1.3. Определение расхода рабочей жидкости.

Расходная характеристика гидрораспределителя, снята экспериментально для различных значений давления р_н в напорной линии, представлена на рис. 3а. Характеристика показывает, какое количество рабочей жидкости поступает и вытесняется из полостей гидроцилиндра при различных значениях ширины открытия у рабочей щели.

Силовая характеристика гидрораспределителя показывает, какой перепад давления р устанавливается в плоскостях гидроцилиндра при неподвижном штоке в зависимости от открытия рабочей щели у рис. 3б. Характеристика дана в относительных величинах по отношению к давлению р_н в напорной линии.

Рис. 3 Расходная (а) и силовая (б) характеристики

гидрораспределителя АЗП

Приведенные кривые позволяют вычислить ряд важных параметров привода, необходимых для дальнейших расчетов ЛЭП с АЗП. По рис.2а при заданном давлении в напорной линии 6 МПа и перемещении золотника γ₀ = 0,14 мм определяем расход рабочей жидкости, который равен Q = 1,6 л/мин.

2. Расчёт линейного электрогидравлического привода подач с автономным задатчиком перемещений.

2.1. Расчёт площади гидроцилиндра по четырём критериям.

Задаваясь несколькими значениями давления в напорной линии р_н равно 0,2; 4; 6; 8; 10 МПа определяем требуемую площадь гидроцилиндра по следующим четырём критериям:

Исходные данные L = 300; M = 40кг; К_зу = 0,5; К_зн = 0,1; К_ос = 0,65; ε_ск = 0,2; J = 300Н/мкм; х₀ = 538 мм/мин; F = 2 см²; F_п = 0,9Кн.

Производим расчёт c помощью программы MatLab:

Kzy=0.5;

Kzn=0.1;

M=400;

L=300;

pn=0:10;

Koc=0.65;

R=0,9;

J=300;

x=538;

esk=0.2;

SQR=sqrt(pn);

F1=0.01*Kzy*M*(3.34*Koc.*SQR-(1.31./(L*SQR)));

F2=10*Kzn*(R./pn);

F3=0.4*(J./(Koc.*pn));

F4=62000*esk*Koc*(SQR./x);

plot(pn,F1,'R',pn,F2,'.G',pn,F3,'--B',pn,F4,'-.K');

legend( 'F 1', 'F 2','F 3', 'F 4' );

grid;

По полученным значениям строим график определения площади цилиндра.

Рис. 4 График определения площади гидроцилиндра по четырём критериям.

Из данной области выбираем площадь гидроцилиндра F = 30 см². Давление в напорной линии р_н может изменяться от 6 до 10 МПа, принимаем р_н = 7 МПа.

2.2. Структурная схема и определение устойчивости.

Структурная схема привода показана на рис.5. Схема позволяет наглядно показать взаимосвязь элементов привода с помощью следующих передаточных функций.

Рис. 5 Структурная схема привода

Передаточная функция замкнутой системы, охваченной обратной связью:

(18)

Расчёт коэффициента усилия, постоянной времени, коэффициента демпфирования:

(19)

(20)

(21)

λ = 1,5·10⁴ кг/с – коэффициент вязкого трения:

– модуль упругости рабочей жидкости;

– объём полости гидроцилиндра.

₍₂₂₎

Тогда (25)

Строим график переходного процесса, который показан на рисунке 6.

Рис.6 График переходного процесса.

Время переходного процесса – это время, за которое управляемая величина начинает отличаться от установившегося значения менее чем за заранее заданное значение δ, где δ – точность управления. В рассмотренном примере время переходного процесса t_пп = 0,2с, что удовлетворяет заданному качеству переходного процесса.