2. Расчёт статических характеристик привода

Статическими характеристиками электрогидравлического привода называют представленные в виде уравнений или графиков зависимости одной или двух величин, описывающих установившееся состояние исполнительного гидродвигателя, от тока управления. Такими величинами могут быть расход жидкости и разность давлений в плоскостях исполнительного гидродвигателя или скорость движения выходного звена и действующая на него нагрузка (сила, момент). В первом случае ― это статическая расходно-перепадная характеристика, во втором ― внешняя характеристика привода. Если не учитывать утечки жидкости через уплотнения и трение в уплотнениях, то при установившемся режиме работы исполнительного гидроцилиндра расход Q_з жидкости, пропускаемом золотником, и скорость υ_шт движения штока будут связаны соотношением

Q_з = F_ц υ_шт => υ_шт = Q_з /F_ц = / = 2.023м/с (21)

разность давлений Р_н, созданная в полостях гидроцилиндра нагрузкой, связана с внешней силой Р_шт, приложенной к штоку, соотношением

Р_шт = F_ц Р_н = ∙ ∙10⁶ = 500 Н. (22)

Соотношения (21) и (22) показывают, что переход от расходно-перепадной к внешней характеристике привода с некоторой степенью приближенностью осуществляется достаточно просто.

При выполнении настоящего задания необходимо найти расходно-перепадные характеристики привода. Для этого используются уравнение

(23)

; МПа.

и статическая характеристика ЭГУ, определяющая зависимость x_з от i_y.

2.1. Расчёт статической характеристики эгу

При расчёте выделяется несколько (пять – восемь) значений , находящихся в диапазоне от 0 до . Для каждого из них по соотношению сначала вычисляется отклонение заслонки, затем находится безразмерная величина , по которой с помощью формулы (11) определяется . Умножив на , получаем значение разности давлений и в полостях управления золотником, которые должны быть при выбранном угле отклонения заслонки от нейтрального положения. Это значение устанавливается в полостях управления золотником, когда последний сместится на величину , удовлетворяющую уравнению

(24)

Подставляя в уравнение (24) и соответствующее ему значение , находим .

Чтобы определить ток управления, при котором смещение золотника от нейтрального положения составляет , воспользуемся уравнением (13) равновесия якоря ЭМП. Подсчитав по формулам (14) – (18) моменты , и при , из уравнения (13) имеем .

Значения и являются координатами точек, через которые по моментной характеристике ЭМП (см. рис. 4), проходит график зависимости нагружающего якорь момента от угла . Согласно уравнению (13), те же точки должны лежать на характеристиках при значениях , определяемых линейной интерполяцией указанных на рис. 4 значений тока управления.

Результаты расчётов приведены в табл. 2.

Таблица 2

0 8.6∙10-5 1,05∙10-3 1,575∙10-3 2,1∙10-3	0 9,45∙10-4 1,89∙10-5 2,84∙10-5 3,78∙10-5	0 0,23 0,47 0,71 0,94	0 0,179 0,407 0,693 0,903	0 7160000 16280000 27720000 36120000	0 0,4·10-3 0,6·10-3 0,9·10-3 1,2·10-3	0 0,019 0,032 0,069 0,095	-1,036 4,002 8,24 17,133 23,84	0 0,128 0,234 0,356 0,476	-1,045 4,167 9,656 14,501 28,366	-1,045 4,167 9,656 14,501 28,366	0 0,45 0,9 1,35 1,8

По приведённым значениям и следует построить статическую характеристику ЭГУ (рис.6). При этом для значения берутся из табл.2 с отрицательным знаком. Отклонение построенной характеристики от линейной не должно превышать (0,05 – 0,07)