Материал: 2448
QOS ·10- 4, м3/с
q1
q2
q3
t, с
Рис. 2.42. Графики расходов при различных рабочих объемах гидромотора обратной связи q1... q3
Гидромотор обратной связи выполняет не только функции регулирования, он доворачивает гильзу, перекрывая тем самым каналы гидромоторного ряда гидрораспределителя при прекращении вращения рулевого колеса. Для анализа действия обратной связи целесообразно задать в качестве управляющего сигнала единичный ступенчатый угол поворота рулевого колеса и рассмотреть зависимости расхода на выходе из гидромотора обратной связи при различных значениях рабочего объема гидромотора (рис. 2.43).
Как видно из графика, переходный процесс падения расхода при прекращении вращения рулевого колеса носит апериодический характер, это является положительным явлением в связи с тем, что колебания при прекращении воздействия на рулевое колесо являются недопустимыми. Для оценки переходных процессов необходимо построить зависимости показателей качества от рабочего объема гидромотора обратной связи. Наиболее важными показателями в данном случае являются крутизна характеристики (время нарастания) и время регулирования.
91
QOS ·10- 4, м3/с
q3
q2
t, с
Рис. 2.43. Графики расходов при различных рабочих объемах гидромотора обратной связи q1... q3
tН, с
q ·10- 4, м3
Рис. 2.44. Зависимость времени падения расхода от рабочего объема гидромотора обратной связи
Зависимости этих показателей качества от рабочего объема
92
гидромотора обратной связи представлены на рис. 2.44 и 2.45. Исходя из анализа представленных зависимостей можно сделать вывод, что показатели качества ухудшаются при увеличении рабочего объема гидромотора обратной связи. Объясняется это снижением гидромеханического КПД за счет увеличения массы ротора и сил сухого и вязкого трения в героторной паре из-за увеличения длины контакта.
tР, с
q ·10- 4, м3
Рис. 2.45. Зависимость времени регулирования расхода от рабочего объема гидромотора обратной связи
Для того чтобы избежать снижения показателей качества при увеличении требуемой подачи и, как следствие, увеличения рабочего объема гидромотора, предложено использовать усилитель потока с различными значениями коэффициентов усиления: kУ1 = 2; kУ2 = 3; kУ3 = 4. Это конструктивные или расчетные коэффициенты усиления, под которыми понимается отношение суммарной площади дросселей полости управления и полости усиления к площади дросселя полости управления:
kУ |
f DR1 fDR 2 |
. |
(2.84) |
|
f DR1
Графики расходов на выходе из полости управления QDR1, на
93
выходе из полости усиления QDR2 усилителя потока и суммарного расхода на выходе из гидроруля Q при рабочем объеме гидромотора обратной связи q1 = 80·10-6 м3, угле положительного перекрытия проходных сечений каналов гидрораспределителя γ3 = 0,05 рад и коэффициенте усиления kУ = 4 представлены на рис. 2.46.
Q ·10- 4, м3/с
t, с
Рис. 2.46. Графики расходов на выходе из полостей управления и усиления усилителя потока и расхода на выходе из гидроруля
Как видно из графиков, процесс нарастания расхода на выходе из полости усиления усилителя потока носит апериодический характер, что исключает перерегулирование и способствует сглаживанию суммарного расхода. На рис. 2.47 представлены зависимости суммарных расходов на выходе из гидроруля при различных значениях коэффициентов усиления усилителя потока: kУ1 … kУ3. Зависимость времени регулирования расхода на выходе из гидроруля от различных значений коэффициентов усиления приведена на рис. 2.48.
Из графика видно, что при увеличении коэффициента усилителя потока увеличивается время регулирования расхода, однако эта величина изменяется незначительно – в пределах 0,02 с. Одним из наиболее важных показателей усилителя потока является коэффициент передачи. В идеальном случае коэффициент передачи
94
должен быть равен конструктивному (расчетному) значению коэффициента усиления kУ, однако на практике они отличаются вследствие неточного позиционирования клапана при установившемся режиме работы из-за утечек и инерционности рабочей жидкости.
Q ·10- 4, м3/с
t, с
Рис. 2.47. Графики расходов на выходе из гидроруля при различных значениях коэффициентов усиления усилителя потока kУ1 … kУ3
На рис. 2.49 представлены зависимости коэффициентов передачи усилителя потока от времени при различных значениях конструктивных коэффициентов усиления kУ1 … kУ3. Как видно из графика, на расчетное значение выходит только коэффициент передачи при значении конструктивного коэффициента усиления kУ1 = 2. При конструктивном коэффициенте усиления kУ2 = 3 максимальное значение коэффициента передачи на установившемся режиме работы достигает значения 2,85, что на 5% меньше расчетного, при kУ3 = 4 коэффициент передачи достигает значения 3,7, что на 8% меньше расчетного.
Таким образом, по результату анализа графиков можно сделать вывод, что от коэффициентов усиления не зависит быстродействие системы, однако зависят коэффициенты передачи усилителя: при увеличении коэффициента усиления коэффициент передачи не
95