1 Разработка принципиальной схемы следящего гидропривода
Наибольшее применение в автоматизированных электроприводах получили приводы с дросселями, установленными на входе и выходе из исполнительного механизма, которые обеспечивают стабильные механические характеристики при любых влияниях статических и инерционных нагрузок на исполнительный механизм привода. Электрогидравлический усилитель мощности или дроссельный распределитель с пропорциональным электрическим управлением реализуют регулируемые дроссельные одинаковые щели как на входе, так и на выходе исполнительного механизма привода. На выходе из насоса, а также на входе и выходе из исполнительного механизма в гидросистеме устанавливаются устройства контроля давления – манометры и реле давления ( в точках А, Б, В, Г).
Гидропривод фрезерного станка с дроссельным регулированием изображен на рисунке 1.
1 – асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором; 2 – приемный фильтр; 3 – насос объемного типа; 4 – предохранительный клапан с пропорциональным электрическим управлением; 5 – манометр; 6 – реле давления; 7 – напорный фильтр; 8 –дроссельный распределитель с пропорциональным электрическим управлением; 9 –блок управления БУ 2110; 10 – тахогенератор; 11 – передающий механизм;12 – сливной фильтр ; 13 – гидроцилиндр с односторонним расположением штока (одноштоковый).
Рисунок 1 – Функциональная схема гидропривода с дроселями, установленными на входе и выходе из исполнительного механизма, и обратной связью по скорости
2 Выбор исполнительного органа, расчёт входных и выходных параметров
Гидравлические цилиндры выбираются из каталога [3] при соблюдении следующих условий:
где
и
-
соответственно паспортное и заданное
значения толкающего номинального усилия
на штоке;
и
-
соответственно паспортное и заданное
значения максимального хода штока
гидроцилиндра;
и
-
соответственно паспортное и заданное
максимальные значения скорости движения
штока.
Заданные параметры:
Длина
хода поршня
–
;
Толкающее
усилие номинальное –
;
Допустимая
скорость движения –
;
По заданным условиям выбираем гидроцилиндр по таблицам 2.1-2.2.
Принимаем гидроцилиндр типа ЦРГ63*32 со следующими параметрами:
Толкающее
усилие номинальное –
;
Ход
поршня максимальный –
,
минимальный –
;
Допустимая
скорость движения –
;
Номинальное
давление –
;
Максимальное
давление –
;
Механический КПД – 0,95;
Диаметр поршня – 63 мм;
Диаметр штока – 32 мм;
Масса – 3,8.
Полезный
перепад давления при условии, что
давление на выходе равно нулю (
):
,
.
где
-
необходимый перепад давления,
;
-
давление в нагнетательной (бесштоковой)
полости гидроцилиндра,
;
-
давление в сливной (штоковой) полости
гидроцилиндра,
(при выборе гидроцилиндра предполагается,
что
);
-
диаметр поршня гидроцилиндра, м;
-
диаметр штока гидроцилиндра, м;
-
механический КПД гидроцилиндра
механический КПД гидроцилиндра
;
и
-
соответственно объёмные расходы жидкости
на входе (в нагнетательном трубопроводе)
и на выходе (в сливном трубопроводе)
гидроцилиндра,
;
-
эффективная площадь поршня в бесштоковой
полости гидроцилиндра,
.
площадь поршневой полости:
,
.
.
Максимальный расход на входе:
,
где
– максимальная скорость движения
жидкости.
.
Максимальный расход на выходе:
,
где площадь штоковой полости:
;
;
.
Коэффициент эффективных площадей поршня:
,
.