- •ВВЕДЕНИЕ
- •1 Гидромеханические свойства двигателей
- •1.1 Рабочие жидкости и их свойства
- •1.2 Виды течений жидкости. Гидравлические сопротивления и проводимости
- •1.3 Гидрогенераторы и гидродвигатели
- •1.3.1 Шестеренчатые гидромашины
- •1.3.2 Винтовые гидромашины
- •1.3.3 Пластинчатые гидромашины
- •1.3.4 Поршневые гидромашины
- •1.4. Математическое описание процессов гидромеханического преобразования энергии
- •1.5 Гидромеханические и механические характеристики двигателей
- •1.6 Режимы гидромеханического преобразования энергии.
- •1.7 Структурные схемы гидродвигателей
- •1.8 Способы регулирования скорости гидропривода
- •1.8.1 Дроссельное регулирование скорости гидропривода
- •1.8.1.1 Регулирование с параллельным включением дросселя
- •1.8.1.2 Регулирование с последовательным включением дросселя
- •1.8.2. Объемное регулирование скорости гидропривода
- •2 Управляющие элементы гидропривода
- •2.1 Дроссели
- •2.2 Дросселирующие гидрораспределители
- •2.2.1 Дросселирующие золотниковые гидрораспределители
- •2.2.2 Дросселирующие гидрораспределители типа сопло-заслонка
- •2.3 Регуляторы давления
- •2.4 Электрогидравлический усилитель мощности
- •2.4.1 Электромеханические преобразователи
- •2.4.2 Однокаскадный золотниковый ЭГУ
- •2.4.3 Однокаскадный ЭГУ с двухщелевым гидрораспределителем
- •сопло-заслонка
- •2.4.4 Многокаскадные электрогидравлические усилители мощности
- •2.4.5 Гидравлические усилители, управляемые электрическими
- •двигателями
- •3 Системы регулируемого гидропривода
- •3.1 Электрогидравлический привод с дроссельным регулированием скорости
- •3.2 Электрогидравлический привод с объемным регулированием скорости
- •3.3 Электрогидравлический привод с объемно-дроссельным регулированием скорости
- •4 Применение гидропривода
- •4.1 Гидроприводы строительных машин
- •4.1.1 Гидропривод стрелы автомобильного крана
- •4.1.2 Гидропривод трубоукладчика
- •4.1.3 Гидропривод малогабаритных машин
- •4.2 Гидроприводы станков и промышленных роботов
- •4.2.1 Гидропривод многоцелевого станка типа «обрабатывающий центр»
- •4.2.2 Гидропривод плоскошлифовального станка
- •5 Электропневматические приводы
- •5.1 Основы газодинамики
- •5.2 Пневмомеханические свойства пневмоцилиндров
- •5.3 Дросселирующий пневмораспределитель
- •5.4 Электропневматический регулируемый привод
- •5.5 Пневматическая система робота МРЛУ – 200 – 901
- •Приложение А
- •(справочное)
- •Приложение В
- •(справочное)
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
65
Линеаризованное уравнение обобщенной гидравлической характеристики золотникового гидрораспределителя запишется в виде:
Q K'Q x Kжрд. (2.14)
Структурная схема линеаризованной модели золотникового гидрораспределителя , соответствующая (2.14), изображена на рисунке 2.7.
|
|
K |
рд |
|
|
æ |
|
x |
K' |
Q |
Qд |
|
|
|
|
|
Q |
|
|
Рисунок 2.7 - Структурная схема линеаризованной модели гидрораспределителя
2.2.2 Дросселирующие гидрораспределители типа сопло-заслонка
На расчетной схеме такого распределителя (рисунок 2.8) гидравлический мост образуется четырьмя гидравлическими сопротивлениями, два из которых
(G2, G4) нерегулируемые, а два других (G1, G3) изменяются при смещении заслонки из нейтрального положения. В одну из диагоналей моста включено питание, в другую нагрузка, в нашем случае гидродвигатель.
