8.1. Prezentare generală
Putere - un set de supape hidraulice si motoare hidraulice volumetrice, în care deplasarea elementului de comandă este convertit într-o mai mare element de putere gestionat mișcare coordonată cu mișcarea elementului de control al vitezei și a direcției de deplasare.
actuator hidraulic hidraulic tip servo este o putere, în care elementul de acționare (randament) reproduce (monitoare) legea care guvernează mișcarea corporală (intrare), pentru care sistemul asigură o conexiune continuă între ieșirea și elementele de intrare, care se numește feedback.
Numele acestui unitate - „servo hidraulic“ sau „servo-hidraulic“ - justificată de faptul că producția direcției în mod automat, prin feedback-ul elimină decalări între variabila manipulată (semnal de intrare) și răspunsul (semnalul de ieșire).
servotransmisiilor hidraulice sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii tehnice și, în special, în sistemele de upravl6eniya masini de transport moderne, inclusiv autovehicule, nave, avioane și alte aeronave.
O schemă bloc a unității servo (Fig.8.1) este alcătuit din următoarele elemente de bază:
dispozitiv de memorie maestru care generează un semnal proporțional de control la deplasarea dorită a dispozitivului de acționare (senzori reacționează la modificarea condițiilor de operare sau parametri de proces);
comparator SU sau eroare senzor, semnalul de reproducere corespunzător de semnalul de acționare-control;
amplificator A, care este produs de putere a semnalului de control câștig datorită sursei de energie regenerabilă externă;
Mecanismul de acționare MI care deplasează obiectul de control și reproduce programul specificat de către o unitate predeterminată;
feedback-OS, în care elementul de acționare este conectat la dispozitivul de comparare sau amplificator. Feedback-ul este un element distinctiv al unității servo.
Figura 8.1. O schemă bloc a unității servo
Valoarea x = f (t) (sau viteza de deplasare) imprimate dispozitivului driver de comparator, numit „intrare“, și = y cp (t) (sau viteza de mișcare) este reprodusă de servomotor, - „ieșire“. Diferența (x - y) = ε se spune eroare de sistem sau de urmărire a erorilor.
Principiul de funcționare al unității servo este după cum urmează. Modificarea condițiilor parametrilor mașinii sau de proces determină dispozitivul de setare, care creează o neconcordanță în sistem. Semnalul de eroare acționează asupra amplificator, și prin el la dispozitivul de acționare. Mișcarea consecutivă a semnalului dispozitivului de acționare prin feedback-ul elimină nealinierea și care rezultă în întregul sistem în poziția inițială.
Luați în considerare exemplu de lucru al unității de servo pe conceptul de direcție auto (Figura 8.2).
Figura 8.2. Diagrama schematică a urmăritorului
unitate de vehicul de direcție 1 - pompa (sursa de alimentare externă); 2 - Mufă amplificator;
3 - feedback-ul; 4 - servomotorul;
5 - amp suveică; 6 - șurub; 7 - o (unitate de reglare) a volanului
În drept care rulează toate elementele unui sistem de direcție autovehicul se află în poziția de repaus. Fluid de la pompa 1 este furnizată hidraulic tip booster spool. Spool 5 amperi în poziția neutră, și în ambele cavități ale servomotorului 4 Setați aceeași presiune. Pentru a schimba direcția de mișcare a conducătorului vehiculului rotește volanul 7. Conectată cu șurubul volanului 6 deplasează bobina amplificator cu o sumă x, determinând o asimetrie în sistem. În care o suprafață de deschidere a unei singure ferestre de funcționare a amplificatorului sunt reduse, iar celălalt este în creștere. Acest lucru creează o diferență de presiune în elementul de acționare, și piston său începe să se miște, se deplasează magnitudinea y și roțile de cotitură. Concomitent, prin mișcarea de feedback a pistonului 3 este transmisă la butucul 2 al amplificatorului. Setul de 2 și 3 este dispozitivul comparat. Manșonul este deplasat în aceeași direcție ca și bobina 5, atâta timp cât nepotrivire în sistemul hidraulic cauzată de rotirea volanului, este eliminat. Cu rotație continuă a volanului de către conducătorul auto a pistonului tija se va deplasa, de asemenea, în mod continuu, provocând o rotație corespunzătoare a roților. In acest efort mic al șoferului aplicat la volan, transformat hidraulic într-un efort major pe tija pistonului necesară pentru a controla masina.
8.2. rapel clasificarea
Utilizat în actuatori hidraulice automate actuatori hidraulice sunt clasificate în conformitate cu următoarele criterii.
Prin metoda de control distinge acționare hidraulice fără feedback și feedback-ul între elementul de comandă și elementul de antrenare al servomotorului.
Prin elementul de structură de control acționare hidraulice sunt împărțite în amplificatoare cu Hydrodistributor tip suveică ștrangulare cu duză și supapă, cu un tub de jet, macara, cu un ac de accelerație.
Prin numărul de amplificare etapelor servomotoare hidraulice sunt divizate în una, două și mai multe etape. Multietajată utilizat în cazurile în care este necesar să se obțină o mare putere de ieșire menținând în același timp sensibilitatea ridicată a amplificator hidraulic.
