Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
8. РАСЧЕТ ДРОССЕЛЬНОГО ГИДРОПРИВОДА НА АНАЛОГОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХИспользование машинных методов исследования с помощью аналоговых, цифровых и аналого-цифровых вычислительных машин [5], [14] позволяет существенно увеличить объем расчетов при решении задач анализа и проектирования гидроприводов. Современный дроссельный гидропривод представляет собой сложную многокаскадную динамическую систему с большим числом прямых и обратных связей непосредственно между каскадами и связей через общий источник питания. Каскады описываются нелинейными дифференциальными уравнениями с аналитическими и неаналитическими нелинейностями. Существование неголономной связи между основным входным сигналом х дроссельного гидропривода и скоростью одновременный контроль перепада давлений Аналоговые вычислительные машины Процесс моделирования начинается с математического описания дроссельного гидропривода системой дифференциальных уравнений и составления его структурной схемы. При наличии в составе исследуемого гидропривода элементов с распределенными параметрами, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных, используют аппарат интегрального преобразования Лапласа при точном решении или приближенные методы моделирования с помощью цепочек последовательно включенных четырехполюсников с сосредоточенными параметрами.
Рис. IX. 18. Элементарная гидравлическая цепь: Математическое описание работы дроссельного гидропривода составляется из уравнений трех типов: уравнений сил согласно принципу Даламбера; уравнений расходов в соответствии с условием неразрывности потока рабочей жидкости в любой точке гидросистемы; уравнений течения рабочей жидкости в гидравлических местных сопротивлениях, дросселях и золотниковых парах. Наиболее специфическим является последний тип уравнений и соответствующие этим уравнениям структурные схемы. Составление нелинейных и линеаризованных структурных схем дроссельного гидропривода целесообразно проводить из типовых элементарных звеньев непосредственно по его принципиальной схеме, сводя к минимуму промежуточные математические выкладки. Любой из наиболее широко применяемых в следящих системах четырехщелевых и двухщелевых золотниковых гидроусилителей содержит элементарную разветвленную магистраль, включающую два гидравлических дросселя (рис. IX. 18). Из уравнений местных гидравлических потерь в рассматриваемых дросселях определяют объемные расходы рабочей жидкости:
где Существующие зависимости В нелинейных структурных схемах моделей дроссельных гидроусилителей встречаются четыре вида аналитических нелинейностей: перемножение двух переменных Таблица IX.3 (см. скан) структурные схемы для малых приращений переменных Для рассмотренной гидравлической цепи (рис. IX.8) уравнение расхода в магистрали нагрузки с учетом выражения (IX.33) имеет вид:
В зависимости от возможных сочетаний величин входных перемещений
Рис. IX. 19. Нелинейное структурное представление гидропривода дроссельного управления Для облегчения задачи объединения рассмотренных схем со структурными схемами гидродвигателей, в которых на основании уравнения нагрузки исследуется только координата перепада давлений Использование элементарных звеньев или схем табл. IX.4 показано на рис. IX. 19, где дана детализированная нелинейная схема дроссельного
Рис. IX.20. Схема набора гидравлического привода с дроссельным управлением гидропривода с четырехщелевым золотником с отрицательным перекрытием, для которого
где
две входные Непосредственно по нелинейной структурной схеме на рис. IX.19 составляется нелинейная схема набора на рис. IX.20 для исследования динамических свойств гидропривода на Таблица IX. 4 (см. скан)
Ограниченные возможности малых вычислительных машин вынуждают прибегать к упрощенным приемам исследования динамики дроссельных приводов без детализации величин давлений
Кроме того, с учетом конечного значения приведенного коэффициента жесткости
Для простоты уравнение нагрузки запишем в виде (IX.34) с учетом вязкого трения
где
Схема набора задачи на АВМ, выполненная по уравнениям Результаты моделирования усложненного варианта схемы (рис. IX.21), приведенные в работе [3], позволяют судить о характере влияния аналитических нелинейностей на динамику дроссельного гидропривода. Наличие существенного влияния аналитических нелинейностей при относительной амплитуде входного сигнала вызывает уменьшение колебательности привода (рис. IX.22). При анализе устойчивости наиболее важным является режим работы при малых отклонениях управляющего золотника от нейтрального положения, когда демпфирование дроссельного гидропривода минимально. При этом существенное значение имеет характер изменения течения рабочей жидкости через дросселирующие щели.
Рис. IX.21. Упрощенная схема набора привода с дроссельным управлением
Рис. IX.22. Влияние амплитуды входного сигнала Существенное влияние на устойчивость и динамические свойства дроссельных гидроприводов оказывают различные нелинейности элементов: кулоново трение, зоны нечувствительности, люфты, ограничения по давлению и расходу и т. п.
Рис. IX.23. Схема набора электрогидравлического привода На рис. IX.23 приведена схема набора на АВМ дроссельного гидропривода, отслеживающего изменения управляющего напряжения гидроусилителя. Однокаскадный золотниковый гидроусилитель и гидродвигатель образуют гидропривод. Ток в цепи управляющей обмотки электромеханического преобразователя определяется уравнением
где
Перемещения золотника прямо пропорциональны току
где
Рис. IX.24. Область устойчивости при изменении ширины петли гистерезиса На рис. IX.23 показаны схемы набора следующих нелинейных характеристик: гистерезис (с учетом сухого трения в золотнике) — на диодной группе Использование Исследуем электрогидравлический дроссельный привод унифицированной схемы: электронный усилитель, электромеханический преобразователь, двухкаскадный гидроусилитель с первым каскадом типа сопло — заслонка и со вторым — типа «идеальный» золотник с нулевым перекрытием, силовой гидроцилиндр.
Рис. IX.25. Схема набора для выбора параметров гидропривода дроссельного управления Гидропривод имеет обратную связь по положению штока гидроцилиндра, реализуемую с помощью потенциометра обратной связи. Принципиальная схема набора задачи на АВМ представлена на рис. IX.25. Связь между перемещением золотника х и сигналом ошибки определяется уравнением
где Уравнение расхода в линеаризованном виде аналогично выражению (IX.33). Диодная группа ЛИТЕРАТУРА(см. скан)
|
1 |
Оглавление
|