Структурная схема гидравлического следящего привода непрямого действия

Гидравлический усилитель (ГУ) – это гидравлическое устройство в системе управления, в  котором  происходит  усиление  мощности  входного сигнала за счет энергии внешнего источника питания (ИП) –  насоса, питающего  гидросистему.

Электрогидравлический следящий привод, является также приводом  непрямого действия, в котором от задающего устройства поступает электрический  входной управляющий сигнал. 

50.  Назовите  области  применения  следящего  привода.

Следящие приводы применяют  в механизмах  рулевого управления автомобилей  и  самолетов,  для управления  рабочими  органами  транспортных, строительных, горных машин,  в  станках с копировальными устройствами и с числовым программным управлением (ЧПУ), промышленных  роботах  и  манипуляторах, авиационной  и космической  технике, а  также технологической  промышленности,  медицине  и  многих  других  отраслях  народного хозяйства.

51.  По  каким  признакам  классифицируют  следящие  системы?

По  количеству и взаимосвязи следящих перемещений различают однокоординатные,  двухкоординатные  и  комбинированные следящие приводы.

В  однокоординатном  следящем  приводе  рабочий  орган  совершает перемещение  по  одной  координате. 

В двухкоординатном следящем приводе перемещения осуществляются одновременно по двум координатам с взаимозависимыми скоростями, управляемыми от одного входного сигнала.

Комбинированный  следящий  привод  состоит из  нескольких одно- или  двухкоординатных  следящих  приводов.

По характеру управления следящие приводы делят на приводы непрерывного управления и дискретного.

По виду средств, с помощью которых осуществляют непрерывное  управление скоростью перемещения исполнительного механизма, различают следящие приводы с машинным (объемным) и дроссельным управлением.  В следящем  приводе  с  дроссельным управлением  изменение  расхода рабочей жидкости, поступающей в исполнительный гидродвигатель,  осуществляется  дросселированием  потока  в  рабочих окнах  гидравлических  усилителей.  В следящем приводе  с  объемным  управлением  изменение расхода осуществляется изменением рабочего  объема  или  частоты  вращения  насоса,  либо  изменением  рабочего  объема  гидродвигателя.

По количеству ступеней (каскадов) усиления  гидроусилителя  выделяют одноступенчатый, двух- или многоступенчатый следящие приводы. В одноступенчатом следящем приводе управляющий элемент гидроусилителя (золотник, струйная трубка или элемент сопло – заслонка) непосредственно управляет исполнительным гидродвигателем.  В двух -   или  многоступенчатом следящем  приводе  управление  исполнительным гидродвигателем осуществляется с помощью нескольких ступеней усиления.

По количеству в схеме замкнутых контуров управления следящие приводы можно разделить на одноконтурные и многоконтурные. В одноконтурном следящем приводе существует только один замкнутый контур,  т.е.  одна  цепь  управляющего  воздействия  и  обратной  связи. В  многоконтурном  следящем   в работе участвуют два и  более замкнутых контуров, образованных несколькими цепями прямого (управляющего)   воздействия  и  обратной  связи.

52.  Какие требования  предъявляют  к  работе  следящих  систем?

Основными требованиями, предъявляемыми к работе следящего привода, являются  обеспечение  точности,  чувствительности  и устойчивости системы.

53.  Что  понимают  под  точностью  следящей  системы? 

Точность (ошибка слежения) следящей системы –  это  величина  рассогласования выходного и входного сигналов  в  процессе  отработки следящей системой программы (сигнала), поступающей от задающего устройства.

54.  От каких факторов зависит установившаяся ошибка  слежения?

Статическая точность зависит от многих факторов, таких, как передаточное число кинематической цепи обратной связи, герметичность системы, люфты в механических узлах, нагрузка на исполнительном гидродвигателе,  скорость перемещения его  выходного   звена и другие.

55.   Что  представляет  собой  зона  нечувствительности?

Зона  нечувствительности (2x1) –  это  наименьшая  величина  входного  сигнала,  необходимая  для  осуществления  реверса  исполнительного  механизма.

56.  Что  представляют  собой  статические  характеристики  следящего  гидропривода?

Статические характеристики устанавливают связь между выходными  параметрами следящей системы и сигналом управления  (рассогласованием).

Статическая характеристика x = f (V), отражающая взаимозависимость   рассогласования  x  и  скорости  слежения V,  называется  скоростной характеристикой следящего  привода .

57.  Как  определить  статическую  жесткость  по  скорости  в  установившемся  режиме  с  помощью  скоростной  характеристики?

Статическая характеристика x = f (V), отражающая взаимозависимость   рассогласования  x  и  скорости  слежения V,  называется  скоростной характеристикой следящего  привода

58.  Что представляет собой  коэффициент  усиления  по  нагрузке?

Наклон  силовой характеристики определяет  статическую жесткость  по нагрузке.  Отношение  нагрузки к рассогласованию при заторможенном  гидродвигателе, то есть  при  V=0  представляет собой коэффициент усиления по нагрузке 

59.  Что  представляет  собой  нагрузочная  характеристика  следящего  гидропривода?

Статическая характеристика V = f (R),  отражающая  зависимость  скорости перемещения исполнительного механизма от нагрузки на исполнительном механизме, называется  нагрузочной   характеристикой

60.  Что  понимают  под  устойчивостью  следящей  системы?

Устойчивость  следящей  системы  характеризует  ее  способность возвращаться в  состояние  установившегося  режима  после  прекращения  возмущающего  воздействия

61.  Какие  факторы  влияют  на  устойчивость  гидропривода?

Для повышения устойчивости системы необходимо устранять  факторы,  способствующие  возникновению  и  развитию    колебательных  процессов  (тщательно балансировать быстро вращающиеся детали и повышать их жесткость, а также избегать совпадения частоты собственных колебаний деталей и узлов системы с частотой возмущающих импульсов. Следует  стремиться  к  уменьшению  массы  исполнительных  механизмов.

62.  Какие  возможные  способы  повышения  устойчивости  гидропривода  Вы  можете  назвать?

Фактором, стабилизирующим систему, являются утечки. Поэтому для повышения устойчивости часто вводят искусственные утечки. Демпфирующие свойства утечек  обусловлены тем, что с увеличением утечек  увеличивается зона нечувствительности. Но увеличение зоны нечувствительности приводит к уменьшению точности, в особенности при колеблющихся по величине нагрузках и малых скоростях перемещения  исполнительного  механизма (при ползучих скоростях). Поэтому способ повышения устойчивости следящей системы введением искусственных утечек целесообразен только  для высокоскоростных следящих приводов,  работающих  в  условиях  стабильной   нагрузки.

В  случае  необходимости  искусственную утечку жидкости в гидроцилиндре  создают  шунтированием  через  дроссель  полостей  цилиндра.

 Другим фактором, стабилизирующим систему и повышающим ее устойчивость, является демпфирование сопротивлением. В системах с нулевым и положительным перекрытиями золотника место установки демпфирующего сопротивления на эффект демпфирования не влияет, но в системах с отрицательным перекрытием демпфирующее действие оказывают лишь управляющие сопротивления, установленные в трубопроводах, соединяющих гидрораспределитель  с  гидроцилиндром.