3.7.2. Назначение, состав, ттх приводов наведения.

Привода наведения (ПН) (рис. 86) предназначены для дистанционного автоматического наведения АУ по данным ПУ ГН и ВН, вырабатываемых системой ПУС или резервным постом. ПН состоят из двух электрогидравлических силовых следящих приводов ГН и ВН. Управление приводами наведения осуществляется от датчиков ГН и ВН системы ПУС и нулевых датчиков.

Режимы работы ПН:

- наведение;

- торможение при подходе АУ к предельным углам наведения;

- переброс с борта на борт;

- постановка в походное положение.

ПН обеспечивают:

- автоматическое торможение АУ на предельных углах наведения;

- максимальные скорости наведения - по ГН 70 град./сек.;

по ВН 50 град./сек.;

- статическая ошибка наведения 2 т.д.;

- распределение ошибок при стрельбе должно быть не менее 50% до 3т.д. 75% до 4 т.д.;

- разрыв цепи стрельбы при ошибке более 12  4 т.д. и длительностью более 0.1 с.

Силовое питание приводов наведения осуществляется трехфазным током:

- напряжением 220 В 5%, частотой 400 Гц  3% для Д213;

- напряжением 380 В 3%, частотой 50 Гц  3% для Д213-50;

Питание цепей управления ПН осуществляется постоянным током напряжением 27В  10% от выпрямительного агрегата АУ.

В состав каждого привода входят:

- пополнительный бак;

- насос;

- гидромотор с тахогенератором (рис. 87);

- принимающий прибор;

- клапанная коробка;

- монтажный комплект.

Общим прибором для приводов ГН и ВН является станция управления.

Станция управления размещается в центральном посту. Остальные приборы приводов ГН и ВН размещены на вращающейся части АУ.

3.7.3. Устройство и принцип работы приводов наведения.

Система Д213 (Д213-50) состоит из двух электрогидравлических силовых следящих приводов ГН и ВН, аналогичных по устройству и принципу действия и общих устройств питания и блокировки.

В состав каждого привода входят следующие основные устройства:

• измерительное;

• усилительное;

• исполнительное;

• объект;

• стабилизирующее;

• индикаторное;

• компенсирующее.

Измерительное устройство производит непрерывное сравнение текущих значений заданных и фактических углов поворота АУ по ГН и ВН, т.е. измерение ошибки (угла рассогласования), а также преобразование угла рассогласования в электрическую величину для передачи на усилительное устройство.

Величина и фаза передаваемого сигнала зависят от величины и знака ошибки (угла рассогласования).

Измерительное устройство состоит из двух синусно-косинусных вращающихся трансформаторов СКВТ (рис. 88) типа ВТ-5, связанных между собой в трансформаторном режиме (рис. 89).

Вращающийся трансформатор (ВТ), ротор которого жестко связан с командной осью системы ПУС называется дающим (ДВТ).

ВТ, ротор которого жестко связан с ВЧ АУ, называется принимающий (ПВТ).

Цена оборота ДВТ и ПВТ 6000 т.д., т.е. один оборот вала ВТ соответствует одному обороту оси АУ.

В качестве управляющих сигналов, наряду с основным сигналом-ошибкой, используются стабилизирующие и компенсирующие сигналы, назначение которых – уменьшение колебаний, возникающих при повороте командной оси системы ПУС при наличии нагрузочного момента на входе и обеспечение требуемой точности передачи на ВЧ АУ входной величины (заданного угла поворота).

Усилительное устройство имеет два последовательно включенных усилителя, которые являются соответственно усилителями первой и второй ступени усиления.

Усилитель первой ступени предназначен для усиления по напряжению и мощности управляющего сигнала, поступающего от измерительного устройства, а такие для суммирования управляющих сигналов от стабилизирующего, компенсирующего устройства и баланса, усиления их по напряжению и мощности до величины, необходимой для управления электромагнитом гидроусилителя, являющимся управляющим элементом усилителя второй ступени.

Вторая ступень представляет собой гидравлический усилитель, предназначенный для усиления управляющего сигнала по мощности до величины, необходимой для управления исполнительным устройством 3.

Назначение исполнительного устройства – приведение фактического угла поворота ВЧ АУ в соответствие с углом поворота, задаваемым системой управления ПУС.

В качестве исполнительных устройств использованы гидромоторы, непосредственно осуществляющие поворот ВЧ АУ.

