Следящие приводы с четырехщелевым золотником.

Эти приводы наиболее широко применяются в копировальных станках вследствие того, что они обеспечивают, по сравнению с другими, большую точность копирования, обладают более высокой чувствительностью и позволяют осуществлять разнообразные схемные варианты расширяющие эксплуатационные качества оборудования.

В приводах оснащенными четырехщелевыми золотниками могут использоваться в качестве силовых двигателей гидроцилиндры с одним и двумя штоками, гидроматоры. При использовании одноштокового ГЦ привод будет находиться в равновесии при некотором смещении золотника от среднего положения относительно втулки, при котором в штоковой полости ГЦ устанавливается более высокое давление чем в полости без штока, так что силы по обеим сторонам одинаковы.

Принцип работы: при смещении золотника вверх или вниз средняя часть 1 золотника образует щель между гранями золотника и корпуса, и рабочая жидкость попадает в полость цилиндра , крайние части золотника открывают щель для слива из противоположной полости.

Иногда бывает удобней выполнять компоновку станка таким способом что бы приводить в движение цилиндры а не поршень. При этом для устранения пересечения трубопроводов удобно применять золотник с несколько измененным расположением рабочих кромок. В этом случае в корпусе нужно выполнить не три, а две мерных расточки, рис. (в).

Статические характеристики гсп.

Статическими характеристиками ГСП являются:

1. Коэффициент усиления привода по скорости (расходу).

2. Коэффициент усиления по нагрузке.

3. Зона нечувствительности.

Рассмотрим ГСП с четырехщелевым золотником и двухштоковым Г.Д.Дляданной схемы справедливы следующие зависимости:

Гле S₁ –эффективная площадь ГД.

S-площадь проходного сечения окон золотника в положении (V=0,F=0)

S – изменение площади проходного сечения при смещении на величину h.

В случае когда золотник воспринимает сигнал через передаточное устройство то h=ei,

Где i – передаточное отношение механизма.

(S+S)=d(h₀+h), h₀ – линейный зазор между торцами золотника и корпуса.

Решая систему уравнений 1 получаем скорость

Если принять то

Где Kv- коэффициент усиления по скорости. Характеризует погрешность воспроизведения привода в зависимости от изменения скорости при отсутствии нагрузки. Т.е. способность ГСП развивать заданную скорость слежения при изменении рассогласования h.

Коэффициент усиления привода по нагрузке

Где приведенное или относительное рассогласование.

K_R - характеризует зависимость погрешности воспроизведения привода от нагрузки действующей на ГД, K_R – иногда называют жесткостью ГСП, т.к. он характеризует усилие на единицу рассогласования , что аналогично жесткости в механике.

Сравнение гсп по статическим характеристикам.

Для сравнения ГСП рассмотрим статические характеристики которые наиболее часто применяются в Г.П. промышленного оборудования, а именно 4-х, 3-х и 1 щелевые золотники.

Из рассмотренных приводов можно выделить следующее:

1. из приводов, работающих при постоянном давлении и имеющим одинаковые конструктивные параметры наименьшее значение Kv имеет привод с 1- щелевым золотником и его величина приблизительно в 2 раза меньше чем у 2-х и 4-х щелевых.

с^-1 с^-1

2. Если рассматривать коэффициент усиления по нагрузке, то K_R имеет наибольшее значение для привода с 4-х щелевым золотником.

с^-1

с^-1

с^-1

3.Зона нечувствительности при смещении золотника h=h₁+h₂ или =₁+₂, где ₁ величина рассогласования при V=0, R=F_ТР. ₂ величина рассогласования при V=0, R=-F_ТР (в противоположную сторону).

При характеристике зоны нечувствительности обычно используют относительную величину

Для рассмотренных типов приводов нагруженных силами трения 10% от Rmax

Таким образом по трем основным статическим характеристикам наилучшим является ГСП с 4-х щелевым золотником. Он обладает высокой точностью копирования и имеет большую чувствительность. ГСП с 2-х щелевым золотником – проще в изготовлении, но уступают первому по развиваемому усилию и возможности варьирования различных схем.