Материал: 2448

пятилинейного распределителя 4 и правой полостью управления двухпозиционного пятилинейного распределителя 4, седьмой и восьмой линиями с гидромотором обратной связи 3. В двухпозиционном пятилинейном распределителе 4 в четвертой и пятой линиях установлены обратные клапаны 8, 9 и дроссели 10, 11.

Работа принципиальной схемы ОГРУ осуществляется следующим образом. В нейтральном положении распределителя 1 поток рабочей жидкости от питающего насоса 7 поступает к третьей и четвертой линиям двухпозиционного пятилинейного распределителя 4 и к шестой линии распределителя 1. При этом левая полость управления распределителя 4 соединена через распределитель 1 с гидробаком 6. Распределитель 4 находится в крайнем левом положении. Весь поток рабочей жидкости через третью и вторую линии распределителя 4 поступает в гидробак 6.

При повороте рулевого колеса 2 происходит рассогласование распределителя 1 (например, перемещение золотника вправо). При этом первая и третья линии распределителя 1 рассоединяются, а поток рабочей жидкости от питающего насоса 7 через шестую и седьмую линии распределителя 1 поступает на гидромотор обратной связи 3 и далее через восьмую и первую линии распределителя 1 в левую полость управления распределителя 4. Золотник распределителя 4 перемещается вправо, прикрывая при этом канал, соединяющий вторую и третью линии распределителя 4. Одновременно увеличивается давление в правой полости управления распределителя 4. Под действием давлений в правой и левой полостях управления на распределителе 4 происходит выравнивание давлений, значит, выравниваются давления в четвертой и пятой линиях распределителя 4 и перепады давления между первой и четвертой, первой и пятой линиями распределителя 4. Благодаря одинаковым перепадам давления в первую линию распределителя 4 поступают два потока из четвертой и пятой линий через обратные клапаны 8 и 9, пропорциональные площадям поперечных сечений дросселей 10 и 11 в золотнике распределителя 4.

Суммарный поток рабочей жидкости через пятую и вторую линии распределителя 1 поступает на исполнительный гидроцилиндр 5 и преодолевает приложенную внешнюю нагрузку. Поршень исполнительного гидроцилиндра перемещается вправо. Поток рабочей жидкости из правой половины исполнительного гидроцилиндра 5 через четвертую и третью линии распределителя 1

46

поступает в гидробак 5. Аналогичным образом система работает при повороте в противоположную сторону.

При увеличении частоты вращения рулевого колеса 2 увеличивается поток рабочей жидкости к пятой линии распределителя 4, давление в левой полости управления тоже увеличивается. Золотник распределителя 4 перемещается вправо до тех пор, пока не выровняются давления в левой и правой полостях распределителя 4. Перепад давления между первой и четвертой, первой и пятой линиями выравнивается и будет больше, чем при меньшей частоте вращения рулевого колеса 2. Следовательно, изменяются потоки рабочей жидкости через обратные клапаны 8, 9 и дроссели 10, 11.

При действии попутной нагрузки и малой частоте вращения рулевого колеса 2 скорость поршня увеличивается, а давление в левой полости исполнительного гидроцилиндра 5 снижается. При этом уменьшается давление в левой полости управления распределителя 4, и оно будет меньше, чем в правой половине управления. Золотник распределителя 4 перемещается влево и его первая линия прикрывается. Таким образом, поддерживается точность работы рулевого управления при действии попутной нагрузки.

Фрагмент расчетной схемы ОГРУ представлен на рис. 2.3.

2.1.3. Блок-схема объемного гидропривода рулевого управления и декомпозиция системы

На основе расчетной схемы можно создать блок-схему системы. Блок-схема представляет собой совокупность блоков и связей, которые соответствуют элементам и связям расчетной схемы. Каждый блок блок-схемы представляет собой подсистему, которая содержит в себе структурную схему элемента, выполненную на основе дифференциальных уравнений, описывающих этот элемент. Предлагается новый подход к реализации обратной связи при математическом моделировании.

В рассмотренных работах по исследованию ОГРУ в качестве управляющего воздействия принимается угол поворота рулевого колеса, т.е. угол поворота золотника гидрораспределителя, следствием которого являются открытие проходных сечений каналов гидрораспределителя и подача рабочей жидкости на гидромотор обратной связи. За выходной параметр гидромотора обратной связи

47

принимается угол поворота ротора мотора, который рассматривается в качестве отрицательной обратной связи и воздействует на управляющий входной сигнал, т.е. регулируется угол поворота золотника, что является не совсем корректным. Обратная связь осуществляется посредством поворота гильзы гидрораспределителя, которая связана кинематически с ротором гидромотора обратной связи, т.е. на самом деле регулируется площадь сечений проходных каналов гидрораспределителя.

Рис. 2.3. Расчетная схема объемного гидропривода рулевого управления с усилителем потока

Блок-схема предлагаемой ОГРУ представлена на рис. 2.4. На схеме QPIT – подача на выходе из питающего насоса и на входе в

48

гидролинию, соединяющую насос с гидрорулем; QGL1 – расход на выходе из гидролинии и на входе в гидрораспределитель; QR – расход на выходе из гидрораспределителя и на входе в гидромотор обратной связи; QOS – расход на выходе из гидромотора обратной связи и на входе в дроссель клапана усилителя потока, расположенный со стороны полости управления; QDR1 иQDR2 – расходы на выходе из дросселей усилителя потока; QKL – суммарный расход на выходе из клапана усилителя потока и на входе в гидролинию, соединяющую гидроруль с исполнительным гидроцилиндром; QGL2 – расход на выходе из гидролинии и на входе в исполнительный гидроцилиндр; FCIL – сила, приложенная к штоку гидроцилиндра, обусловленная

гидроцилиндр и на выходе из гидролинии; pGL2 – давление на входе в гидролинию и на выходе из клапана усилителя потока; pDR1 и pDR2 – давления в управляющей и сливной полостях клапана усилителя потока соответственно; pOS – давление на входе в гидромотор обратной связи и на выходе из гидрораспределителя; pR – давление на входе в гидрораспределитель и на выходе из гидролинии; pGL1 – давление питающего насоса; α – угол поворота рулевого колеса (золотника); αОС – угол поворота ротора гидромотора обратной связи; у – перемещение клапана усилителя потока; f – площадь проходных сечений каналов гидрораспределителя, обусловленная поворотом золотника; fОС – площадь проходных сечений каналов гидрораспределителя, обусловленная поворотом гильзы; f – регулируемая площадь проходных сечений; fDR1 – площадь проходного сечения дросселя усилителя потока, расположенного со стороны полости управления; fDR2 – площадь проходного сечения дросселя усилителя потока, расположенного со стороны сливной полости; fSL – площадь сливного сечения клапана

V – скорость перемещения штока гидроцилиндра.

В данной схеме наряду с блоком «Золотник», представляющим из себя нелинейный элемент, присутствует и блок «Гильза», входным параметром которого является угол поворота ротора гидромотора обратной связи, который и регулирует площадь проходного сечения каналов гидрораспределителя, представляющего из себя регулируемый дроссель.

49

50

Рис. 2.4. Блок-схема объемного гидропривода рулевого управления