Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Тарко Л.М. Переходные процессы в гидравлических механизмах

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.37 Mб
Скачать

и(О, т) = — [iKv У Av s m ю " sin со,; т.

(Од

п = 1

В соответствии с этим определяем закон изменения скоро­ сти втекания рабочей жидкости в гидроцнлиндр при переходном

процессе, вызванном

изменением нагрузки.

 

v(0,t)=v0(l-

|Ж„ \

А 0

s i n M "

sin К t) .

 

\

 

(On

J

Следует заметить,

что выведенные

переходные функции в

безразмерном виде совпадают

по форме с

соответствующими

переходными функциями, относящимися к переходному процес­ су, вызванному включением насоса постоянной производитель­ ности, в той их части, которая включает коэффициент Kv. Это объясняется совпадением в определенной части соответствую­ щих преобразованных функций для этих видов переходного про­ цесса при выбранных в настоящей работе безразмерных пере­ менных. Разумеется, указанное совпадение является формаль­ ным, и в размерном виде соответствующие расчетные зависимо­ сти существенно отличаются друг от друга. Однако отмеченное обстоятельство создает большие удобства при выводе расчетных зависимостей, а также при их использовании для проведения вычислений. Важным при этом является то обстоятельство, что в зависимостях, относящихся к различным видам переходного процесса, содержатся одинаковые безразмерные величины, ко­ торые подсчитываются один раз и в дальнейшем могут быть использованы многократно при расчете движения поршня, ко­ лебаний давления и скорости жидкости при различных видах переходного процесса.

Как было отмечено выше, колебания протекают на частотах, определяемых при помощи трансцендентного уравнения (106) и с использованием формул (110) — (116).

Для определения длительности переходного процесса, выз­ ванного изменением нагрузки в рассматриваемой системе гид­ ропривода с источником питания постоянной производительно­

сти, служит

зависимость (120).

Это объясняется

совпадением

знаменателей

рассматриваемых

преобразованных

функций и

преобразованных функций, относящихся к случаю переходного процесса, вызываемого пуском источника питания постоянной

производительности.

 

 

 

 

 

 

Приведем пример расчета гидросистемы с использовавшими­

ся

выше данными: у=\8,9 t—0,616

(1—cos 82 /) ; р(—/, t) =

=

83—82,7 cos 82/, /?(0, /) =83—71,8

cos 82/;

u(0, 0=294

—350 sin 82/. В этом

расчете

принято У? = 14 660 кгс.

При

вдвое более коротком

напорном

трубопроводе

получаем:

у=

160

О 0.2 О.Ч 0.6

0.8

р

0

0.1

0,2 0,3

0,4

ju

Рис. 57. Диаграмма 6Р=

 

Рис.

58.

Диаграмма

б„ =

=const

 

 

 

 

 

=const

 

 

= 18,9/ — 0,487(1— cos

94/);

/?(—/,

/) =

83 — 77,8

cos 94 /;

p(0, /) =83—74,4 cos

94/; »(0, /) =294—195 sin 94/.

 

 

Результаты расчета

показывают,

что амплитуда

колебаний

поршня при данном виде переходного процесса меньше для механизма с источником питания постоянной производительно­ сти. Для такого привода частота колебаний ниже. Амплитуда колебаний давления выше у источника питания, чем у цилин­ дра, что связано с подвижностью поршня. Укорочение напор­ ного трубопровода приводит к снижению амплитуды колебаний поршня при переходном процессе, что способствует повышению точности работы механизма.

О системах с короткими трубами. Для систем с короткими трубопроводами и, соответственно, малыми и f> расчет пере­ ходных процессов проводится проще ввиду малой величины амплитуд колебаний на обертонах. Б расчетных зависимостях часто можно ограничиться использованием лишь первого члена ряда, относящегося к основной гармонике. Будем характеризо­ вать степень влияния обертонов, или степень распределенности параметров системы, отношением амплитуд колебаний на пер-

.-

с

/1р(С0о)

s

вом обертоне

и основной

гармонике

ор = —-——

и о„ =

 

 

 

Ар{щ)

 

161

=

ц "и ю

. На рис. 57 и 58 представлены

диаграммы

в координа­

тах и

т>, на которых показаны

кривые с

постоянными вели­

чинами

б р

и би, равными 0,2; 0,1; 0,05.

