В. Н. Лебедев Сравнительный анализ




Скачать 107.48 Kb.
НазваниеВ. Н. Лебедев Сравнительный анализ
Дата04.12.2012
Размер107.48 Kb.
ТипДокументы


В. Н. Лебедев


Сравнительный анализ

устойчивости типовых схем

следящего гидропривода

с параллельными

штоком и золотником


Санкт-Петербург

2005

В. Н. Лебедев


Сравнительный анализ

устойчивости типовых схем

следящего гидропривода

с параллельными

штоком и золотником




Санкт-Петербург

химиздат

2005

УДК 62-82-526.005.5

Л 331


Лебедев Владимир Николаевич

(812) 766–15–75

e-mail: LvnLvn@mail.spbnit.ru

LvnLvn@mail.infos.ru


Лебедев В. Н.

Сравнительный анализ устойчивости типовых схем следящего гидропривода с параллельными штоком и золотником. – СПб.: Химиздат, 2005. – 12 с.: ил.

ISBN 5–93808–111–4


В работе проведен сравнительный анализ по критерию «устойчивость» схем следящего гидропривода со штоком и золотником, которые соединены рычагом обратной связи. В отличие от известных работ типовые схемы рассмотрены для случая расположения оси поворота рычага на силовой части гидропривода с учетом продольной деформации ее элементов, в том числе деформации крепления гидроусилителя.

Приведены выводы в части сравнения устойчивости рассмотренных схем, а также в части увеличения жесткости следящего гидропривода за счет выбора схемы.

Настоящая работа является переизданием статьи, опубликованной в журнале «Производственно-технический опыт» (ПТО МОМ) в 1985–1987 гг.



Л

2702000000–021

050(01)–05

Без объявл.
УДК 62-82-526.005.5




ISBN 5–93808–111–4

©

Лебедев В. Н., 2005




Сравнительный анализ
устойчивости типовых схем
следящего гидропривода
с параллельными штоком и золотником



В работах [1], [2], [3], [4] рассмотрена динамика следящих гидроприводов, имеющих механическую обратную связь между штоком и параллельным ему золотником, только для случая соединения оси поворота рычага обратной связи с неподвижным основанием при абсолютно жесткой силовой части гидропривода, на которой закреплен гидроусилитель с рычагом обратной связи.

В настоящей же работе рассмотрены типовые схемы следящего гидропривода, имеющего ось поворота рычага обратной связи, расположенную на силовой части гидропривода (см. схемы 1–4), при этом продольная деформация рассматривается с учетом деформации силовой части гидропривода, на которой закреплен гидроусилитель с рычагом обратной связи и с его осью поворота.

Сравнение устойчивости проведено для типовых схем гидроприводов, которые отличаются только расположением гидроусилителя и оси поворота рычага обратной связи на силовой части гидропривода, при этом все остальные параметры гидроприводов рассматриваются одинаковыми. Очевидно, что в этом случае разница в устойчивости рассматриваемых схем гидроприводов должна быть обусловлена только различным влиянием продольной деформации элементов гидропривода на его устойчивость. В связи с чем, целесообразно для получения наглядного и обозримого результата провести анализ по линейной математической модели гидропривода, учитывающей различное влияние продольной деформации элементов гидропривода и минимальное количество других одинаковых параметров.

В настоящей работе рассмотрен гидропривод, нагруженный чисто инерционной нагрузкой без учета влияния управляющего устройства, утечек, массы штока, массы цилиндра с корпусом и других, обычно не учитываемых факторов [4].



Схема 1




Схема 2


О б о з н а ч е н и я:

1 – золотник; 2 – гидроусилитель; 3 – управляющее устройство (представляет собой стержень, длина которого изменяется в соответствии с электрическим сигналом управления, причем изменение длины вызывает перемещение конца стержня, который соединен с золотником);



Схема 3




Схема 4


4 – рычаг обратной связи; 5 – корпус; 6 – кронштейн крепления; 7 – основание; 8 – кронштейн основания; 9 – цилиндр; 10 – шток; 11 – нагрузка;

Рн, Рсл – напорное и сливное давление соответственно

Уравнения движения, соответственно, для нагрузки, штока, цилиндра получены из соответствующих уравнений, приведенных в [4] для абсолютной системы координат




тнХ н = Ск(ХпХн);

(1)




SпPдв = Ск(ХпХн);

(2)




SпPдв = СоснХц.