Заслонка |
|
Сопло |
Сопло |
h |
|
Z1=h0-h |
|
h0 |
h0 |
Z2=h0+h |
|
a) |
|
|
|
66 |
|
|
|
|
|
|
|
Ось |
|
|
|
|
|
|
|
ЭМП |
|
|
|
|
|
Q1 |
G1 |
G3 |
Q3 |
|
0R |
|
|
|
|
|
|
|
|
РСЛ |
|
|
|
RСЛ |
|
G1 |
G3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
QД |
|
|
|
P1 |
Q4 |
P2 |
P1 |
|
|
|
P2 |
|||
z z |
|
|
|
z z |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
Q4 |
Q2 |
|
|
G4 |
Источник |
|
|
|
|
|
|
G2 |
питания |
|
G4 |
|
G2 |
|
|
PH, QВX |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PH, QOX |
|
|
|
в) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
б) |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.8
Принцип действия гидравлического моста основан на одновременном изменении гидравлических проводимостей G1, G3 = f (h) при смещении заслонки с нейтрального положения. Например, при смещении на величину h влево G1(h)
уменьшается, а давление р1 увеличивается. G2(h) растет, давление р2
уменьшается. Таким образом в диагонали моста создается перепад давлений
рД |
р1 р2 . |
|
|
|
|
|
Чтобы |
упростить |
вывод, |
примем |
проводимости |
G2 |
G4 G1(h0 ) G3 (h0 ) G0 |
одинаковыми |
при нейтральном положении |
заслонки. Для получения обобщенной гидравлической характеристики распределителя типа сопло-заслонка запишем уравнение расходов в соответствии с расчетной схемой (рисунок 2.8):
Q |
Д |
Q |
Q ; |
|
|
|
4 |
1 |
|
(2.15) |
|
Q |
|
Q |
|
|
|
Д |
Q , |
|
|||
|
3 |
2 |
|
|
67
где |
Q |
G (1 |
h |
) |
р |
|
р |
СЛ |
; Q G |
р |
Н |
р |
2 |
|
|||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
1 |
0 |
|
h0 |
1 |
|
2 |
0 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Q |
G (1 |
h |
) |
р |
2 |
р |
СЛ |
; Q G |
р |
Н |
р . |
(2.16) |
||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
3 |
0 |
|
h0 |
|
|
|
4 |
0 |
|
|
|
1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(G0 Z dch0 2 - проводимость дросселя сопло-заслонка в нейтральном
положении).
Уравнение для давлений имеет вид рН рСЛ р1 р2. Учитывая, что
р1 р2 рД при h>0, получим выражения давлений:
|
|
|
|
р1 ( рН рСЛ рД ) / 2 ; р2 ( рН рСЛ рД ) / 2 |
|
|
(2.17) |
||||
|
|
|
Подстановка (2.16) с учетом (2.17) в систему (2.15) при |
рСЛ 0 дает |
|||||||
зависимость расхода в диагонали от давления: |
|
|
|
||||||||
Q |
|
1 |
|
р р |
р р |
1 |
1 h |
p р 1 h |
p |
р |
(2.18) |
Д |
|
2 |
|
Н Д |
Н Д |
2 |
|
Н Д |
Н |
Д |
|
где Q*=Q/QC ; p*=p/pН; h*=h/h0 ;
(QC G рC - расход жидкости через сопло при нейтральном положении
заслонки; pC - давление перед соплом при нейтральном положении заслонки (при принятых допущениях pC=p1= p2= pН/2 и QC G0 р C 2 )
Из зависимостей QД* f (h*, рД*) , построенных в соответствии с (2.17)
при фиксированных значениях (рисунок 2.9,а) видно, что в пределах
объединенной зоны |
|
h* |
|
0,5; |
|
р |
|
0,5 характеристика близка к линейной. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
Поэтому проведя линеаризацию характеристики [5] путем разложения нелинейных уравнений (2.15) в ряд Тейлора, получим уравнение расходов в приращениях:
68
Q |
|
QД |
h |
QД |
р |
Д |
(2.19) |
|
|
|
|||||||
Д |
|
h |
p |
Д |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
KQp |
рД |
x |
Q |
QД |
|
KQh |
|
б)
Рисунок - 2.9
Величина |
KQh |
QД |
представляет собой коэффициент усиления |
|||||
h |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
гидравлического |
моста |
по расходу. Величина |
KQр |
QД |
- коэффициент |
|||
р |
Д |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
жесткости характеристики, показывающий изменение При QД =0 и h=0:
KQh |
QC |
; |
KQр |
QC |
. |
|
h0 |
||||||
|
||||||
|
|
|
рH |
QД от рД при h=const.
(2.20)
Линеаризованное уравнение гидравлической характеристики золотникового гидрораспределителя примет вид:
QД KQh h KQp рД . |
(2.21) |