Conform semnalului de comandă înseamnă acționare hidraulice sunt împărțite în amplificatoare cu semnale mecanice și electrice de control.
Caracteristicile importante ale amplificatoarelor sunt factori de câștig: pe capacitatea de kN. Structura KQ. kυ de viteză și presiune kP.
în cazul în care Nvyh. Nin - putere la elementul de antrenare și puterea de direcție de acționare consumat la controlul său; δQ, δυ, Dp - viteza de schimbare a ratei de curgere a elementului antrenat și elementul de acționare presiunea de evacuare a fluidului prin schimbarea poziției elementului de comandă de direcție de către o sumă Ax.
8.3. Tipul de mosor hidraulic
servomotoare hidraulice tip mosor sunt cele mai larg. Ele sunt simple în design, evacuate din axială forte de presiune fluide statice sunt ușor de gestionat, au o eficiență ridicată și asigură realizarea câștig de putere considerabilă.
motor hidraulic Schema de servodirecție tip suveică cu o mișcare rectilinie și un braț rigid furnizat feedback pe ris.8.3.
Ris.8.3. Scheme de direcție feedback-ul de tip suveică:
1 - balama; 2 - Rod; 3 - distribuitor de diapozitive; 4 - pistonul;
5 - carcasă cilindrică; 6 - balama; 7 - pârghie diferențială
Acest servo constă în principal din aceleași elemente ca și discutat mai sus puterea direcției de acționare a vehiculului. Atunci când se deplasează tija 2 conectată la mânerul de comandă deplasează balama brațul diferențială feedback-ul la 1 la 7, care tricota tijele de acționare 5 și bobina distribuitorului 3. Deoarece forța contracarând deplasarea bobinei distribuitorului este semnificativ mai mică decât forțele corespunzătoare care acționează în sistemul piston de putere 4, articulația 6 poate fi văzut la începutul mișcării ca o tijă fixă 2, ca o consecință a mișcării sale va determina brațul 7 prin intermediul distribuitorului de deplasare a pistonului 3. suveică ca rezultat, deplasarea bobinei și din poziția neutră, lichidul pătrunde în cavitatea corespunzătoare a deplasării cilindrului 5 provocând al pistonului 4, și, prin urmare, articulația 6, asociată cu „ieșire“. Astfel, elementul de ieșire este deplasată în mod proporțional cu deplasarea tijei 2.
După tija de mișcare 2 este terminată, pistonul 4 continuă să împingă raportul prin feedback-ul plunjer distribuitor cu sertar cilindric 3 se deplasează de pârghie 7 opusă celei pe care le-a primit în prealabil cu tija de comandă de deplasare 2. Deoarece, în acest caz, furnizează fereastra bobinei va fi un rezultat al mișcării plunjer inverse acoperă treptat, cantitatea de lichid care curge în cilindrul 5 scade, prin care viteza pistonului va scădea atâta timp cât vine opturatorul într-o poziție în care fereastra este complet suprapunere , viteza devine zero.
Atunci când se deplasează bobina în mișcarea de stronțiu piston opus al tuturor elementelor dispozitivului de comandă va fi în direcția opusă.
De fapt, fazele individuale de mișcare „de intrare“ și „ieșire“, unitatea de servo cu feedback-ul considerat rigid nu există, iar ambele mișcări au loc aproape simultan, de exemplu, nu este un pas, ci o continuă „monitorizare“, dispozitivul de acționare pentru deplasarea „intrare“.
8.4. Duză de direcție și supapă
Duză de direcție și supapă (ris.8.4) constă dintr-un element de control sub forma neregulată a clapetei 1 camera mezhdrosselnoy 2 a clapetei de accelerație reglabilă construită ca o duză 3, obturatorul 4 și dispozitivul de acționare 6 și de la servomotor 5.
Ris.8.4. Duza de direcție și clapa:
1 - o acceleratie necontrolată; 2 - Camera mezhdrosselnaya; 3 - duză;
4 - supape; 5 - actuator; 6 - Unitate de setare
Liquid este furnizat la amplificator hidraulic de acceleratie neregulată. Din camera mezhdrosselnoy un fluid parte Q2 curge prin spațiul format de suprafața frontală a duzei și a valvei, iar celălalt Q1 este furnizat la elementul de acționare. La schimbarea pozițiilor supapelor se schimbă presiune mezhdrosselnoy în camera și curge prin duză. În același timp, a schimbat forța asupra dispozitivului de acționare, debitul Q1 și mișcarea viteza υ a elementului de ieșire. sugrumare nereglementată poate fi format ca un pachet de șaibe subțiri cu găuri circulare.
Paleta duzei este concepută ca o duză cilindrică sau un canal capilar. Creșterea diametrului duzei duce la o creștere a consumului și a sistemului de performanță. Amortizorul are o formă plană și este mutat din expunerea la semnalul de control.