Для формирования сигнала, пропорционального скорости вращения АУ, используется тахогенератор принимающий (ТП), связанный через редуктор с ВЧ.

Сигнал ТП обеспечивает устойчивость (минимальную колебательность) работы привода системы, но увеличивает динамическую ошибку привода. Цена оборота ТП - 5 т.д. Для компенсации ошибки, возникающей при отставании оси исполнительного устройства от командной оси, вводится компенсирующий сигнал, вырабатываемый тахогенератором (ТД), ось вращения которого жестко связана с командной осью системы управления ПУС.

Сигнал ТД включается ж противофазе по отношению к сигналу ТП. Цена оборота ТД - 5 т.д.

Изменением соотношения этих сигналов можно добиться необходимого качества работы системы минимальной колебательности при сохранении необходимой точности.

Сигналы ошибки, стабилизирующие и компенсирующие сигналы сигнал баланса поступают в усилительное устройство.

Принцип работы электрогидроприводов наведения

Привод ГН (ВН) представляет собой электрогидравлическую следящую систему. При наличии рассогласования между ДВТ и ПВТ измерительного устройства на вход усилителя станции управления поступает сигнал, напряжение которого пропорционально углу рассогласования, усиливается до необходимой величины и поступает на обмотки электромагнита гидроусилителя гидропривода в виде разности токов определенной полярности.

Гидроусилитель поворачивает люльку насоса, обеспечивающего соответствующую производительность а, следовательно, скорость и направление вращения вала гидромотора, связанного с исполнительной осью АУ.

Если датчик остановится, то привод отработает данное рассогласование, люлька за счет уменьшения разности токов в обмотках электромагнита Эм1 до нуля вернется в нейтральное положение, привод останавливается, АУ займет новое согласованное положение.

Для компенсации скоростной ошибки, возникающей от отставания исполнительной оси за счет влияния сигнала принимающего тахогенератора, служит дающий тахогенератор типа ДГ-2ТВ, сигнал которого подается на вход усилителя в противофазе с сигналом принимающего тахогенератора.

При подходе системы к одному из предельных углов по ГН или ВН срабатывает соответствующий микровыключатель ограничения углов. В результате этого реле торможения, находящееся в блоке коммутации, отключает все сигналы, идущие на вход усилителя, кроме сигнала с принимающего тахогенератора и подключает сигнал БАЛАНС торм. Благодаря равенству токов в обмотках управления электромагнита Эм привод тормозится.

Схема привода обеспечивает разрыв цепи стрельбы при ошибках выше 12± 4 т.д. и длительностью более 0.1 с.

Принцип работы гидропривода. Гидропривод является силовым элементом системы наведения и предназначен для преобразования электрических сигналов управления во вращение вала ГМ, связанного с АУ.

Гидропривод работает следующим образом: при включении приводного ЭД вращение через вал насоса с поршневой группой передается на блок цилиндров и насос лопастной, находящийся на одном валу с насосом аксиально-поршневым 7 и электродвигателем. Рабочая жидкость, нагнетаемая насосом лопастным, пройдя через открытый давлением плунжер запорный и фильтр , поступает к клапанам обратным , которые работают как подпиточные, а также под центральную расточку золотника и к дросселям гидроусилителя . Через подпиточные клапаны осуществляется восполнение утечек рабочей жид­кости из замкнутого объема "насос - гидромотор (ГМ)". Клапан отрегулированы на давление срабатывания 1.5 кГс/см², поэтому один из клапанов постоянно открыт и сообщает магистраль нагнетания лопастного насоса с магистралью всасывания гидропривода (ГП). При этом давление в магистрали всасывания ГП в течение всей работы ГП поддерживается в пределах 6...15 кГс/см².

Подпитка всегда осуществляется в магистраль всасывания (магистраль низкого давления), т.к. другой подпиточный клапан поджат к своему седлу высоким давлением в магистрали нагнетания.

В целях предохранения фильтра от поломки при его засорении установлен клапан предохранительный. При повышении давления перед ним выше допустимой величины часть рабочей жидкости сливается в корпус насоса.

Рабочие полости, питаемые лопастным насосом, заполняются рабочей жидкостью. При возрастании давления свыше 11...12 кГс/см² открывается сливной клапан и пропускает избыток рабочей жидкости в корпус насоса.

Часть рабочей жидкости, пройдя через плунжер запорный, попадает к первому и второму каскадам гидроусилителя (ГУ) – управляющего устройства насоса типа "сопло-заслонка".

