Реферат: Разработка следящего гидропривода

и - соответственно площади поперечного сечения отдельных элементов нагнетательного трубопровода и эффективная площадь поршня гидроцилиндра.

Тогда , но , следовательно, ,

или .

Для дросселя можно записать:

,

где - площадь проходного отверстия дросселя по условному проходу, .

Так как скорость потока жидкости входит в формулу потерь давления в квадратичной зависимости, то определенные ранее потери давления жидкости в соответствующих элементах трубопровода нужно умножить на коэффициенты:

и .

Суммарные потери давления жидкости в нагнетательном трубопроводе могут быть выражены зависимостью

,

где - коэффициент сопротивления нагнетательного трубопровода, Н·с² /м,

.

Аналогично могут быть выражены суммарные потери давления жидкости в сливном трубопроводе ( участок ВГ ):

,

где - коэффициент сопротивления сливного трубопровода, Н·с² /м,

- коэффициент сопротивления дросселя, Н с² ,

.

Тогда уравнение равновесия сил, действующих на поршень гидроцилиндра примет вид

.

Отсюда скорость движения поршня ( штока ) гидроцилиндра, м/с,

.

;

;

;

.

Механические и скоростные характеристики гидроприводов рассчитываем для заданного диапазона бесступенчатого регулирования скорости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра от до .

В зависимости от заданных пределов регулирования скорости движения поршня ( штока) гидроцилиндра определяются максимальная и минимальная площади проходного сечения дросселя по условному проходу.

где и - соответственно заданные пределы изменения скорости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра, м/с;

- заданное номинальное усилие на штоке гидроцилиндра, Н;

и - соответственно максимальная и минимальная площади проходного сечения дросселя по условному проходу, м² .

- расчетное давление на выходе из насоса, .

Проверка правильности расчетов:

,

где - максимальная площадь проходного отверстия выбранного типоразмера дросселя ( определяется по условному проходу дросселя ).

Принимая несколько значений в пределах (промежуток разбиваем на несколько значений ), а также изменяя F в пределах , вычисляем параметры механических и скоростных характеристик гидропривода.

Максимальное значение усилия сопротивления на штоке гидроцилиндра, при действии которого поршень ( шток ) остановится ( u=0 ), определится из условия.

, откуда

Методика определения скорости движения поршня гидроцилиндра на основании уравнения равновесия сил, действующих на гидроцилиндр, не учитывает конечную производительность источника питания. Поэтому при подстановке в формулы малых усилий F могут получиться значительные скорости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра. В действительности в гидроприводе установлен насос с нерегулируемым рабочим объемом, который имеет конечную паспортную номинальную производительность . Максимально возможная ( предельная ) скорость движения поршня ( штока) гидроцилиндра определяется:

.

Следовательно, расчет скоростей движения поршня имеет смысл производить только до тех пор, пока .

Полученные в результате вычислений данные занесены в таблицу 1. Используя данные таблицы 1, построены механические (естественная и искусственные) характеристики и скоростные характеристики гидропривода (рисунок 2).

а)

б)

Рисунок 2 – Механические ( а ) и скоростные ( б ) характеристики гидропривода