- •1. Гидропривод как фактор автоматизации станков и станочных комплексов
- •2. Рабочие жидкости гидросистем
- •2.1. Требования к рабочим жидкостям
- •2.2 Эксплуатационные характеристики жидкостей
- •2.3. Физические характеристики жидкостей
- •2.3.4. Кинематическая вязкость
- •2.3.7. Зависимость вязкости от температуры
- •2.3.8. Зависимость вязкости от давления
- •2.3.9. Вязкость смесей минеральных масел
- •2.3.10. Механическая и химическая стойкость (стабильность)
- •2.3.11. Теплостойкость жидкостей
- •2.3.12. Растворение в жидкостях газов
- •2.3.13. Механическая смесь воздуха с жидкостью
- •2.3.14. Образование пены
- •2.3.15. Влияние нерастворенного воздуха на работу
- •2.3.16. Сжимаемость жидкостей
- •2.3.19. Принципы выбора рабочих жидкостей гидросистем
- •3. Основы кинематики жидкостей
- •3.1. Силы, действующие в жидкостях
- •3.2. Одномерное движение жидкостей
- •3.3. Элементы тока жидкости
- • (Живое сечение) – поверхность в пределах потока жидкости, проведенная перпендикулярно направлению струек.
- •3.4. Методы описания движения жидкости
- •4. Законы и уравнения гидростатики
- •4.1. Основное уравнение гидростатики Жидкость находится в равновесии, т.Е. Действующие силы равны нулю.
- •4.2. Закон Паскаля. Гидравлический пресс
- •4.3. Уравнение неразрывности (сплошности) жидкости
- •4.4. Уравнение Бернулли
- •4.5. Уравнение Вентури
- •4.6. Число Рейнольдса
- •4.7. Уравнение энергии жидкости
- •4.8. Удельная энергия жидкости
- •5. Гидравлика трубопроводов
- •5.1. Расчет сечения трубопровода
- •5.2. Режимы течения жидкости
- •5.3. Расчет потерь напора при движении жидкости
- •5.3.1. Ламинарный режим течения
- •5.3.2. Турбулентный режим течения
- •5.4. Местные гидравлические потери
- •5.4.1. Потери в золотниковых распределителях
- •5.4.2. Вход в трубу
- •5.4.3. Внезапное сужение трубопровода
- •5.4.4. Внезапное расширение трубопровода
- •5.4.5. Сложение потерь
- •6. Кавитация жидкости
- •6.1. Способы борьбы с кавитацией
- •6.2. Практическое использование эффекта кавитации
- •7. Гидравлический удар в гидроузлах
- •7.1. Скорость ударной волны
- •7.2. Гидравлический удар в отводах
- •7.4. Гидравлический удар в насосах
- •7.5. Гидравлический удар в сливных магистралях
- •7.7. Компенсаторы гидравлического удара
- •7.8. Клапанные гасители гидравлического удара
- •8. Гидродинамическое давление струи жидкости на стенку
- •8.1. Тепловой баланс гидросистемы
- •8.2. Охлаждающие устройства
- •9. Фильтрация рабочей жидкости
- •9.1. Методы фильтрации
- •9.2. Тонкость фильтрации
- •9.3. Типы щелевых фильтров и фильтрующие материалы
- •9.4. Схемы фильтрации
- •9.5. Место для установки фильтра
- •9.6. Критерии для оценки качества фильтрации
- •9.6.1. Коэффициент пропускания
- •9.6.2. Коэффициент отфильтровывания
- •10. Понятие о подобии потоков жидкости
- •10.1. Критерии подобия
- •10.2. Закон подобия для теплопередачи
- •11. Гидроприводы мрс и омд
- •11.1. Следящий гидропривод мрс
- •11.2. Погрешность воспроизведения, нечувствительность
- •11.3. Структурная схема следящего гидропривода
- •11.4. Гидропривод импульсных молотов и пресс - молотов
- •12. Основные положения теории
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Физические свойства воздуха
- •12.3. Основные понятия термо- и газодинамики и принципы работы пневмоприводов
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
11.2. Погрешность воспроизведения, нечувствительность
и устойчивость привода
Из принципа действия схемы, показанной на рис. 30, следует, что чем круче подъем профиля шаблона, определяемый углом между касательной к профилю шаблона в данной точке и направлением скорости задания, и больше скорость задания, тем больше вертикальная скорость слежения и, следовательно, тем больший поток масла будет направляться золотником, например, в верхнюю полость гидроцилиндра и отводиться из нижней полости в резервуар, а значит, тем большими должны быть разность проходных сечений щелей h2, h3 и h4, h1, а также величина смещения золотника от нейтрального положения. Таким образом, силовой гидроцилиндр следящего привода приходит в движение только тогда, когда управляющий золотник выходит из нейтрального положения, в результате чего возникает погрешность воспроизведения (копирования).
