![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Широкое использование позиционных следящих приводов, осуществляющих регулирование положения исполнительных органов, вызвало необходимость применения мощных силовых систем управления, обеспечивающих хорошее быстродействие и точную отработку управляющих сигналов при больших нагрузках и скоростях. Центральное место в этих системах отведено усилителям, осуществляющим усиление входных сигналов и управление исполнительными механизмами. Особая потребность в этих устройствах возникает при создании различных электрогидравлических и электропневматических следящих систем, так как используемые в них электромеханические элементы,преобразующие электрическую энергию в механическое перемещение, имеют ограниченные габариты и часто не могут преодолеть усилия на управляющих элементах исполнительных механизмов.
Гидроусилитель (пневмоусилитель) - устройство или совокупность устройств, преобразующих движение управляющего элемента в движение управляемого элемента большей мощности с одновременным согласованием этих движений по скорости, направлению и перемещению.
Увеличение передаваемой мощности происходит за счет энергии, подводимой с помощью рабочего тела (жидкости, воздуха и т.д.) под давлением от насосной станции, гидроаккумулятора, компрессора и других питающих источников.
В технике регулирования и управления применяются в основном два типа усилителей: с дроссельным (золотниковые или типа сопло-заслонка) и со струйным управлением. Первые наиболее распространены в практическом применении. В них при изменении входного сигнала, заданного в виде перемещения, происходит дросселирование рабочего тела,то есть изменение сопротивления истечению путем деформации потока, что вызовет изменение расхода и давления рабочего тела на выходе усилителей.
Обычно усилители строятся по трем отличающимся друг от друга методам управления: без обратной связи (разомкнутые),с обратной связью (замкнутые) и с комбинированной системой управления.
В настоящее время известны различные схемы и конструкции усилителей, которые классифицируются по выделенным общим признакам.
По числу каскадов усилители можно разделить на однокаскадные и многокаскадные. От числа каскадов зависят принципиальные схемы, выбор управляющих элементов, энергетические показатели, статические и динамические характеристики.
По числу дросселей (рабочих щелей, окон), содержащихся в распределителях усилителей, последние могут быть с одним дросселем (однощелевые), с двумя дросселями (двухщелевые) и многодроссельными, имеющими много рабочих щелей. Дроссели изменяют скорость рабочего тела по величине и направлению. Наибольшее распространение получили усилители с двумя и четырьмя дросселями. Все более широкое применение находят многодроссельные усилители.
По расположению дросселей, включенных в поток рабочего тела, усилители различаются последовательным и параллельным соединением дросселей. Наиболее часто применяющимся усилителям в практике характерны семь типов принципиальных схем (рис. 5.1). Более сложные схемы (рис.5.1,д,е,ж) составлены на основе более простых схем (рис. 5.1,а,б, в, г). Таким образом очень важно свести все схемы к более простым, что упростит анализ и исследование характеристик и свойств усилителей. По схемам, представленным на рис.5.1.б,г,д,е выполняются золотниковые усилители, по схемам на рис. 5.1,а, ж — золотниковые и типа сопло-заслонка, а по схеме на рис.5.1,в — золотниковые и со струйной трубкой.Знаки + и — означают соответственно увеличение и уменьшение площадей проходных сечений дросселей в процессе регулирования. Параллельные схемы включения дросселей (рис.5.1,д,е,ж) часто называют дифференциальными или мостовыми,так как они являются аналогом широко известного в электротехнике электрического моста Уитстона, содержащего четыре постоянных или переменных сопротивления. К одной его диагонали обычно подключается источник питания, а к другой - потребитель (регулируемое устройство).В нашем случае последним является исполнительный механизм.
![]() |
Статические характеристики однощелевого пневматического усилителя (преобразователя) сопло-заслонка. Пневматические усилители изображаются аналогично схемам, приведенным на рис.5.2., а и б, за исключением того, что на вход усилителя под давлением рд подается сжатый воздух и через регулируемый дроссель 2 сопло-заслонка он вытекает в атмосферу, где давление рс равно атмосферному. При расчете статических характеристик усилителя можно принять следующие допущения; утечки воздуха отсутствуют; температура сжатого воздуха в процессе работы не изменяется; коэффициент расхода регулируемого дросселя сопло-заслонка не зависит от перемещения заслонки; потери давления на нерегулируемых участках сопла и магистралях отсутствуют; объем междроссельных камер постоянный.Расход сжатого воздуха (газа) через дроссель:
![]() |
критическая скорость; к — показатель адиабаты, к= 1,4;
R — газовая постоянная;
Г—абсолютная температура воздуха перед дросселем; рвх — давление воздуха перед дросселем (все давления подставляются абсолютных единицах); <р(о) - функция расхода давление в полости за дросселем, в которую поступает воздух.
При расчете можно принимать согласно различным формулам (уравнениям Сен-Венана и Ванцеля. Ф.Е.Санвилла и др.). Однако более предпочтительной можно считать гиперболическую функцию расхода:
![]() |
Она сравнительно проста и позволяет достаточно точно осуществлять статический и динамический расчеты.
Для систем с низкими давлениями или в случае использования ламинарных дросселей можно применять более простую функцию расхода:
Динамические характеристики однощелевого пневматического усилителя сопло-заслонка, подключенного к исполнительному механизму (рис. 5.2,а).Динамическая схема этого усилителя показана на рис.5.3.Согласно уравнению (6.1) баланс расходов для узлов У, и У2 при перемещении заслонки влево описывается равенствами:
![]() |
Дата публикования: 2014-10-20; Прочитано: 3537 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!