Графики

показывают,

что б р и би

уменьшаются с уменьшением

р, и

Кривые 6р =

0,05

и

б„ = 0,05 ограничивают область,

в

которой

с достаточной

для

технических

расчетов точностью

до

5%

можно

пренебрегать

обертонами и ограничиваться в расчетах учетом первого члена ряда в соответствующих формулах. Такие гидросистемы с ко­ роткими трубопроводами близки к системам с сосредоточенны­ ми параметрами и к ним применима изложенная в книге мето­ дика расчета. Упрощение расчета достигается применением приближенных формул для определения величин coi, исключаю­ щих необходимость трудоемкого решения трансцендентных уравнении

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

 

 

1.

А н а н ь е в

И. В., Т и м о ф е е в

П. Г. Колебания

упругих систем в

авиационных конструкциях и их демпфирование. М.,

«Машиностроение»,

1965, 527 с.

 

 

 

 

 

 

2.

А р о н о в и ч

Г. В., К а р т в е л п ш в и л и Н. А.,

Л ю б и м ц е в

Н. К.

Гидравлический

удар и уравнительные

резервуары. М.,

«Наука», 1968.

 

3.

Б а р а н о в

В. Н., З а х а р о в

Ю. Е. Электрогндравлнческпе и

гид­

равлические вибрационные механизмы. М., «Машиностроение»,

1966, 244 с.

4.

Б а ш т а

Т. М. Машиностроительная гидравлика. М.,

Машгиз,

1963,

696 с.

 

 

 

 

 

 

 

5.

Б а ш т а

Т. М. Гидравлические

приводы летательных

аппаратов, М.,

«Машиностроение»,

1967, 496 с.

 

 

 

 

6. Б а ш т а Т. М.,

З а н ч е н к о

I I . 3., Е р м а к о в

в и ч Е. М. Объемные

гидравлические

приводы. М.,

1969, 627 с.

 

 

В. В., X а и м о- «Машиностроение»,

7. В е л и к

Н. П. К расчету собственных частот колебаний в сложных

трубопроводах.

«Известия вузов. Авиационная техника», 1965, 2, с. 3—8.

8. Б е л п к

Н. П. К расчету волновых процессов в сложных трубопрово­

дах при периодическом изменении расхода. «Известия вузов. Авиационная

техника». 1965, № 3, с. 3—11.

 

 

 

 

 

 

9. Б о ч а р о в

10. А., П р о к о ф ь е в В.

Н.

Гидропривод

кузнечно-

прессовых машин М., «Высшая школа»,

1969, 273 с.

 

 

 

10. Б р о и Л. С ,

Т а р т а к о в с к и й Ж- Э. Гидравлический

привод

аг­

регатных

станков

и

автоматических

линий.

М.,

«Машиностроение»,

1967,

356 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

Г а м ы н н н

Н. С. Основы

следящего

гидравлического

привода. М.,

Оборонгиз, 1962.

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

Г а н и ч е в

А. И. Определение

собственных частот колебаний

сжи­

маемой жидкости в сложном трубопроводе. «Известия вузов. Машинострое­ ние», 1966, № 10, с. 73—77.

13. Г е л ь м а н А. С , М о р о з о в а Н. И., Ф р о л о в К- В., Ф у р м а н Ф. А. Нестационарные колебания гидравлических линий. «Машиноведение»,

1967, №

1, с. 79—85.

14.

Г е р ц Е. В., Л е в и т с к и н Н. И., Ц у х а н о в а Е. А. Теория пнев­

матических и гидравлических механизмов машин-автоматов. Сб. Института

машиновеедння. «Теория машин и механизмов». Вып. 107—108, «Наука»

1965,

с. 54—59.

 

15. Е р м а к о в В. В. Гидравлический привод металлорежущих станков.

М., Машгиз, 1963, 324 с.

 

16. Ж у к о в с к и й Н. Е. О гидравлическом ударе в водопроводных

тру­

бах. Полное собр. соч. Т. V I I , М., ОНТИ, 1937, 412 с.

 

163

17.

3 а и ч е н к о I I . 3. Автоколебания

в гидропередачах

металлорежущих

станков. М., Машгиз, 1958, 220 с.

 

 

 

 

18.

З а х а р о в 10.

Е. О волновом

уравнении для гидравлических меха­

низмов. Сб. «Гидроавтоматпка». «Наука»,

1965.

 

 

19.

З а р е В. В., П у т н ы п ь Я-

А.

Гидравлический

и

электрический

приводы

металлорежущих станков. Рига,

изд. «Лпесма»,

1965, 144 с.

20.