(3)

Уравнение расходов [4]






(4)

где mн – масса нагрузки; Хн, Хп, Хц – соответственно, перемещения нагрузки, поршня, цилиндра; Cк – жесткость элементов конструкции на участке «поршень–нагрузка»; Sп – площадь поршня; Рдв – перепад давления на поршне; Сосн – жесткость элементов конструкции на участке «цилиндр–основание»; Х1 – открытие щели золотника; KQXX1–KQPPдв – линеаризованное выражение расхода золотника для малых Х1; Сг – жесткость рабочей жидкости; Х н – ускорение нагрузки; Хн, Хп, Хц – скорость, соответственно, нагрузки, поршня, цилиндра; Рдв – скорость перепада давления на поршне.

Уравнение обратной связи должно учитывать продольную деформацию элементов гидропривода.

Для упрощения (не меняющего существа вопроса) принято, что жесткость корпуса гидроусилителя много меньше жесткости силовой части гидропривода, где закреплен гидроусилитель.









где Сц, Скор, Сш, Спк – соответственно, жесткость цилиндра, корпуса, штока, проушины с кронштейном крепления; Хдц – деформация цилиндра на длине Lц; Хдк – деформация корпуса на длине Lк; Хш – деформация штока на длине Lш; Хпк – деформация проушины совместно с кронштейном крепления к основанию.

В выражении для Хдц учтено, что установка золотника в нулевое положение осуществляется при сборке без нагрузки на штоке и соответствует наличию в полостях цилиндра давлений равных половине Рн (для золотника с нулевыми начальными перекрытиями).

Продольная деформация Хд на длине Lкр крепления гидроусилителя равна



где



Под длиной крепления гидроусилителя понимается та часть длины крепления, деформация которой приводит к изменению открытия щели золотника.

Продольная деформация ХА в сечении «А» (см. схемы) по правому краю крепления равна



где



Продольная деформация Хр штока на длине lp равна



где

.

Уравнения обратной связи имеют вид:

а) для схем 1 и 2




Х1 = ХупрХдХАKосKосХп




или




Х1 = Хупр  ЦРдв – ЭРдвKосKосХп;

(5)

б) для схем 3 и 4




Х1 = ХупрХдХдKосХАKосKосХп + KосХр




или




Х1 = Хупр  ЦРдв – ЦРдвKос – ЭРдвKос







KосХп + ЮРдвKос,

(6)

где +Xд или +ЦРдв – член уравнения для схем 1 и 4; –Xд или –ЦРдв – член уравнения для схем 2 и 3; Xупр – перемещение стержня управляющего устройства при подаче командного сигнала; Kос = Б/А – коэффициент обратной связи.

Каждая система уравнений (1), (2), (3), (4), (5) и (1), (2), (3), (4), (6), соответственно, для схем 1, 2 и схем 3, 4 может быть принята в качестве линейной математической модели рассматриваемых схем гидропривода.

Используя известные преобразования [5], получим передаточную функцию гидропривода



где а) для схем 1, 2, 3, 4






a2 = Sп; a3 = KQXKос;




б) для схем 1, 2



в) для схем 3, 4



соответствует схемам 2 и 3;

соответствует схемам 1 и 4.

Гидропривод устойчив, если выполняется критерий Гурвица, который для системы третьего порядка требует [5]:




a0  0, a1  0, a2  0, a3  0,







a1a2a0a3  0.

(7)

Из анализа коэффициентов характеристического уравнения видно, что для гидроприводов, имеющих одинаковые параметры, разница в устойчивости определяется только коэффициентом а1, значение которого для каждой схемы разное, в связи с наличием в а1 параметров Ц и Ю. Отметим также, что из (7) следует: чем больше а1, тем выше устойчивость гидропривода.

Параметр «Ц» учитывает продольную деформацию в креплении гидроусилителя и влияет во всех рассматриваемых схемах, причем в схемах 1 и 4 эта деформация ухудшает устойчивость следящего гидропривода и увеличивает его жесткость (положительная обратная связь по нагрузке), а в схемах 2 и 3 улучшает устойчивость гидропривода (отрицательная обратная связь по нагрузке).

