Гидравлические следящие приводы

Изучаемые вопросы:

— Определение, назначение и классификация следящих гидроприводов.

— Типы управления следящим гидроприводом.

Следящим называется гидропривод, применяемый в системах автоматического управления, у которого величина перемещения исполнительного механизма передается с отрицательным знаком по цепи обратной связи на сравнивающее устройство, в которое поступает заранее неизвестный сигнал от датчика перемещения.

По типу задающего сигнала управления различают следящие гидроприводы с механическим и электрическим управлением.

Следящим называется гидропривод, в котором перемещение его выходного звена находится в строгом соответствии с величиной управляющего воздействия.

Следящий гидропривод нашел широкое применение в управлении различными машинами, агрегатами и производственными процессами.

В этих системах следящий гидропривод применяется в качестве гидравлического усилителя мощности — устройства, которое, помимо передачи сигнала управления, обеспечивает также увеличение его мощности за счет использований возможностей гидропривода.

Наибольший эффект при этом достигается в случае использования следящего электрогидравлического привода.

Значение коэффициента усиления электрогидроусилителя, определяемое отношением выходной мощности гидропривода к величине входного (управляющего) сигнала, практически не ограничено.

В системах рулевого управления крупными морскими судами используют гидравлические следящие приводы с коэффициентом усиления до 105. Такое высокое значение коэффициента усиления достигается за счет очень малой мощности управляющего сигнала.

Так, мощность входного управляющего сигнала в гидроусилителе с электрическим управлением составляет 0,5...1,0 Вт, а усилие для перемещения некоторых вспомогательных золотников не превышает 40 мН.

Следящий гидропривод относится к автоматическим устройствам, которые в соответствии с теорией автоматического управления называются системами с отрицательной обратной связью.

В таких системах происходит непрерывное сравнение входного сигнала управления и перемещения выходного звена. Образующийся при этом сигнал рассогласования (разность) в процессе работы постепенно уменьшается.

Когда эта разность становится равной нулю, перемещение выходного звена прекращается. При этом считается, что следящий привод выполнил свою функцию: его выходное звено переместилось в соответствии со значением управляющего сигнала.

Рассмотрим, как этот принцип управления реализуется и некоторых следящих гидроприводах.

На рис. 32, а приведена принципиальная схема следящего гидропривода поступательного движения, использующегося в качестве гидроусилителя руля колесной транспортной машины.

Рис. 32. Следящие гидроприводы: а — рулевого управления колесной транспортной машины; б — фрезерного гидрокопировального станка; 1 — рулевое колесо; 2 — винтовая передача; 3 — золотник; 4 — гидроцилиндр; 5 — корпус распределителя; 6 — рулевая тяга

При повороте рулевого колеса 1, например, по часовой стрелке, посредством винтовой передачи 2 золотник 3 дросселирующего гидрораспределителя сместится влево и соединит правую полость гидроцилинлра 4 с напорной гидролинией, а левую — со сливной гидролинией.

Под действием давления поршень гидроцилиндра 4 начнет перемещаться влево, поворачивая жестко связанную с ним рулевую тягу 6 и вместе с ней управляемое колесо машины.

Поворот колеса будет происходить до тех пор, пока корпус распределителя 3, перемещающийся вместе с рулевой тягой 6, не сместится на расстояние, равное смещению золотника 3, и вновь не перекроет каналы распределителя.

Итак, в данном случае сравнение сигнала управления (поворот рулевого колеса) и угла поворота управляемых колес машины происходит в дросселирующем гидрораспределителе.

Результатом этого является некоторое открытие проходного сечения в нем, а, следовательно, подвод давления в полость гидроцилиндра. Как только площадь проходного сечения становится равной нулю, поршень гидроцилиндра останавливается. Это значит, что следящий гидропривод отработал поступивший на него сигнал управления.

Чтобы вернуть управляемые колеса машины в первоначальное положение, необходимо повернуть рулевое колесо на такой же угол против часовой стрелки, в результате чего золотник 3, поршень гидроцилиндра 4, рулевая тяга 6 и, следовательно, корпус распределителя 5 возвратятся в исходное положение.

Контрольные вопросы

1. Приведите определение следящего гидравлического привода и его классификацию.

2. Как устроен следящий гидропривод с механическим управлением? Что называется жёсткой обратной связью?

3. Поясните схему устройства и работу следящего гидропривода с гибкой обратной связью.

4. Поясните работу следящего гидропривода с копировальным управлением и его функциональную схему.

5. Как устроен и как работает следящий гидропривод с электрическим управлением? Поясните структурную схему электрогидравлического следящего привода.

6. На чём основано корректирующее действие гибкой обратной связи?

7. Поясните работу электрогидравлического следящего привода с копировальным управлением.

8. Какие основные схемы следящих гидроприводов применяются с числовым программным управлением?

9. Поясните схему и принцип работы гидравлического следящего привода дроссельного регулирования с фазовой системой числового программного управления.

10. Поясните схему следящего гидропривода релейного управления с кодовой системой числового программного управления

Дата добавления: 2014-01-03