К о л е с н и к о в

К. С. Вынужденные колебания

потока идеальной

сжимаемой жидкости в однородной прямой трубе. «Известия АН СССР. Ме­

ханика н машиностроение»,

1963, № 4, с. 14—21.

21. К о р о б о ч к и н Б.

Л., К о м и т о в е к и М. Д. О передаточных

функциях трубопроводов гидросистем в сосредоточенных и распределенных

параметрах. «Машиноведение», 1968, № 4,

с. 37—44.

 

 

 

 

 

 

22.

К р а с с о в

И. М. Гидравлические

элементы систем

автоматического

регулирования. М., Машгиз,

1963,

164 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

К р ы л о в

А. Н. О

некоторых

дифференциальных

уравнениях

мате­

матической физики. М., Гостехиздат, 1950.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.

Л е щ е н к о

В. А. Гидравлические

следящие'приводы

для

автомати­

зации станков. М., Машгиз,

1962, 36S с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

Л у р ь е А. I I . Операционное

исчисление

и его приложения

к задачам

механики. М., Гостехиздат,

1951, 432 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

Л ь ю и с

Э,

С т е р н

X.

Гидравлические

системы

управления. М.,

«Мир»,

1966, 408 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

Н е м н р о в с к и н

И. А. Графо-аналитический

метод

расчета

гидро­

приводов. М., «Машиностроение»,

1968. 144 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28.

П а с ы н к о в

Р. М., Г а й ц г о р и

М. М.

Расчет

 

гпдрообъемпых

трансмиссии с учетом динамических нагрузок.

 

«Вестник

машиностроения»,

1967, № 10, с. 48—50.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

П о п о в

Д. Н. Обобщенное

уравнение

для

определения

касательных

напряжений на стенке трубы при неустановившемся движении

вязкой

жидко­

сти. «Известия вузов. Машиностроение»,

1967, № 5.

 

 

 

 

 

 

 

30.

П о п о в

Д. Н. О

потерях напора

в трубопроводах

при

неустановив­

шемся

движении

жидкости. «Вестник

машиностроения»,

1969, №

6, с. 19—20.

31.

П р о к о ф ь е в

В. И., Ф у р м а н

Ф. А.,

Г е л ь м а н

А. С. Динами­

ческие

характеристики

системы,

составленной

из

двух емкостей,

соединен­

ных трубопроводами. Труды

VI I семинара

по гндропиевматике. М., «Наука»,

1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

П р о к о ф ь е в

В. Н. Расчет

вынужденных

колебаний

гидропривода.

«Вестник машиностроения», 1967, № 12, с. 11 —17.

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

Р ж е в к и и

С. Н. Курс

лекции

по теории

звука. М.,

Изд.

МГУ,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34.

Р о з а н о в

Б. В. Гидравлические

прессы. М.,

Машгиз,

1959,

428 с.

35. Т а р к о Л. М. Об учете динамических погрешностей при регистрации переменного давления. «Известия АН СССР, ОТН». 1958, № 8, с. 71—72.

36. Т а р к о Л.

М. Волновые процессы в трубопроводах гидромеханиз­

мов. М., Машгиз,

1963,

184 с.

37. Т а р к о Л. М. Расчет объемной гидропередачи. «Механизация и ав­

томатизация производства»,

1965, № 5, с. 24—26.

38. Т а р к о Л. М. Переходный процесс при изменении нагрузки гидрав­ лического механизма. «Машиноведение», 1967, № 2, с. 27—32.

39. Т а р к о Л. М. Частоты собственных колебании системы измерения давления. «Приборы и системы управления», 1967, № 12, с. 22—23.

40. Т а р к о Л. М. Номограммы частот собственных колебаний гидропе­ редач. «Вестник машиностроения», 1969, № 6, с. 20—21.

164

41.

Т р и ф о н о в

О. Н. К расчету гидравлических

вибраторов.

«Известия

вузов. Машиностроение»,

1959, № 9, с. 155—168.

 

 

 

 

42.

Т у м а р к и и

М. Б. Гидравлические следящие приводы. М., «Маши­

ностроение», 1966,

296

с.

 

 

 

 

 

43.

X a ii м о в ич

Е.

М. Гидроприводы

и

гидроавтоматам

станков.

Изд. 2-е. Киев, Машгнз,

1959, 556 с.

 

 

 

 

 

44.

