ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные уравнения динамики гидравлических следящих систем из "Динамика регулируемых систем в теплоэнергетике и химии" Динамика процесса движения характеризуется дифференциальными уравнениями (3.7а) и (3.76). [c.67] Это выражение справедливо только при соблюдении масштабов изображения. [c.77] Результаты экспериментальных исследований показывают, что постоянная времени сервомеханизма возрастает с увеличением степени открытия золотника, что объясняется прежде всего увеличением потерь внутри самого золотника, а также необходимостью связей между золотником и силовым цилиндром сервомеханизма (фиг. 3.17). [c.79] Часто гидравлические усилители используются для создания весьма точных линейных следящих систем с высокой требуемой точностью регулирования (например, прецизионные обрабатывающие станки — копировальные станки и управляемые фрезы с цифровыми вычислительными устройствами, предназначенные для обработки сложных поверхностей), когда нет необходимости в больших перемещениях золотника и когда используются сравнительно малые, но довольно быстрые перемещения золотника в области, близкой к нейтральному нулевому положению. Рассмотрим некоторые вопросы, которые следует иметь в виду при проектировании гидравлических следящих систем и при решении задач их динамики. [c.81] Разработано много различных видов гидравлических следящих сервосистем, но все они могут быть сведены к обобщенной схеме, представленной на фиг. 3.23. Эта схема не рассматривается подробно, так как ее особенности с точки зрения динамики имеют ограниченное значение. При разработке следящих систем основные усилия должны быть направлены на получение низких значений постоянной времени Г и высокой гидравлической жесткости Сь. Сервомеханизм должен иметь высокую чувствительность к изменению положения золотника при этом его чувствительность к действию осевой нагрузки должна быть минимальной. Динамическая характеристика сервомеханизма должна охватывать широкую полосу частот и быть стабильной, т. е. ошибка рассогласования должна быть мала и при быстро меняющемся входном сигнале. Эксперименты показали, что очень малые значения Г могут быть получены только при турбулентном течении масла через зазоры. При ламинарном течении расход масла сильно зависит от его вязкости, а следовательно, и от температуры. [c.85] Из уравнений (3.101) и (3.97) следует, что при этом ширина обоих регулирующих зазоров также будет одной и той же, т. е. [c.86] Несмотря на то что выражения (3.108) и (3.111) были получены для гидравлического привода с двумя регулирующими зазорами, эти выражения можно считать справедливыми и для привода с четырьмя регулирующими зазорами при условии симметричности его конструкции. Для постоянной времени трех -ОСНОВНЫХ типов гидравлического следящего привода с четырьмя. [c.87] При ламинарном потоке масла динамика сервомеханизма оказывается очень чувствительной к изменениям температуры, так как Не обратно пропорционально динамическому коэффициенту вязкости масла т). И наоборот, при турбулентном потоке коэффициент а не зависит от числа Рейнольдса, вязкости и температуры и одновременно ведет к снижению величины постоянной времени Го- Для целого ряда токарных станков с гидравлическими копировальными устройствами величина Г составляет 40 сек. Сервомеханизмы, изготовленные в научно-исследовательской лаборатории фирмы Филипс , характеризуются очень низкими значениями постоянной времени, равными примерно 4 мсек. [c.89] Но несмотря на линеаризацию, уравнение (3.138) все же будет нелинейным из-за влияния кулонова трения И о, которое является неявной функцией скорости Ау. Уравнение такого вида обычно применимо к гидравлическим приводам с одним, двумя или четырьмя регулирующими зазорами при этом в уравнение можно подставлять только постоянные Ло, Сл и Со. Величина Со представляет собой полную жесткость слоя масла до поршня и за ним Сл — гидравлическая жесткость для сервомеханизма с обратной связью, так как когда дЪ11дх = —с , то Ах = Ау — Ау, а отсюда д ,2/дАу = Сл. [c.94] ВХОДЯЩИХ в него постоянных, для гидравлического привода с одним, двумя и четырьмя регулирующими зазорами при ламинарном течении масла. Некоторые результаты этой работы приведены в табл. 3.2. [c.95] Существует несколько методов уменьщения мешающего влияния полной внешней нагрузки на движение поршня [11]. Так, например, если поток масла, проходящий через регулирующие зазоры, не будет зависеть от давления в обеих частях цилиндра, то это будет означать компенсацию нагрузки, условие которой обычно формулируется следующим образом д Ж дР = О представляет собой разность между количеством масла, поступающего в цилиндр, и количеством масла, выходящего из него Р—давление масла внутри цилиндра). Например, один из таких методов заключается в том, что поступление масла через каждый зазор не зависит от потери давления, т. е. dI,J IdP = дЖ/д АР — 0. В другом методе ширина одного из регулирующих зазоров зависит от давления, так 4ii изменение давления всегда компенсируется изменением поступления масла через этот зазор, т. е. дШ(1дР - дЖ дР — дЖг/дР = 0. Сущность этого метода состоит в том, что количество масла, проходящего через регулирующий зазор, определяется не только перемещением золотника, но также и перепадом давления на данном зазоре. Выбор соответствующей зависимости между шириной регулирующего зазора и перепадом давления на нем позволяет достичь полной компенсации влияния нагрузки, и тогда гидравлическая жесткость сн = оо [11]. [c.95] Принцип суперпозиции позволяет определить раздельно влияние входного сигнала Ау1 на собственно гидропривод и влияние нагрузки 2 на его характеристику регулирования. [c.97] Из подробного анализа устойчивости следует, что резонанс возникает в области, граничащей с пределом, где коэффициент градиента Н достигает значения, равного 2р. [c.98] В разд. 4.1 исследуется динамика распространения тепла через стенку в простейшем случае тонкой стенки, выполненной из материала, который является хорошим проводником тепла В этом случае, как правило, подходит простейшее решение когда предполагается, что теплопроводность бесконечна (т. е тепловым сопротивлением стенки можно пренебречь) и учиты вается только ее теплоемкость. В конце раздела показано, ка КИМ образом можно учесть конечную теплопроводность стенки по крайней мере частично. [c.102] Решение задачи о динамике распространения тепла через стенку, когда стенка рассматривается как континуум соединений отдельных тепловых сопротивлений и емкостей, содержится в разд. 4.2. Поскольку точные трансцендентные выражения для передаточных функций неудобны для практического использования, указаны возможности их аппроксимаций дробнорациональными функциями. Сначала рассмотрим простейшие примеры, постепенно переходя к более общим случаям. [c.102] Строго говоря, соотношения (4.2) и (4.3) Фиг. 4.1. выполняются только в установившемся состоянии. При использовании этих соотношений для описания нестационарных состояний пренебрегаем изменением тепловой энергии в промежуточном слое вещества, прилегающем к стенке, и предполагаем, что переходные процессы в этом слое происходят значительно быстрее, чем, например, изменения во времени температуры самой стенки. В таких случаях речь идет о квазиста-ционарных явлениях. [c.103] И слагаемое —а1Л08, которое соответствует обратному влиянию температуры стенки 08 на тепловой поток . [c.104] Аналогично можно определить динамическую зависимость от изменений температуры окружающей среды и для величин Фд1 и фез- На фиг. 4.4 показаны графики изменения во времени исследуемых величин для случая, когда температур 01 изменяется скачком. На фиг. 4.5 показаны графики изменения этих же величин при скачкообразном изменении температуры 02 в случае а2 С7-1. [c.105] Вернуться к основной статье