29 Назначение, принцип действия, конструкция электрогидравлического пульсатора

Устройство относится к области машиностроения, в частности к системам автоматического управления гидравлическими механизмами, и может быть использовано в элементах гидравлических цепей (рис.3.11). Целью устройства является увеличение коэффициента усиления по мощности и упрощение конструкции. Устройство работает следующим образом. При отсутствии входных напряжений U₁ и U₂ золотник 2 находится в нейтральном сложении, в гидравлической нагрузке U отсутствуют импульсы давления жидкости. При этом низконапорные гидравлические контуры настраиваются таким образом, что давления в низконапорных торцовых полостях 4 и 5 гидрораспределителя одинаковы.

Это достигается за счет того, что при отсутствии напряжения U₁ и U₂ на ключах 14 и 15 выравниваются гидравлические сопротивления регулировкой гидравлических дросселей 12 и 13. Эта регулировка исключает неравенство гидравлических сопротивлений при наличии возможных разбросов начальных гидравлических сопротивлений ключей 14 и 15 при отсутствии управляющих напряжений.

Напряжения U₁ и U₂ подаются на электроды 16-19 в инверсии: рост, например, U₁ от нуля до максимального уровня означает снижение U₂ от максимального уровня до нуля и наоборот.

В частности, при росте U₁ от нуля до максимального уровня (U₂ изменяется от максимума до нуля) происходит рост гидравлического сопротивления ключа 14 и падение гидравлического сопротивления ключа 15, то есть происходит перераспределение гидравлических сопротивлений, растет давление в торцовой полости 4 и падает давление во второй торцовой полости 5. Создаются условия для перемещения золотника 2 вправо.

Таким образом, создаются условия двойного воздействия на золотник 2 от ключей 14 и 15, когда управляемые гидравлические мощности от ключей 14 и 15 складываются и результирующая мощность прикладывается к золотнику 2. При смещении золотника 2 вправо средняя полость 9 сообщается с нагрузкой 11, в которую подается высокое давление жидкости от высоконапорного насоса 10. Это давление подводится к нагрузке 11 до тех пор, пока присутствует напряжение U₁ и отсутствует U₂.

Следующая фаза работы гидравлического пульсатора начинается с ростом напряжения U₂ от нуля до максимального значения и снижением напряжения U₁ от максимального до нуля. При этом растет гидравлическое сопротивление ключа 15 и снижается - ключа 14. В результате перераспределения давлений золотник 2 смещается влево и появляются импульсы высокого давления, которое подается в нагрузку 11.

Таким образом, при подаче напряжения U₁ и U₂ в инверсии с заданной наперед частотой повторения в нагрузке 1 формируются мощные гидравлические импульсы высокого давления. Практически вся мощность нагрузки 11 определяется мощностью высоконапорного насоса 10, частота повторения импульсов определяется частотой инверсии напряжений U₁ и U₂

30 Назначение, принцип действия, конструкция электрогидравлического усилителя мощности

ЭГВУМ предназначены для использования в системах дозирования топлива, минеральных масел, расходных компенсаторах, регуляторах расхода и давления минеральных масел и топлива (рис. 3.12).

Принцип действия усилителя основан на создании докритического безгистерезисного режима силового потока энергии путем его закрутки в замкнутом объеме проточной части. Конструктивно регулирующий эле­мент ЭГВУМ содержит вихревую камеру 1 и расположенный в ней элек­трод-диск 2, на которые подается управляющее напряжение U₁ .

Силовой поток энергии Q_п энергоносителя подается по каналам питания 3 радиально, а установочный поток под давлением Р_у тангенциально, поэтому результирующее движение энергоносителя получается закрученным с отводом выходного расхода Q_в через канал 5.

Соотношение величин Q_п и Р_у подбирается таким, что в проточной части закрутка энергоносителя приобретает характер критического режима, когда на линейном спадающем участке в пределах Р_у1 ≤ Р_у ≤ Р_У2 подача незначительного по мощности управляющего напряжения U_У резко развихряет силовой поток энергии с переводом рабочей точки А(U_У =0) в точку А’(U_У ≠0) (рис. 3.13).

Величина получающегося при этом изменения расхода и будет выходным сигналом ЭГВУМ. ЭГД взаимодействие поля униполярно заряженного энергоносителя с управляющим электрическим полем в проточной части обладает по отношению к силовому потоку энергии р_п усилительным эффектом по мощности:

(55)

где Q_HР_Н - мощность в нагрузке усилителя (индекс 1 для U_У= 0, индекс 2 для U_У ≠0);

U_YI_Y - мощность управления.

Проведенные исследования показали, что величина КN тем больше, чем меньше константа Рейнольдса С_RE энергоносителя:

(56)

где μ, ρ - динамическая вязкость и плотность

Анализ более чем 150 рабочих жидкостей показал, что чем меньше C_RE, тем круче спадает расходная характеристика регулирующего элемента и тем эффективнее работа усилителя. Статическая характеристика для ЭГВУМ соответствует следующим значениям C_RE (Н1/2) при 200С: бензин «АИ-93» -19,3; керосин «Т-1» - 52,0; масло «индустриальное-20» - 2003,4 (рис. 3.14).

5