля внешнего контура (ЭГУ).
По условием работы привода целесообразно использовать совместную работу его каналу с раздельным подключением обмоток ЭГУ ( при этом вторая обмотка ЭГУ находится в горячем резерве Y=0. Это позволяет рассматривать характеристики привода как работу его одного канала.
В линейном приближении рассматривается схема ненагруженного привода c достаточной степенью точности описана следующей системой уравнений:
где: - скорости выходных звеньев гидродвигателя и сервопривода соответственно;
- коэффициенты усиления электронных усилителей во внешнем и внутреннем контурах привода;
- коэффициенты передачи позиционных обратных связей во внешнем и внутреннем контурах привода соответственно;
- коэффициенты наклона скоростных характеристик гидродвигателя привода и перемещения золотника ЭГУ (сервопривода) соответственно.
При составление уравнений принималось, что ЭГУ сервопривода в рассматриваемой области частот с достаточной степенью точности может быть представлен линейной динамической системой первого порядка с постоянной времени Тэгу. Это допущение подтверждено многочисленными результатами экспериментальных исследований. В работах показывается справедливость использования данного допущения для современных ЭГУ в полосе частот до 30Гц, также и в области малых сигналов - .
Инерционная и шарнирная нагрузки, действующие на выходное звено гидродвигателя привода в реальных условиях эксплуатации, - по результатам экспериментальных и теоретических исследований - в большинстве случаев практически не оказывается влияние на динамические характеристики привода в области частот управления (f ? 2…3 Гц). Влияние этих нагрузок в дальнейшем пренебрегается без снижения достоверности получаемых результатов.
Преобразуя систему уравнений (1) по Лапласу при нулевых начальных условиях, приведя предварительно ее к единичным контурам привода, получим передаточную функцию линейной модели привода в следующем виде:
где: - расчетные значения добротностей внешнего и внутреннего контуров привода соответственно, определяемые по выражениям:
Структурная динамическая схема привода, составленная на основе уравнений (1) и соответствующая передаточной функции (2), показана на рис. 16, где вместо и введены и соответственно, полученные при приведении к единичным обратным связям по следующим формулам:
В соответствии с выражениям (2), характеристическое уравнение замкнутого контура привода представим в следующем виде:
Получим границу устойчивости линейной модели привода, которая определяется величиной критической добротности:
При этом критическая частота определяется по формуле:
С уменьшением критическая добротность возрастает и при .Значения постоянной времени ЭГУ обычно находится в пределах =0,005 ч 0,01с.
Расчетные АФЧХ ненагруженного привода, полученные по передаточной функции (2) в полосе частот до 15ч20 Гц, охватывающей низший тон колебания органа управления самолета, достаточно точно согласуются с экспериментальными результатами, снятыми в той области характеристик привода, которую можно считать линейной -АФЧХ не зависит от амплитуды привода, которую можно считать линейной - АФЧХ не зависят от амплитуды входного сигнала .
Рассмотрим основные особенности динамических характеристик привода в области малых величин входного сигнала при наличии нелинейностей.
Нелинейные искажения АФЧХ привода в области малых сигналов обусловлены, в основном, нелинейностями скоростных характеристик гидродвигателя и сервопривода, а также люфтами в механической передаче сервопривода и узлах соединения датчика обратной связи гидродвигателя с его выходным звеном. В работе показывается, что в области малых входных сигналов, за исключением околонулевых ее значений, экспериментальныx АФЧХ привода c достаточной степенью точности согласуется с расчетным, полученными на основе метода гармонической линеаризации зон нечувствительности скоростных характеристик гидродвигателя сервопривода. При этом в большинстве случаев эквивалентная передаточная функция привода с учетом коэффициентом гармонической линеаризации имеет тот же вид, что и передаточная функция (2), где вместо добротностей и , рассчитанных для линейной области АФЧХ привода, используется эквивалентные значения добротностей и (), зависящие как от амплитуды входного сигнала, так и от частоты колебаний .
Структурная динамическая схема привода с зонами нечувствительности скоростных характеристик гидродвигателя и сервопривода показана на рис 16.
Заметим, что, в рамках такой нелинейной структурной динамической схемы привода, если привод устойчив в линейной области, то он остается устойчивым и в нелинейной области при малых , так как в этом случае значение его критической добротности , определяемое формулой (4) остается неизменным.
Рисунок 2.8 - Схема привода РПД-28 с подсистемой нелинейной характеристики
Скоростная характеристика привода РПД-28 представлена на рисунке 2.9.
В соответствии с вышеизложенным была разработана функциональная схема работы типового канала управляющего привода, которая представлена на рис 2.8. Здесь показаны все элементы для одного работающего канала привода и ВСК (встроенная система контроля) сервопривода (ЭГУ), включающей адаптивную электронную модель с монитором контроля (отклю
Привод рулевой дипломная работа. Транспорт.
Курсовая работа: Расследование контрабанды. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа По Теме Атмосфера 6
Всероссийское Сочинение 2022 2022 Темы
Дипломная работа: Разработка лабораторного стенда для исследования фотоэффекта
Сочинение по теме Рецензия на рассказ В. Астафьева «Людочка»
Сочинение Миниатюра На Тему Весна
Реферат по теме Изделия из древесины
Дипломная работа по теме Рекламно-графический комплекс для бренда 'Atelier Galеtsky'
Примеры Аргументы Для Сочинения Огэ
Молодежные Культуры Реферат
Заполнение Дневника По Производственной Практике Автомеханика
Храм Покрова На Нерли Где Находится Сочинение
Дипломная работа по теме Самовольная постройка как предмет спора в арбитражном суде
Реферат: Сфера послуг в ринковій економіці
Учебное пособие: Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов-заочников специальности
Реферат: Внешняя политика Польши 1937-1939
Написать Эссе По Картине
Реферат Йога Сутры Патанджали
Курсовая Работа Жизненный Цикл Товара
Реферат: Социология 20 века Взгляды на общество Питирима Сорокина
Стратегия жизни - Биология и естествознание реферат
Государство, право и экономика - Государство и право реферат
Организационные основы аудиторской деятельности, виды аудиторских услуг - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа