11.3. Структурная схема следящего гидропривода

Изложенное позволяет изобразить структурную схему рассмотренного следящего привода в форме, показанной на рис. 32, и сформулировать следующие понятия, относящиеся к его работе.

Источник воздействия ИВ, приводящий в действие программу, сообщаемую следящему приводу для воспроизведения (рис. 30 – механизм образования скорости задания – продольной подачи).

Задающее устройство ЗУ содержит программу (рис. 30 – шаблон 17), сообщаемую следящему приводу для воспроизведения.

Сравнивающее (чувствительное) устройство СУ, воспринимающее программу от задающего устройства, сопоставляющее ее с программой, воспроизведенной приводом, и выдающее сигналы рассогласования между ними (управляющий золотник 19, рис. 30).

Рис. 32. Структурная схема гидравлического следящего

привода с копировальным управлением

Гидродвигатель (гидроцилиндр или гидромотор) Д, получающий команды от сравнивающего устройства и развивающий необходимую скорость слежения.

Рабочий орган РО – сборочная единица (узел) машины или оборудования, которому от гидродвигателя передаются движения, воспроизводящие программу, вводимую задающим устройством (рис. 30, каретка 2 с инструментом).

Обратная связь по отработке ОС- цепь управления, связывающая рабочий орган со сравнивающим устройством (выход привода со входом) и служащая для измерения результата действия следящего привода. Обратная связь по отработке превращает следящий привод в замкнутый (на рис. 30 привод имеет жесткую механическую обратную связь, образованную закреплением корпуса золотника на рабочем органе).

Источник питания – насосная установка или другое устройство, подающие жидкость (масло) под давлением.

Кроме того, на основе схем рис. 30 и 32 можно выделить следующие основные понятия, относящиеся к следящему приводу.

Входная величина или «вход» (управляющий входной сигнал) Х – величина воздействия (перемещения, скорости), сообщаемого сравнивающему устройству от задающего.

Выходная величина - величина действия (перемещения, скорости) развиваемого рабочим органом.

Прямая цепь воздействия – цепь управления от источника воздействия до рабочего органа.

Следящий привод – автоматический привод, в котором выходная величина воспроизводит изменение входной величины Х, причем привод реагирует на рассогласование Х₁ между входной и выходной величинами.

Скорость слежения (следящая подача) – скорость рабочего органа, автоматически управляемая сравнивающим устройством по величине и знаку (в приводе, показанном на рис.1, под скоростью слежения понимается скорость вертикального перемещения).

Скорость задания (задающая подача) – постоянная или регулируемая по величине скорость, сообщаемая от источника воздействия задающему устройству.

Скорость воспроизведения (копирования) – суммарная скорость (скорость вдоль контура копира), представляющая геометрическую сумму скоростей слежения и задания.

Погрешность воспроизведения (рассогласование) – расхождение положений рабочего органа и щупа следящего привода в процессе отработки программы, поступающей от задающего устройства.

Зона нечувствительности – наименьшая величина смещения щупа золотникового механизма, необходимая для осуществления реверсирования рабочего органа привода при возможно меньшей скорости слежения.

Устойчивый следящий привод – следящий привод, который после приложения, а затем снятия управляющего или внешнего возмущающего воздействия возвращается с течением времени в положение равновесия.

Неустойчивый следящий привод – следящий привод, который после приложения, а затем снятия управляющего или внешнего возмущающего воздействия не возвращается с течением времени в положение равновесия, а совершает вокруг него незатухающие колебания, называемые автоколебаниями.

Применительно к золотниковому механизму устанавливается следующая терминология.

Подведенное давление (давление питания, давление на входе) – давление рабочей жидкости, подводимой к золотнику, под которым, если это специально не оговорено, подразумевается разность давлений в нагнетательном и сливной магистралях золотника (в приводе, показанном на рис. 30, это давление обозначено р_п).

Внешняя цепь золотника – гидравлическая цепь, включающая магистрали, идущие от золотника к управляемому им гидродвигателю, и полости гидродвигателя (на рис. 30 внешняя цепь золотника состоит из магистрали 5, гидродвигателя 4 и магистрали 6).

Рабочее окно (щель, проходное сечение) золотника – пространство, образованное кромками шеек золотника и окон в корпусе золотникового механизма, в котором осуществляется дросселирование потока проходящей жидкости, обеспечивающее процесс управления гидродвигателем (золотники различаются по количеству рабочих окон, например, могут быть четырех- двух- и однощелевые (кромочные) золотники).

Открытие окна или открытие щели (проходного сечения) золотника – ширина рабочего окна (щели), равная расстоянию между кромками шеек золотника и окон в корпусе, замеренному параллельно оси золотника (на рис. 30 размеры h₁ – h₄).

Начальное открытие окна (щели, проходного сечения), открытие в среднем положении – размер открытия рабочего окна золотника в среднем (нейтральном) положении.

Радиальный зазор (рис. 30) – половина разности диаметров золотника и цилиндрической поверхности корпуса.

Перекрытие окна (щели, проходного сечения) золотника – величина захода кромки шейки золотника за кромку окна в корпусе, измеренная параллельно оси золотника, при котором окно переходит в радиальный зазор.

Длина рабочего окна (щели, проходного сечения) прямоугольной формы – размер его, замеренный по внутренней цилиндрической поверхности корпуса золотника, в плоскости, перпендикулярной к оси золотника.