Гидравлический привод

Особенность динамики таких приводов - значительное уменьшение участка установившегося движения, а в ряде случаев и его полное отсутствие. Иначе говоря, высокоскоростной привод на значительном участке пути движения рабочего органа работает в условиях неустановившегося движения, когда силы трения и полезные нагрузки, давление в рабочей полости цилиндра и противодавление в полости слива, перепад давления на гидрораспределителе и сопротивление гидролиний являются величинами переменными, а процесс движения жидкости в трубопроводах системы не стационарен.

Известно, что противодавление в полости слива зависит от сопротивления сливной гидролинии, являющегося функцией движения рабочей жидкости по трубопроводам, а следовательно, и скорости перемещения поршня. В периоды разгона и торможения сила противодавления в полости слива изменяется в широких пределах в зависимости от скорости движения, что существенно влияет на динамику привода. Функцией скорости являются и силы вязкого трения, я полезная нагрузка изменяется в функции пути или функции времени в большом диапазоне.

Переменной величиной, зависящей от соотношения движущих сил и сил сопротивления движению (изменяющихся в процессе перемещения рабочего органа), а также от геометрических параметров гидравлического привода и скорости перемещения поршня, является перепад давлений на гидрораспределителях, определяющий подачу жидкости в рабочую полость цилиндра. От этих же факторов зависит и рабочее давление в гидравлическом цилиндре, а коэффициент расхода определяется проводимостью соответствующих участков трубопроводов и аппаратуры управления и зависит от режима течения жидкости..

Аналитическое - определение перечисленных зависимостей, их математическое описание, представляет собой важную задачу динамического анализа работы гидравлического привода. При таком анализе исходят из уравнений энергетического баланса, включающих в себя уравнения: расходов жидкости через рабочие полости гидравлического цилиндра, движения поршня как твердого тела и неразрывности потока. В качестве расчетной схемы для динамического анализа выберем схему наиболее общего вида гидропривода.

Динамика гидравлического привода определяется подачей жидкости от насоса и гидроаккумулятора в рабочую полость гидроцилиндра, ее потенциальной энергией (давлением) в цилиндре, движущими силами и силами сопротивления движению и другими факторами. Поскольку величины зависят от числа Рейнольдса, то и коэффициенты расхода (а следовательно, и проводимости участков системы) также зависят от числа Рейнольдса, а значит, и от скорости течения жидкости в трубопроводах, и в конечном итоге от скорости движения поршня гидравлического цилиндра.

Для удобства динамического анализа рассматриваемую гидросистему целесообразно разделить на три участка. Во второй участок включены проходное сечение гидрораспределителя и трубопровод до гидроцилиндра, включающий в себя местные сопротивления в виде поворотов и разветвлений трубопроводов. При быстро протекающих процессах теплообмена с окружающей средой практически нет и процесс изменения состояния газа в аккумуляторе можно принять адиабатическим. В этом случае в уравнении показатель политропы п может быть заменен на показатель адиабаты.
По материалам pnevmatika-gidroprivodov.ru

Конъюнкция и Дизъюнкция

Дизъюнкция, или логическая операция ИЛИ, представляет собой такую логическую функцию двух независимых дискретных входных сигналов, которая в результате дает выходной сигнал, когда хотя бы один из входных сигналов (или оба) равен единице.

Когда оба входных сигнала равны нулю, выходной сигнал р также равен нулю. Схема действует следующим образом. При значениях входных сигналов мембранный блок реле под действием подпора, заведенного в камеру В, находится в верхнем положении. При этом верхнее сопло закрыто, нижнее - открыто. Выходная линия реле через нижнее сопло и камеру Г сообщена с линией входного сигнала а так как, то и на выходе реле формируется выходной сигнал.

При сочетании входных сигналов мембранный блок под действием давления сигнала, заведенного в камеру Б, перемещается вниз, преодолевая усилие подпора. При этом открывается верхнее и закрывается нижнее сопло. Выходная линия реле сообщается через камеру А и верхнее сопло с линией питания, и на выходе формируется сигнал. При сочетании входных сигналов мембранный блок под действием давления подпора перемещается вверх, закрывая верхнее и открывая нижнее сопло. Выходная линия через нижнее сопло и камеру Г сообщается с линией входного сигнала, а так как, то и на выходе формируется сигнал.

Если оба входных сигнала, мембранный блок находится в нижнем положении, верхнее сопло открыто, а выходная линия реле сообщается с линией питания. На выходе за счет давления питания формируется сигнал. Дизъюнкцию двух независимых переменных можно выполнить и полностью пассивным способом, при котором уровни выходного сигнала формируются за счет коммутации линии выхода с одной из линий входа. С этой целью применяют сдвоенные обратные клапаны- элементы ИЛИ.

