3. Стежні гідроприводи

Гідропривід, в якому вихідна ланка повторює рух ланки керування у заданому масштабі, називають стежним.

Стежний гідропривід широко застосовують у системах ручного і автоматичного керування різних машин, агрегатів та виробничих процесів. Щодо сільськогосподарської техніки, такий гідропривід використано у системах автоматичного водіння (САВ) мобільних агрегатів орних, гичко- і коренезбиральних машин, зернозбиральних комбайнів тощо, а також у гідравлічних системах автоматичного керування (регулювання): силового під час оранки, завантаження активних робочих органів збиральних машин, положення робочих органів тощо.

Коефіцієнт підсилення, який визначається відношенням вихідної потужності до потужності вхідного сигналу, практично не обмежений. Так, у системах рульового керування великими морськими суднами використовують стежні гідроприводи з коефіцієнтом підсилення 105, а у системах автоматики з електрогідравлічним керуванням — до 107. Таке велике значення коефіцієнта підсилення досягається завдяки незначній потужності, яка витрачається на керування. Наприклад, потужність вхідного сигналу у гідропідсилювачі з електричним керуванням становить 0,5 - 1 Вт, а зусилля для переміщення золотників не перевищує 40 мН.

Стержні гідроприводи залежно від типу гідродвигуна бувають з поступальним, поворотним і обертальним рухом вихідної ланки.

1 - рульове колесо; 2 - гвинтова пара; 3 - дроселювальний гідророзподільник; 4 - гідроциліндр; 5 - корпус гідророзподільника; 6 - траверса

Рис. 3.1 Схема стежного гідроприводу поступального руху

Н а рис. 3.1 показано схему 1 стежного гідроприводу поступального руху, що використаний як гідропідсилювач руля ґрунтозміщувальної машини. При повороті рульового колеса 2, наприклад за стрілкою годинника, завдяки гвинтовій парі 2 золотник З дроселювального гідророзподільника зміститься вліво і сполучить праву порожнину гідроциліндра 4 з напірним каналом (КН), а ліву — зі зливним (КЗ). Під дією потоку рідини шток гідроциліндра почне перевищуватись вліво, повертаючи шарнірно з’єднану з ним траверсу 6, а разом із нею і передній коток машини. Поворот котка відбуватиметься доти, поки корпус 6 розподільника, який переміщується разом з траверсою, не зміститься на величину ходу, що дорівнює зміщенню золотника, і знову не перекриє канали розподільника. Щоб повернути коток у вихідне положення, рульове колесо потрібно повернути на такий самий кут проти стрілки годинника. Внаслідок цього золотник, поршень, траверса і, отже, корпус розподільника повернуться у вихідне положення. Так відбувається стеження котка за поворотом рульового колеса. Коефіцієнт підсилення гідропідсилювача К_Г у цьому разі можна виразити співвідношенням К_Г = F/F3, де F— зусилля, створюване на поршні гідроциліндра, Fз — зусилля, необхідне для переміщення золотника. Важливим параметром стежного гідроприводу є коефіцієнт передачі, який визначається відношенням лінійної або кутової величини переміщення ланки до величини переміщення вхідної ланки. Для наведеної схеми вхідним сигналом на гідропідсилювач руля є переміщення X золотника, а вихідним — переміщення У поршня гідроциліндра. Тоді коефіцієнт передачі можна визначити співвідношенням Кп- (а + b)b, де а і b — плечі важеля траверси 6.