Гидроусилители
Назначением гидроусилителей в отличие от рассмотренных выше распределителей является не только переключение потоков, но и регулирование расхода жидкости в гидродвигатель. В следящих гидроприводах находят применение золотниковые усилители, усилители типа сопло-заслонка и усилители со струйной трубкой.
Н
а
рис.45 схематично изображен четырехкромочный
золотниковый усилитель. По аналогии с
электрическими цепями его можно
представить в виде мостика гидравлических
сопротивлений. В зависимости от входного
сигнала меняется проходное сечение
дросселирующих щелей si,
их сопротивления Δрi,
расходы жидкости Qi
и давления в полостях гидродвигателя
р1 и
р2.
Рис.45
П
ренебрегая
потерями в линиях и площадью штока,
избыточное давление, развиваемое
насосом, можно представить в виде
где F, ωп – нагрузка на двигатель и площадь поршня.
Т
ак
как мостик симметричен, то
С
учетом этого
Р
асход
через дросселирующую щель равен
П
ри
постоянной нагрузке на гидроцилиндр
т.е. статическая характеристика усилителя линейна. Это обстоятельство предопределяет широкое применение золотниковых усилителей такого типа в следящих гидроприводах и системах автоматики.
П
ри
переменной нагрузке на гидродвигатель
скорость перемещения поршня пропорциональна
т.е. характеристики следящего привода и рассмотренного выше привода с последовательным дроссельным регулированием аналогичны.
П
ринципиальная
схема усилителя типа сопло-заслонка
приведена на рис. 46,а.
На входе в усилитель установлен
нерегулируемый дроссель 1, а на
выходе – регулируемый дроссель,
образованный торцом сопла 2 и
подвижной заслонкой 3. Перемещение
заслонки под воздействием сигнала δ
приводит к изменению гидравлического
сопротивления дросселя, расхода жидкости
через него Q2,
давления в междроссельной камере р1
и расхода в гидродвигатель Q.
а) б)
Рис.46
В следящих гидроприводах двухстороннего действия применяют усилители с двумя соплами (рис.46,б). Усилители типа сопло-заслонка имеют малые габаритные размеры и массу, благодаря отсутствию трущихся частей обладают высокой чувствительностью и быстродействием, просты в изготовлении, долговечны. Их статическая характеристика в диапазоне нагрузок +60 % близка к линейной. КПД, однако, не превышает 15 %.
О
сновным
управляющим элементом усилителя со
струйной трубкой явля-ется поворотная
трубка 1 (рис.47), в которую поступает
рабочая жидкость под давлением 0,4-1 МПа.
Заканчивается трубка соплом 2
диаметром 1-2 мм. Выте-кающая из сопла
жидкость со скоростью 30-50 м/с попадает
в приемные окна 3,4, выполненные
в виде диффузоров. Здесь кинетическая
энергия потока преобразуется в
потенциальную энергию давления
.
Рис.47
При отклонении трубки от нейтрального положения в полостях гидродвигателя 5 меняется давление и плунжер начинает перемещаться.