Конъюнкция, или логическая операция И, представляет собой такую логическую функцию двух независимых дискретных входных сигналов, которая в результате дает выходной дискретный сигнал только в том случае, если каждый из сигналов и равен единице. Во всех остальных сочетаниях значений этих сигналов выходной сигнал р равен нулю. Реализуется эта операция следующим образом. При значении входных сигналов под действием подпора, заведенного в камеру В реле, мембранный блок, благодаря разности эффективных площадей средней и нижней мембран, перемещается вверх, закрывая верхнее и открывая нижнее сопло.

При этом выходная линия реле через нижнее сопло и камеру Г сообщается с атмосферой и на выходе формируется сигнал. Если сигнал, а сигнал , состояние выхода р не меняется, так как мембранный блок остается в верхнем положении и выходная линия реле сообщена с атмосферой, а сигнал не может поступить на выход ввиду того, что верхнее сопло остается закрытым. При сочетании входных сигналов под действием давления, заведенного в камеру Б, мембранный блок перемещается вниз, закрывая нижнее и открывая верхнее сопло.

При этом выходная линия реле отсоединяется от атмосферы и через камеру А и верхнее сопло сообщается с линией входного сигнала. Но так как сигнал, то и на выходе реле выходной сигнал. Если же входные сигналы, мембранный блок под действием давления удерживается в нижнем положении, а сигнал через открытое верхнее сопло и камеру А проходит на выход, формируя выходной сигнал. Рассмотренная схема операции "конъюнкция" пассивна, так как выходной сигнал здесь формируется за счет входных сигналов, а не за счет давления воздуха, поступающего из линии питания.
Дальше...

Модернизация и создание новых тракторов

Характерно, что модернизация и создание новых тракторов также не всегда проводятся с учетом этих требований, вследствие чего в ряде случаев более поздние модели тракторов уступают по динамическим качествам предшествующим моделям.

Например, трактор МТЗ-50 уступает трактору МТЗ-1, трактор Т-74 - трактору ДТ-54. Последние модели тракторов, как правило, обладают достаточным запасом крутящего момента при удовлетворительном перепаде между скоростями на смежных передачах. В последнее время в литературе появились сведения о двигателях постоянной мощности. Это двигатели, обладающие повышенным запасом крутящего момента (30% и выше).

Столь высокое значение k может быть достигнуто двумя путями- дефорсированием двигателя по номинальному режиму, либо форсированием по максимальному режиму, например применением турбонаддува. Второй способ получения желаемой характеристики предпочтителен, так как при этом не снижается энергонасыщенность двигателя, а его форсирование получается "щадящим", потому что повышение предельного значения происходит при малых частотах вращения.

Основным режимом двигателя постоянной мощности является работа на корректорном участке, потому что корректирующее устройство регулятора подбирается так, чтобы на участке be характеристики мощность двигателя сохранялась примерно постоянной (однако такая настройка двигателя повышает амплитуду колебаний скорости поступательного движения трактора от неравномерной нагрузки).

При соблюдении этих условий корректорный участок регуляторной характеристики обеспечивает пологую зависимость крюковой мощности от тягового усилия, что позволяет при небольшом количестве передач в трансмиссии перекрыть весь диапазон тяговых усилий.

Передача IV является транспортной. Разница в крюковой мощности на тяговой характеристике объясняется разной мощностью двигателя с постоянной мощностью и двигателя с общепринятой регулировкой. Сочетание двигателя постоянной мощности с автоматически переключаемой без остановки трактора коробкой передач позволяет получить близкую к потенциальной характеристику трактора, не прибегая к использованию бесступенчатых трансмиссий, которые, как правило, являются более сложными и обладают более низкими к. п. д.

Переключение передач должно осуществляться в точках пересечения кривых. Эксплуатационные и тягово-динамические показатели тракторов с двигателями постоянной мощности пока недостаточно изучены, однако перспектива получить характеристику трактора, близкую к потенциальной при ступенчатой трансмиссии, представляется заманчивой.

Техническую осуществимость этой перспективы на данном этапе развития тракторостроения следует признать вполне реальной, так как современные модели тракторов оснащают коробками передач с переключением без остановки трактора и двигателями, у которых практически не ограничивается продолжительность работы на корректорном участке характеристики. Эти две конструктивные особенности и составляют основу решения вопроса. Разработка и установка автомата переключения передач является простой задачей.
Читать далее