Х о х л о в

В. А. Электрогидравлический

следящий

привод,

«Наука»,

1964.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

Ц у х а н о в а

Е. А. Об уравнениях

движения

гидроприводов с уче­

том сжимаемости

рабочей среды. «Машиноведение»,

1966,

№ 6, с. 24—30.

46. Ч а р и ы й И. А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. М., Гостехпздат, 1951, 211 с.

О Г Л А В Л Е Н И Е

Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные

обозначения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

I . Переходные

процессы

при

открытии

органа

 

управления

Динамика

системы

общего

вида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переходный процесс при расположении органа управления у

 

источника питания и сливного резервуара

 

 

 

 

 

 

Пуск

гидравлического

механизма

 

с расположением

органа

 

управления

у

источника

 

питания

при

 

постоянном

дав­

 

лении

в

сливной

линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение давления в гидросистеме после открытия

органа

 

управления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидравлическая

система

с

расположением

органа

управления

 

у источника питания постоянного давления и сливного ре­

 

зервуара

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование

переходного

процесса

при

расположении

 

органа

 

управления

у

гидравлического

цилиндра

 

 

 

 

 

 

 

Динамика

гидромеханизма

с

расположением

органа

управле­

 

ния

у

силового цилиндра

при постоянном

давлении

в

слив-

 

нон

магистрали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ

динамики

гидравлического

механизма

с

источником

 

питания

постоянного

давления

при

расположении

 

органа

 

управления

у

гндроцилнндра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

I I . Переходные

процессы

при

пуске объемной

гидропередачи

Пуск гидропередачи с насосом постоянной

производительности

 

Частоты собственных колебаний гидравлической системы с ис­

 

точником

питания

постоянной

производительности

 

 

Г л а в а

I I I . Переходные

процессы

при

закрытии

органа

управления

Общие

динамические

соотношения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перекрытие напорной

линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Остановка гидравлического механизма с постоянным

 

давле­

 

нием

 

в

сливной

линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. .

Г л а в а

I V . Переходные

процессы

при

перекрытии

напорной

и

сливной

 

линий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные

динамические

зависимости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переходный процесс при одинаковых размерах напорной и

сливной

линий

132

Г л а в а V.

Переходные процессы при изменении нагрузки

гидравли­

 

ческого

механизма

 

Основные динамические зависимости

143

Изменение нагрузки гидропривода с источником питания посто­

янного давления

144

Переходный

процесс в гидропередаче с постоянным

давлением

в

сливной

линии

145

Переходный процесс в гидроприводе с источником питания постоянного давления при учете динамических явлений в

сливной магистрали

152

Переходный процесс при изменении нагрузки

гидравлического

механизма с источником питания постоянной производитель­

ности

157

Литература

163

Л е о н и д М и х а й л о в и ч Т а р к о

 

 

 

 

 

П Е Р Е Х О Д Н Ы Е П Р О Ц Е С С Ы ,

 

 

 

 

В Г И Д Р А В Л И Ч Е С К И Х М Е Х А Н И З М А Х

 

 

 

Р е д а к т о р

и з д а т е л ь с т в а

// . Я.

Доброхотова

 

 

Х у д о ж н и к

£ .

С.

Пермяков

 

 

 

 

 

Т е х н и ч е с к и й р е д а к т о р

Ф. П.

Мельниченко

 

 

К о р р е к т о р Н. II.

Шарунина

 

 

 

 

 

С д а н о

в

н а б о р 28/V—1973

г.

П о д п и с а н о

к

печати

11/Х1 —1973 г. T-159J6 Ф о р м а т

бОХЭО'/ю. Б у м а г а

№ 2

П е ч .

л .

10.5 Уч . - изд .

л .

9,6. Т и р а ж

7.000

э к з .

З а к а з

ЛЬ

1093.

Ц е н а 49 коп.

 

 

 

 

 

И з д а т е л ь с т в о « М а ш и н о с т р о е н и е »

 

 

 

 

107885. Л1осква,

Б-78, 1-il

Б а с м а н н ы й

пер .

3.

 

М о с к о в с к а я т и п о г р а ф и я N° 32

 

 

 

 

 

« С о ю з п о л н г р а ф п р о м а »

при

Г о с у д а р с т в е н н о м

 

к о м и т е т е С о в е т а М и н и с т р о в С С С Р по д е л а м

 

и з д а т е л ь с т в , п о л и г р а ф и и и к н и ж н о й т о р г о в л и .

 

М о с к в а , К-51,

Ц в е т н о й

б у л ь в а р , д .

26.

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