Tip hidraulic duza flap design diferit simplitate, fiabilitate în funcționare și performanță. Pentru aceasta poate fi alimentat cu P0 putere de lichid de înaltă presiune. În aparatul duza-clapei fara perechi de frecare, ceea ce asigură o sensibilitate ridicată. Dezavantajul este acela de curgere neproductiv fluid prin duză, o eficiență scăzută și câștigul de putere mică.
8.5. Puterea de la conducta jet
Puterea de la conducta de jet (ris.8.5) constă dintr-un tub 5 cu o duză conică la capătul capului duzei 1, cu două înclinate conice divergente canale și unități de control. Controlul pipe jet dispozitiv constă dintr-un dispozitiv de acționare 4 sub forma unui arc ajustabil, împingătorul 6 și opritor 3 se deplasează tubul de jet. cap Canale duză conectat la un dispozitiv de acționare 8 rapelului hidraulic. P0 și Q0 Parametrii lichid furnizat tubul de aprovizionare. Conform tub 2 este îndepărtat din lichidul din palete de scurgere.
Principiul de funcționare rapelului hidraulic din conducta de jet se bazează pe transformarea energiei presiunii specifice într-o energie cinetică specifică a jetului care curge în afara duzei conice, și conversia ulterioară a energiei într-o energie specifică presiune potențială în canalele capului duzei.
Puterea funcționează după cum urmează. In absenta tubului de semnal cu jet de control presupune o poziție neutră în raport cu orificiile din capul duzei. Izvorând dintr-o duză cu jet caută în mod egal prin ambele găuri (ris.8.5, b), în care presiunea în canalele capului duzei sunt identice, iar elementul de ieșire de acționare fix. Atunci când se aplică semnalul de control la tubul cu jet de împingere este deplasat din poziția neutră, arii egale de deschideri și jet avand deasupra egalitatea presiunilor în canalele duzei este perturbată. Ca urmare, elementul de ieșire de acționare începe să se miște. La schimbarea semnului a semnalului de comandă link-ul de ieșire se va deplasa în direcția opusă. Expulzată din servomotorul prin fluidul intră în canalul din capul duzei în cavitatea 7 a amplificatorului și apoi să se scurgă. Pentru ca canalele de duză cu fluidul nu lovește tubul duzei cu jet de aer se imersat în lichid.
Ris.8.5. Puterea de la conducta jet:
1 - capul duzei; 2 - o conductă de scurgere; 3 - de oprire a cursei;
4 - Unitate de setare; 5 - lance de pulverizare; 6 - un element de împingere;
7 - cavitate internă; 8 - dispozitiv de acționare
8.6. amplificatoare cu două trepte
Pentru a mări sensibilitatea amplificatorului și să asigure în același timp, crește puterea de ieșire este aplicată dispozitivului în două etape, prima etapă amplificator câștig care este de supapă de tip, de obicei, soplo-, iar al doilea - bobina. Schema bloc a unui astfel de dispozitiv este prezentat în ris.8.6. Mezhdrosselnaya o camera a acestui circuit este conectat la principal cavitatea distribuitorului cu sertar cilindric drept, un piston 2, care se află în echilibru sub acțiunea forței arcului 4 și presiunea fluidului în această cameră. Lichid alimentat continuu la capătul tijei de acționare a b, pistonul care cu fluid simultan alimentat în cavitatea opusă pistonul se deplasează datorită zonelor de diferență la stânga, și în cazul conectării cavitatea cu un rezervor - la dreapta.
Ris.8.6. Două trepte de tip amplificator duză clapă:
1 - supape; 2 - plonjor; 3 - actuator; 4 - primavara
Pe ris.8.6. amplificator prezentat într-o poziție neutră, în care camera de cilindru drept 3 este blocat. Prin deplasarea supapei 1, echilibrul forțelor care acționează asupra supapei de piston 2, rupte, și el deplasat în direcția corespunzătoare, se va conecta camera cilindrului dreapta 3 la cavitatea sau puterea (presiunea H P), sau cu un rezervor. Deoarece forța exercitată de presiunea fluidului asupra opturatorul 2 este echilibrat de un arc 4, deplasarea sertarului distribuitor va fi proporțională cu deplasarea (acceleratie reglabil), obținându-se astfel o proporționalitate aproximativă a curgerii fluidului prin supapa de supapă și deplasare. În consecință, în acest caz, există o presiune de feedback.
Ris.8.7. Două trepte de presiune de feedback sistem servo:
1 - resort; 2 - plonjor; 3 - acceleratie; 4 - supape; 5 - supapă
Schema acestui distribuitor într-un sistem de servo prezentat în ris.8.7. valve plunger 2 în acest circuit este în echilibru sub acțiunea forței arcului 1 și presiunea fluidului din camera a, care este conectat la linia de alimentare printr-un drosel și 3 cu golire - b prin alezaj în tija pistonului. Rezistența la ultimul canal, și, prin urmare, presiunea din camera poate schimba o supapă de deplasare 5; astfel, perturbări datorate tensiunea arcului a echilibrului forțelor și a pistonului supapei de presiune a fluidului va urmări declanșatorul. Pentru a spori sensibilitatea în camera de presiune a redus, în general, de către supapa 4, sau prin alimentarea camerei dintr-o sursă separată, în special de la linia de scurgere.