Первый каскад включает в себя электромагнит, с укрепленной на нем заслонкой, два сопла, два дросселя.

Второй каскад представляет собой четырехкромочный проточный золотник управления. При отсутствии сигнала на электромагните одна часть рабочей жидкости, пройдя через дроссели и сопла, сливается в корпус насоса, другая часть попадает в центральную проточку золотника управления.

При отсутствии сигнала на электромагните золотник занимает среднее (нулевое) нейтральное положение.

При подаче сигнала на электромагнит заслонка отклоняется в ту или иную сторону, в зависимости от направления результирующего тока в его обмотках. Например, заслонка отклонилась в сторону сопла. При этом скорость истечения рабочей жидкости у этого сопла уменьшилась, у сопла – увеличилась. Давление рабочей жидкости в магистрали IV увеличилось, в магистрали V–уменьшилось.

Возникшее усилие от разности давлений, действующих на торцы золотника управления, перемешает последний влево, сжимая пружину.

Центральная проточка золотника соединяется с магистралью II, и рабочая жидкость из магистрали насоса лопастного поступает через магистраль II в цилиндр управления люлькой насоса.

Под действием усилия давления поршень цилиндра управления перемешается и отклоняет люльку насоса.

Рабочая жидкость из цилиндра управления вытекает через магистраль III золотника управления, перемещая последний к среднему положению. Когда воздействующее на золотник усилие от давления в магистрали IV и пружины, с одной стороны, и усилие от давления в магистрали V и сжатия пружины, с другой стороны, уравновесятся, золотник примет фиксированное среднее (первоначальное) положение.

Нагнетание рабочей жидкости в магистраль II прекратится, и люлька насоса остановится.

Каждому значению разности токов в обмотках управления будет соответствовать определенное значение угла поворота люльки насоса.

Поворот люльки насоса создаст наклон оси блока цилиндров аксиально-поршневого насоса к оси его приводного вала. Поршни, находящиеся в блоке цилиндров, начинают совершать возвратно-поступательное движение.

За один поворот вала насоса каждый из поршней сделает один двойной ход и, выходя из цилиндра, будет всасывать рабочую жидкость, а, двигаясь внутрь – выталкивать ее.

Перемена направления движения поршня происходит в момент нахождения его в горизонтальной плоскости блока цилиндров. Поршни, находящиеся по одну сторону этой плоскости, будут нагнетать рабочую жидкость, а по другую сторону - всасывать.

Таким образом, поток рабочей жидкости будет циркулировать из насоса в гидромотор и обратно. Нагнетаемая насосом рабочая жидкость давит на поршни ГМ. Усилие от давления через поршень и шатун передается упорному диску вала ГМ в виде силы Рполн. Т.к. эта сила действует под углом 30 градусов к упорному диску вала ГМ, то она раскладывается на две составляющие I Росев. и Рокр.

Сила Росев. воспринимается радиально-упорным шарикоподшипником вала ГМ а сила Рокр. создает вращающий момент относительно оси вала и сообщает ему вращение.

При нулевом положении люльки насоса вращение его вала не вызывает возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах.

При этом подача рабочей жидкости в ГМ, а, следовательно, его вращение будут отсутствовать. Скорость вращения вала ГМ зависит от угла поворота люльки насоса; чем больше угол поворота, тем больше скорость вращения его выходного вала.

Гидропривод, в котором изменение скорости вращения выходного вала ГМ происходит за счет изменения рабочего объема камеры насоса, т.е. за счет изменения производительности насоса, называется гидроприводом объемного регулирования.

При выключении ЭД давление рабочей жидкости в магистрали нагнетания насоса лопастного, питающего гидроусилитель, падает до нуля и пружины цилиндров управления выводят люльку насоса в нулевое положение. Это необходимо для того, чтобы следующее включение ЭД производилось при нулевом положении люльки насоса, что ведет к уменьшению пусковой мощности и освобождению исполнительного элемента и АЦ от недопустимых динамических перегрузок.

Предохранение ГП от поломок осуществляется с помощью предохранительных клапанов клапанной коробки. При увеличении давления в магистрали нагнетания выше допустимого, рабочая жидкость перетекает в магистраль всасывания, минуя ГМ. Вследствие этого вал ГМ прекращает вращение и остается неподвижным до момента снятия недопустимой нагрузки.