2018-02-14
600
У гідроприводах з автоматичним керуванням параметрами руху вихідної ланки гідродвигуна (напрямком і швидкістю руху штока гідроциліндра, вала гідромотора чи поворотного гідродвигуна) керують автоматично. Якщо цей параметр підтримують постійним, то гідропривід називають стабілізуючим, якщо змінюють по заздалегідь заданій програмі – програмним, якщо змінюють по заздалегідь невідомому законі, але в залежності від керуючого сигналу (електричного, гідравлічного, механічного), що надходить на ланку керування – слідкуючий.
У цих пристроях часто апаратуру для керування витратою з’єднують з апаратурою для керування напрямком потоку рідини – застосовують так називані дроселюючі гідророзподільники. Якщо золотник звичайного гідророзподільника під дією релейного керування (включено – виключено) займає два чи три фіксовані позиції, то золотник дроселюючого розподільника, крім характерних позицій, може займати велику безліч проміжних фіксованих позицій. Це досягається тим, що керуючий тиск рідини на торець золотника для його переміщення можна змінювати безупинно.
|
|
|
Золотник дроселюючого гідророзподільника для керування поршневим гідроциліндром, поворотним гідродвигуном чи гідромотором виконують чотирьохкромковим (рис. 38, а), для керування плунжерним гідроциліндром – двохкромковим (рис. 38, б).
Золотники дроселюючих гідророзподільників можуть виконуватися з негативним, нульовим чи позитивним перекриттям.
Розглянемо роботу системи “чотирьохкромковий розподільник з негативним перекриттям – поршневий гідроциліндр” (рис. 38, а). Заданими величинами вважаємо: 
– тиск рідини на вході; 
– тиск рідини на зливі (мається невеликий підпір); 
– діаметр золотника; 
і 
– площі поршневої і штокової камер гідроциліндра; 
– технологічне навантаження на шток гідроциліндра; 
– початковий осьовий зазор між робочими кромками золотника і корпуса; 
– осьовий зсув золотника від нейтрали; 
– коефіцієнт витрати рідини; 
– щільність робочої рідини. Для винаходу тисків 
, 
і витрат 
, 
у лівій і правій камерах гідроциліндра, витрат 
, 
, 
, 
у робочих вікнах золотника і швидкості 
поршня використовуємо дев’ять рівнянь, що описують рух системи:
(92)
Для надання керуючого впливу на дроселюючий золотник розподільника звичайно спочатку перетворюють електричний безупинний сигнал у переміщення механічного елемента, що є причиною зміни тиску.
Прикладом такого елемента є дроселююча пара, сопло-заслінка чи подвійне сопло-заслінка (рис. 39). Робоча рідина від джерела тиску подається через вхідні дроселі в зустрічно встановлені сопла, розділені заслінкою, і витікає через регульовані зазори на злив. При повороті заслінки, наприклад, по годинниковій стрілці, осьовий зазор із правої сторони збільшується, а з лівої зменшується; тиск у лівій торцевій камері золотника збільшується, а в правій зменшується. У результаті золотник зміщається вправо. Уся рідина, що надходить у камеру, витікає через зазор між соплом і заслінкою на злив.
|
|
|
Витрата на вході в камеру
(93)
Витрата на зливі через зазор
(94)
Тут 
, 
– параметри вхідного дроселя; – площа зазору (при 
, при 
); – тиск перед вхідними дроселями; – тиск усередині сопла.
Дорівнюючи праві частини виражень (93) і (94), одержимо (приймаючи 
):
(95)
Графік цієї залежності (рис. 39, б) називається статичною характеристикою дроселюючої пари сопло-заслінка. Робочий діапазон тисків у лінійній частині характеристики 
(у середньому 
), робочий діапазон переміщень заслінки 
(у середньому 
).
Іншим прикладом може служити дроселююча пара голка-діафрагма (рис. 40), що керує тиском тільки в одній торцевій камері підпружиненного золотника. При опусканні голки тиск у камері збільшується, і золотник також переміщається вниз, при підйомі голки золотник зміщається під дією пружини нагору.
У приведених прикладах поворот заслінки і поступальний рух голки відбувається за допомогою так званих електромеханічних перетворювачів, що, в основному, працюють на постійному струмі. Застосовуються нейтральні і поляризовані електромагнітні перетворювачі.
Нейтральний електромагнітний перетворювач (рис. 41, а) складається з двох плоских пружин 
і 
, закріпленого між ними якоря 
, котушки 
(розташованої несиметрично щодо пружин) і голки 
. При подачі на котушку деякої опорної напруги 
(будь-якої полярності) якір разом з голкою переміщається на визначену величину в напрямку до котушки (униз). При додатковій подачі керуючої напруги 
якір з голкою додатково переміщаються нагору чи вниз у залежності від полярності .
Поляризований електромагнітний перетворювач типу 
(реле електромагнітне з поворотним якорем) складається (рис. 41, б) з магнітопровода , поворотного якоря і двох котушок – порушення (поляризующей) і керування . Струм, що протікає по котушці порушення, створює поляризующе магнітне поле, а струм, що протікає по котушці керування – керуюче магнітне поле. Взаємодія цих магнітних полів приводить до повороту якоря. Напрямок і величина повороту залежать від полярності і величини напруги керуючого сигналу. З якорем жорстко з’єднують заслінку дросельної пари сопло-заслінка. Максимальна величина керуючого сигналу складає декілька міліампер.
Електромеханічний перетворювач разом із дроселюючою парою і розподільним дроселюючим золотником називають двохкаскадним гідропідсилювачем; дроселююча пара є першим, а дроселюючий золотник – другим каскадом посилення.