Параметр «–Ю» учитывает деформацию штока на длине от поршня до крепления рычага обратной связи к нагруженному концу штока и влияет только в схемах 3 и 4, причем эта деформация вызывает всегда ухудшение устойчивости гидропривода.

Выводы


1. Схема 2 более устойчива, чем схема 1.

2. Схема 3 более устойчива, чем схема 4.

3. Схема 3 имеет большую устойчивость, чем схема 2 при
Ц – Ю > 0.

4. Схема 3 имеет меньшую устойчивость, чем схема 2 при
Ц – Ю < 0.

5. Продольная деформация в креплении гидроусилителя, в схемах 1 и 4, увеличивает жесткость следящего гидропривода.


Список литературы


1. Гониодский В. И. и др. Привод рулевых поверхностей самолетов. – М.: Машиностроение, 1974.

2. Попов Д. Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. – М.: Машиностроение, 1977.

3. Инженерные исследования гидроприводов летательный аппаратов / Под ред. Д. Н. Попова. – М.: Машиностроение, 1978.

4. Проектирование следящих гидравлических приводов / Под ред. Н. С. Гамынина. – М.: Машиностроение, 1981.

5. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. – М.: Наука, 1974.





НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ


Лебедев Владимир Николаевич


СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ
ТИПОВЫХ СХЕМ СЛЕДЯЩЕГО ГИДРОПРИВОДА
С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ШТОКОМ
И ЗОЛОТНИКОМ



Сдано в набор 10.08.2005. Подписано в печать 16.08.2005.
Формат издания 60881/16. Гарнитура SchoolBook. Усл. печ. л. 0,75.
Усл. изд. 0,75. Тираж 50 экз. Заказ .


Отпечатано в типографии ЦСИ

Санкт-Петербург, ул. Циолковского, д. 11





для заметок






Похожие:

В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconПрограмма курса сравнительный анализ постсоветских
Программа учебного курса "Сравнительный анализ постсоветских трансформационных процессов" для магистров и студентов 4-5 курса социологического...
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ icon«Национальные банковские системы: сравнительный анализ» Кафедра
«Национальные банковские системы: сравнительный анализ» входит в перечень дисциплин по выбору вариативной части профессионального...
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconСравнительный анализ элементов интерфейса и процедур обработки данных для системы автоматизированного формирования документации
Тизации: цели её создания и решаемые задачи. Описан процесс работы внедренного в систему инструмента для подбора аналогичных комплектов....
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconСравнительный анализ элементов интерфейса и процедур обработки данных для системы автоматизированного формирования документации
Тизации: цели её создания и решаемые задачи. Описан процесс работы внедренного в систему инструмента для подбора аналогичных комплектов....
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconПрограмма дисциплины «Comparative Banking Systems» «Сравнительный анализ банковских систем»
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов 4 курса специальности 080102....
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconМедиаобразование в России и Украине: сравнительный анализ современного этапа развития (1992-2008)*
Федоров А. В. Медиаобразование в России и Украине: сравнительный анализ современного этапа развития (1992-2008) // Дистанционное...
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconСписок новых поступлений в научную библиотеку ронц им. Н. Н. Блохина рамн 2009 год
Лебедев К. А. Иммунология образраспознающих рецепторов Л33 ( интегральная иммунология ) / К. А. Лебедев, И. Д. Понякина. М
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconИнформационный бюллетень новых поступлений в Библиотеку мгоу
Введение в историю и философию науки/Лебедев С. А.,ред [Текст] : Учеб пособие / Лебедев С. А.,ред. М : Академ. Проект, 2005. 416с....
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconСравнительный анализ применения различных оценок энтропии ээг-сигнала для распознавания стадий наркоза
Сравнительный анализ применения различных оценок энтропии ээг-сигнала для распознавания стадий наркоза1
В. Н. Лебедев Сравнительный анализ iconСравнительный анализ искусстрвенных двухстворчатых и трехстворчатых клапанов сердца с помощью программного пакета ansys 12 Орловская А. А., Коваль Ю. Г
Сравнительный анализ искусстрвенных двухстворчатых и трехстворчатых клапанов сердца с помощью программного пакета ansys 12
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница