Разработка программного обеспечения микропроцессорной системы автоматической коррекции скорости / Гидроцилиндр-Г29-32

Гидроцилиндр (ГЦ). Данный силовой цилиндр представ­ляет собой гидродвигатель. Внутренний диаметр цилиндра равен 0,2 м, а рабочее давление 5 МПа.

Выберем гидродвигатель Ц 200 его характеристики:

Диаметр поршня, мм 140

Диаметр штока, мм 142

Внутренний диаметр цилиндра, мм 200 Скорость перемещения, см/с 6,3

Длина хода, мм 40

Длина одного перемещения (равна цене импульса), мм 0,01

Механическое КПД 0.93

Рассчитаем усилие F на поршне

F=P-S_эф

где Р - рабочее давление, Мпа;

S_эф - эффективная площадь поршня, м.

Тогда

Расход рабочей жидкости Q равен:

Q=v · S_эф

где v - скорость перемещения поршня.

Q=v · S_эф = 6 л/мин

В гидроцилиндре необходимо сделать демпферное отверстие, соединенное с каналом слива, для того чтобы не было зон застоя и для избежания гидравлического удара об дно цилиндра при резком значительном перемещении поршня гидроцилиндра. Коэффициент демпфирования принимаем равной 1.

ζ_д =1 .

Согласно Топчееву [4] передаточная функция гидродвигателя равна:

где ζ_д - коэффициент демпфирования, он равен 1, поэтому; Т_д1,Т_д2 - постоянные времени.

Т_д1=

Т_д2=

Так как коэффициент демпфирования равен 1, то:

Т_д1== Т_д

Т_д2== Т_д

Т_д1 и Т_д2 равны между собой:

Т_д =Т_д1 =Т_д2

тогда:

Где Т_л согласно Топчееву равен:

Т_д =

где Е - модуль объемной упругости, для масла трансформаторного Е=1,768па;

V - объем рабочий, он равен V=3,14*0,04*0,1²=0,001 м³;

К_у - коэффициент характеризующий утечку, равен 0,005;

К_гд - коэффициент гидродвигателя, равен 0,0074 [6]

К_ω - коэффициент жидкостного трения в напорном трубопроводе, он рассчитывается по формуле:

К_ω =

где λ. - Коэффициент Дарси;

v - динамическая вязкость рабочей жидкости, равна 1,2-1 (У⁶ м/с при

числе Рейнольдса равной 100000;

υ - скорость в напорном трубопроводе, рассчитывается по форму­ле:

Согласно выбранному ГЦ скорость перемещения поршня дос­тигает 6,3 см/с. Примем данное значение: υ =6 см/с

d - диаметр напорного трубопровода:

,

по сортаменту принимаем d = 0,01 м

Тогда подставим полученные значения в выражение:

К_ω =

К_ω = 2,1·10^-2

Найдем К_д:

=46,39

Теперь найдем Т_д согласно формуле:

Т_д = =0,00114

Подставим полученные значения в формулу передаточной функции и получим: