Дроссельного управления

а) дроссельного регулирования;

Ниже рассматривается принцип работы простейшей схемы регулирования (см. рис. 31-15) с сервомотором, действующим на парозапорный клапан турбины и осуществляющим регулирование дросселированием; пара. Поэтому эта система носит название дроссельного регулирования.

где (Одер и М дСр — частота вращения и момент двигателя для некоторого характерного режима работы при постоянной нагрузке. Величина у определяет изменение момента двигателя в процентах на 1% изменения частоты вращения. Для двигателей с жесткой статической характеристикой (электрических постоянного тока независимого возбуждения, электрических асинхронных с короткозамкнутым ротором, гидростатических объемного регулирования) величина у велика и может изменяться в диапазоне 10, . . ., 100. Для электрических двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением, гидростатических дроссельного регулирования, двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин, имеющих мягкую статическую характеристику, величина у мала и может изменяться в диапазоне 0, . . ., 10.

Для гидропривода вращательного движения объемного и дроссельного регулирования структурная схема уравнения динамиче-

^-i- — для гидропривода дроссельного регулирования;

В системе дроссельного регулирования и — координата, определяющая положение золотника; связь этого входного параметра с фазовыми выходными координатами также определяется выражением (7.14). Гидравлические демпферы с дросселирующими клапанами используются в различных системах позиционного управления для создания тормозящих сил. Теория и принципы конструирования таких демпферов рассмотрены в имеющейся литературе. В принципе гидравлический демпфер может рассматриваться как пассивное устройство, формирующее силовое управление t/ = /(a:), где х — скорость выходного звена, соединенного с демпфером.

2. Варанов А. Г., Боровин Г. Я., Платонов А. К. и др. Моделирование на ЭВМ электрогидравлических приводов дроссельного регулирования промышленных роботов. — Препр. ИПМ, N 88. М., 1979. 32 с.

2. Варанов А. Г., Боровин Г. К., Платонов А. К. и др. Моделирование на ЭВМ электрогидравлических приводов дроссельного регулирования примышленных роботов. — Препр. ИПМ № 88. М., 1979. 32 с.

Таким образом, устойчивая работа насоса с производительностью меньше Qx невозможна и приводит к периодическим, толчкообразным изменениям режима — пэмпажу. Восходящая ветвь характеристики насоса является ветвью неустойчивых режимов работы. Устойчивая работа на этом участке характеристики возможна лишь при напичии дроссельного регулирования и если потенциальный напор сети не превосходит Н0.

Фиг. 30. Схема и характеристика дроссельного регулирования.

При этом способе регулирования тепловой процесс в турбине протекает так же, как в случае дроссельного регулирования. Удельный расход тепла, однако, оказывается меньше, чем при дроссельном регулировании, так как при частичной нагрузке можно снизить расход энергии на привод питательного насоса и, кроме того, поддерживать температуру перед соплами турбины на одном уровне, тогда как при дроссельном регулировании для пара высокого давления эта температура значительно снижается

Наибольшее распространение в машиностроении получили однокоординатные гидравлические следящие приводы дроссельного управления благодаря исключительной простоте их конструкции и высокой надежности в эксплуатации. Эти приводы, состоящие из комбинаций различных управляющих дроссельных золотников и гидродвигателей, могут вместе с тем рассматриваться в качестве типовых звеньев, лежащих в основе всех существующих гидравлических следящих приводов. Принцип действия и методы построения схем таких приводов рассматриваются в главе II. Далее в ней приводятся статические и динамические характеристики основных элементов этих приводов и рассматриваются вопросы устойчивости и качества регулирования приводов в виде линеаризованных моделей в основном по классическому методу с использованием передаточных функций. Такой метод позволяет наиболее простыми средствами исследовать динамику сложных следящих приводов, описываемых дифференциальными уравнениями высоких порядков. Глава включает методику расчета следящих приводов дроссельного управления и примеры конкретных станочных копировальных приводов.

В главе VI рассматриваются пути увеличения коэффициента полезного действия и других экономических показателей гидравлического привода путем применения следящих приводов дроссельного управления с насосами регулируемой производительности. Некоторое усложнение конструкции насоса за счет введения автоматического регулятора расхода компенсируется увеличением коэффициента полезного действия привода почти в 2 раза без заметного ухудшения его динамических характеристик.

ТИПОВЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СЛЕДЯЩИЕ ПРИВОДЫ ДРОССЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Гидравлические следящие приводы дроссельного управления получили наиболее широкое распространение как в промышленности, так и в строительной, транспортной и оборонной технике. Это объясняется прежде всего простотой конструкций этих приводов и, следовательно, высокой их надежностью и относительно малой стоимостью.

В гидравлических следящих приводах дроссельного управления изменение скорости движения исполнительного гидродвига-теля при постоянной нагрузке осуществляется за счет дроссели-рования потоков масла на выходе или входе исполнительного двигателя, в ответвлении или за счет сочетания этих способов дроссельного регулирования. При этом система питается насо-сом постоянной производительности. Поскольку практически дросселирование потоков масла осуществляется в следящих приводах изменением проходных сечений следящего золотника, величины которых определяются положением кромок золотника относительно выточек корпуса, одним из характерных признаков схемы гидравлического следящего привода является количество рабочих кромок золотника. Поскольку скорость перемещения рабочего органа машины тем больше, чем больше открытие дросселирующих проходных сечений, а последние определяются смещением следящего золотника относительно корпуса, то рассогласование по положению золотника и рабочего органа машины будет тем больше, чем больше скорость последнего. Поэтому системы рассматриваемого типа принято называть системами с пропорциональным управлением.

§ 2.1. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СЛЕДЯЩИХ ПРИВОДОВ ДРОССЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Гидравлические следящие приводы дроссельного управления могут быть подразделены на два основных типа: с недифференциальными и с дифференциальными цилиндрами. Такой термин применяется для краткости. Строго говоря, «дифференциальный цилиндр» следует называть «цилиндром, работающим по дифференциальной схеме». При этом' дифреренциальность цилиндра рассматривается с точки зрения способа осуществления рабочих 18

Принцип построения различных схем гидравлических следящих приводов дроссельного управления может быть иллюстрирован на примере гидравлических копировальных устройств, получивших широкое распространение в промышленности.

Выше были рассмотрены схемы гидравлических следящих приводов дроссельного управления, получивших распространение в промышленности. Однако возможны и другие схемы построения следящих устройств, которые здесь не рассматриваются. М. Б. Тумаркин [104] показал, что путем комбинирования регулируемых и нерегулируемых дросселей возможно осуществление до 40 таких схем.

Наибольшее распространение в промышленности гидравлические следящие приводы дроссельного управления получили в копировальных устройствах станков. Гидравлический следящий привод здесь предназначен для воспроизведения рабочим органом станка профиля копира. Каждая точка плоского копира задана двумя координатами, а пространственного — тремя. В последнем случае обработка пространственной фигуры обыч но осуществляется «строчками», т. е. фигура разбивается на ряд плоских сечений, точки которых определяются двумя координатами. Если воспроизведение профиля связано с реверсированием движений по обеим 'координатам, то применяют так называемые двухкоординатные следящие приводы (см. § 1.3).

В последнее время широкое применение получили следящие приводы дроссельного управления с исполнительным гидродвигателем вращательного движения. Это объясняется прежде всего тем, что влияние сжимаемости масла в этих приводах значительно меньше, чем в приводах с гидроцилиндрами, что имеет особое значение при больших ходах.