Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

Статическая характеристика рьи = Ф (рвх) Лля рассматриваемого простейшего струйного элемента приведена на рис. 39, е. Вид этой характеристики зависит от относительного расположения каналов и соответствующих значений давления рд при данном

Рис. 39. Элементы струйной автоматики:

а - исходное распспоженне струй при непрерывной статической характеристике в); б - исходное расположение струй для по.пучения непрерывной статической характеристики г): д - элемент сравнения; е - релейный элемент с релейной характеристикой ж)

давлении р, ,т- Например, если при р = О будет иметь место расположение струй, показанное на рис. 39, б, то вид статической характеристики будет соответствовать характеристике, приведенной на рис. 39, г. Основным параметром статической характеристики струйного элемента является коэффициент усиления по давлению (или расходу)

Iy- РвЫХ

значение которого зависит от расстояния Н (рис. 39, а), причем существует оптимальное значение расстояния Н, при котором величина Кр имеет максимальное значение.

Рассмотренный простейший струйный элемент имеет конструктивную схему, соответствующую приведенной на рис. 3, б, т. е. при преобразовании входного сигнала используется дополнительная энергия струи, поступающей из сопла питания / (рис. 39, а). Поэтому рассмотренные струйные элементы являются простейшими усилителями давления.

Кроме функции усиления, струйные элементы могут сравнивать величины двух давлений, а также суммировать давления, выполнять логические операции и т. п. (см. п. 2, гл. ХИ1).

Например, в схеме простейшего элемента сравнения, приведенной на рис. 39, д, сравнение величины давлений и pg осуществляется на основании того, что Рв увеличивается при увеличении давления р и уменьшается при увеличении давления pg, а при соответствующем расположении этих каналов остается постоянным при одновременном изменении давлений р и р.

Таким образом, при равенстве сравниваемых давлений р и р какой бы ни была их абсолютная величина, давление р имеет номинальное значение, а при рассогласовании значений давлений р1 и Рз давление Рв изменяет свою величину.

Приведенный элемент сравнения является пассивным, так как при преобразовании сигналов используется лишь энергия, которой обладают потоки, передающие преобразуемые (входные) сигналы.

Наряду с непрерывными струйные элементы позволяют получить и релейные статические характеристики.

Для этого можно использовать взаимодействие струи и пристеночного течения (рис. 39, е). Струя, вытекающая из сопла /, протекает вдоль стенки 4, в которой имеется канал управления 2.

Если рех = О, то струя течет вдоль стенки (штриховая линия), затем при некотором значении р = рсраб струя отрывается от стенки и скачком переходит в другое положение (сплошная линия).

При уменьшении р до значения роп струя вновь скачкообразно возвращается в первоначальное положение. Релейная статическая характеристика в этом случае соответствует характеристике, приведенной на рис. 39, ж.

Значения параметров срабатывания и отпускания определяются профилем стенки и условиями течения струи.

Наряду с рассмотренными струйными элементами используются также и другие проточные элементы, которые и раньше широко применялись в пневмогидравлике, например калиброванные отверстия -дроссели разных типов и междроссельные камеры.

Одно из преимуществ элементов струйной техники заключается в отсутствии механических подвижных частей, а также в возмож-

ности изготовления элементов и целых узлов методом печатных схем, причем в пневмонике этот метод изготовления элементов нашел большее распространение, чем в электронике.

3. РАСЧЕТ золотниковых АСТАТИЧЕСКИХ ГИДРОУСИЛИТЕЛЕЙ (ГИДРОДВИГАТЕЛЕЙ)

Найдем уравнение статической (скоростной) характеристики Vgux = f (вх) гидравлического двигателя (см. рис. 31), полагая заданными:

1) давление в питающем трубопроводе р и давление в сливном трубопроводе

2) вид используемой рабочей жидкости и ее объемный вес у (вес единицы ее объема, иногда не совсем точно называемый удельным весом - величина размерная);

3) полезное сопротивление нагрузки f = const, максимальную величину требуемого ее перемещения в одну и в другую сторону вых , и требуемое значение установившейся скорости вб laquo;п,ах перемещения нагрузки при максимальном сигнале. Эти величины полагаются приведенными к штоку поршня силового цилиндра.

Форму золотниковых отверстий будем полагать прямоугольной, а ширину пояска в точности равной ширине отверстия.

Рабочая площадь поршня S на основании третьего закона Ньютона может быть найдена из равенства

где 11л - коэффициент, учитывающий наличие сил трения в самом усилителе и в механической передаче к нагрузке; р - полезное давление на рабочую поверхность поршня, равное разности давлений в наполняемой и опорожняемой полостях цилиндра. Последнее, очевидно, может быть выражено и как разность давлений в питающем и сливном трубопроводах, если вычесть перепад давлений в полостях золотника:

Р. = (Рп - Рс) - 2Рз (29)

здесь перепады давления Рэ во входной и выходной полостях золотника приняты одинаковыми.

Скорость Vc струи жидкости, протекающей через щель золотника, можно выразить через перепад давлений в золотнике. Для этого применим уравнение Бернулли, взяв за живые сечения сечение / подводимого к золотнику трубопровода и сжатое сечение струи, выходящей из щели золотника. Пренебрегая раз-