Величина погрешности воспроизведения зависит от расстояния, на которое должен сместиться золотник от нейтрального положения, для того чтобы создались необходимая разность давлений в полостях гидроцилиндра и необходимая скорость его перемещения, так как в процессе обработки на такое же расстояние смещаются друг относительно друга щуп и режущий инструмент, что вызывает отличие профиля обработанной поверхности от контура шаблона. Следовательно, чем больше скорость слежения vc и нагрузка R на двигателе, тем больше величина погрешности следящего привода, а значит и погрешность копирования, кроме того, сила сухого трения в исполнительном органе изменяется в зависимости от величины и знака скорости слежения, что обусловливает образование зоны нечувствительности следящего привода, существенно влияющей на качество (огранку, ступенчатость) копируемой поверхности.
Влияние погрешности воспроизведения следящего привода и его нечувствительности на точность копирования дано на рис. 31. Сплошной линией показан контур шаблона 2, штриховой линией – контур детали 1, наложенный на контур шаблона. Величина R характеризует погрешность копирования, обусловленную погрешностью воспроизведения следящего привода, связанную с величиной скорости слежения vс и нагрузки R; величина
- погрешность копирования, обусловленная нечувствительностью следящего привода в результате силы сухого трения.
Таким образом, в результате погрешности следящего привода, пропорциональной величине скорости слежения, контур детали получается как бы сдвинутым относительно контура шаблона в направлении, обратном направлению скорости v3. Правильный выбор следящего привода заключается в том, чтобы при заданных режимах работы станка ограничить погрешность воспроизведения и нечувствительность привода требуемыми пределами.
Рис. 31. Отличие профиля изделия от профиля шаблона
в результате погрешности воспроизведения следящего привода и его нечувствительности
В описанной выше работе гидравлического следящего привода не учитывалась инерция подвижных элементов привода, например вертикальной каретки, а также упругость передающих движение звеньев, например масла в гидросистеме привода. Однако силы инерции и упругость существенно влияют на движение привода в процессе восстановления равновесия и обусловливают возможность возникновения колебаний относительно положения равновесия. Рассмотрим работу следящего привода, учитывая влияние упругости и сил инерции.
Как уже указывалось, при автоматической вертикальной подаче на шаблон наступает такой момент, когда щуп упирается в шаблон и управляющий золотник занимает нейтральное положение. При этом положении золотника проходные сечения щелей h2, h3, и h1, h4, а также давление в полостях гидроцилиндра уравниваются и движение вертикальной каретки должно было бы прекратиться (см. рис.30). Однако вследствие инерции масс и упругости масла в гидроцилиндре вертикальная каретка может продолжать опускаться, несмотря на то, что давление в нижней полости будет возрастать, а в верхней полости уменьшаться.
Движение вертикальной каретки прекратится, когда золотник сместится выше нейтрального положения. В результате смещения золотника выше нейтрального положения давление в трубопроводе 6 и нижней полости гидроцилиндра увеличится, а в трубопроводе 5 и верхней полости уменьшится, вследствие чего к поршню гидроцилиндра будет приложена сила, направленная вверх, которая заставит поршень и шток вместе с вертикальными салазками и корпусом копировального прибора перемещаться вверх. При этом управляющий золотник вновь подойдет к нейтральному положению, однако вследствие упругости масла в гидроцилиндре и инерции перемещаемых масс вертикальная каретка будет продолжать движение вверх и золотник расположится ниже нейтрального положения. В этом случае давление в верхней полости гидроцилиндра возрастет, а в нижней полости уменьшится, и к поршню гидроцилиндра будет приложена сила, направленная вниз, которая заставит поршень и соединенные с ним узлы перемещаться вниз. Управляющий золотник опять подойдет к нейтральному положению, а затем расположится выше его, вследствие упругости масла и инерции массы вертикальной каретки. Вновь к поршню гидроцилиндра будет приложена сила, направленная вверх, которая заставит поршень и соединенные с ним узлы перемещаться вверх и т.д.