Файл: Костин С.В. Рулевые приводы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.06.2024

Просмотров: 112

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

На основании соотношении (3.121) и (3.125) необхо­ димое условие обеспечения приводом гармонического за­ кона движения выходного вала можно записать также в виде

' M

n

f'Q,д . Т р - <

М д . Т р —

d r Л 1

т р

i n j

1

^

^

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЬбТР 771

 

 

 

 

<1 “Ь

 

д.ТР)

 

 

(3.126)

где

 

Г-= ' {*■+

(

£

Л

-

т ) ' - ' ] } ■

(ЗЛ2

 

 

или

 

 

%

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

C O oi - f -

СО02 —

СО2

 

 

(3.128)

 

 

= f

 

СО“

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

 

 

Следовательно, анализ условия

(3.126)

можно прово­

дить путем совместного рассмотрения эллипса нагрузки,

соответствующего

Т= 0, н прямых, уравнения

которых

— А 4 П

/

Й д . т р -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заметим, что при частоте со =

У<о201+

со29 коэффици-

ент /' равен нулю, а условие

(3.126) видоизменяется:

 

 

IМтр mI < Мп

пли

А с <

Йтах^1•

 

 

Когда отсутствует аналитическое выражение для ди­

аграммы нагрузки или оно имеет

сложный вид, анализ

возможности обеспечения приводом требуемого

закона

движения выходного вала

проводится

по точкам:

рас­

сматривается ряд характерных точек диаграммы нагруз­ ки, соответствующих наиболее, тяжелым режимам рабо­ тъ!, и для каждой из них находятся значения передаточ- "ного отношения редуктора, при которых они лежат в области, ограниченной предельными механическими ха­

рактеристиками исполнительного

элемента (в

области

располагаемых моментов и угловых скоростей).

 

Точка диаграммы нагрузки, соответствующая задан-

_

dsc

dMсопр

^

ным значениям Qc, е0, -— , Мсопр и —--------, лежит в об-

 

dt

di

 

ласти, ограниченной предельными механическими харак­ теристиками, если выполняется условие (3.121), которое можно преобразовать к виду

194


 

 

М д < Л іц.тр *С “Ь -Мд.

(3.129)

Здесь

 

 

dMcсопр

 

 

J ( ‘ < + Ti r ) + Мc o u p '

Ліп.тр ---/ ? й с

Т- dt

“Ь

 

 

или

 

 

 

(3.130)

 

T ^ j dzc

^ dMсодр

 

 

 

 

dt

dt

 

 

Мп.тр -- -Мд.тр -f-

 

 

где

 

Jsc +

M coup

 

 

Лід.тр-- f§Qc

 

 

 

Величина

^^сущ ественно зависит от передаточно­

го отношения редуктора.

 

 

 

Так как J = LÄq2 + Ju, то

 

 

 

 

-Л^п.тр — B'q -)---- ,

(3.131)

 

 

Ц

 

 

 

 

dsо

I

551)'. (3.132)

где

А' — Лібс -f- Л1СОпр ~|- Т I / : dt

 

 

В' /д^ ec + Т ~тг^ 4* /^о-

(3.133)

Возможные варианты кривых, изображающих зависи­ мость /ЦцТр от (?>показаны на рис. 3.16.

Отметим, что когда знаки .Л' и В' одинаковые, зависи­ мость уМдТр от д имеет экстремум при

(3.134)

Мп.тр min — (^ птр)(?= 9 min— — 2 ~\/А'В'.

(3.135)

195


Очевидно, что диапазон значений q, при которых при* вод может обеспечить требуемое динамическое состояние, определяется точками пересечения прямых ±М Пс кри­

вой, изображающей зависимость ^

от Я (см.

рис. 3.16). Так, для случая, когда знаки А' и В' одинако­ вые,

q i < q < q z ,

(3.136)

Рис. 3.16. Зависимость М'я.тр от передаточного отношения редуктора:

а — 1)

Л'>0, ß'> 0; 2)

Л'<0,

В'<0;

3)

Л'=0, В'>0; 4)

Л'=0,

В ' <0;

5) В'=0, Л'>0;

6)

В ' = О,

Л'<0;

6 - 7 ) Л'<0,

В'>0:

 

 

8) Л'>0, В '< О

 

 

где

<?і,2

 

LL ~

тр m in

. (3.137)

 

2В'o . B ' sign& В'B

IГ ~ ѵV М/Vu /J

Ѵ

'

Следовательно,

параметры

исполнительного

элемента

привода должны удовлетворять условию

 

 

 

/

Ма Y

 

МІ

 

 

 

к = ( м '---------)

> * •

т- е- й П Г > 1 - <злз8>

 

 

п.трmin

 

 

 

 

Подставляя сюда'соотношения (3.132) и (3.133), получим

Ml

 

 

 

 

4 1/ нбс “Ь Мсопр -(- Т ^/і

d&с

dMсопр

)] X

 

dt

dt

 

 

 

 

> 1.

(3.139)

X {уд( 6c + 7’- ^ - ) '+

с]

 

 

196


Мд

Mnßx.s

Рмех maxi S -— — Гд, ТО

Если учесть, что

—- =

----------

 

4/

4

 

 

можно записать

 

Р мех max

 

 

 

 

 

 

£ J ц8с “Ь М СОПр

 

dMcoiip

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

> 1.

(3.140)

 

 

 

d&c

 

X

[

( Ёс “Ь Т dt )]

 

Последнее выражение следует использовать при выборе исполнительного элемента привода. Задавшись значени­ ями постоянных времени Тя и Г, по формуле (3.140) мож­ но в первом приближении найти требуемое значение Рмех maxДиапазон возможных значений q удобно опре­ делять по выражениям

Я > Я і =

2A'signA/

---------

 

A 'signA '

-------------- (^

У А.2 — А,) = (1 -т- 2)

Мп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.141)

 

 

ЛІП

 

"

4 )= -

Я

< Я г

= - с

 

 

 

 

2В' sign В; Ы

 

 

 

 

М д

 

 

(3,142)

 

 

= (0.5-ь 1),— -т

В'

 

 

 

 

В' sign

 

 

Возможность обеспечения

динамических

состояний,

для которых

А' = 0,

ограничивается

лишь

условием

Мп

 

 

 

D/

с\

q < ; --------------,

а состоянии, для которых В 0, — усло-

B 'sig n ß '

 

 

 

 

 

 

вием q >

A 'signA '

я/

п/

имеют разные знаки,

------------- • Когда А

и ß

Мп

для определения диапазона возможных значений q не­ обходимо найти положительные корни двух уравнений

(Мд.тр “Ь Мп И Мп.тр == Мд) .

При сложных .видах диаграммы нагрузки число точек (режимов работы), подлежащих рассмотрению, может

197


быть достаточно большим. В связи с этим методика на­ следования динамических возможностей привода по точ­ кам должна обладать максимальной простотой и нагляд­ ностью. Этому требованию в значительной степени удо­ влетворяет излагаемый далее графо-аналитический способ.

Учитывая выражение (3.131), можно записать усло­

вие (3.129) в следующем виде:

 

 

А' <

Muq — B'q2\

(3.143)

A' > -

Maq + B'q\

(3.144)

Чтобы перейти к относительным

значениям,

разделим

обе части этих выражений на /Ѵ1п

&2ном

И Cjб = —

(£2ном —

max

номинальная скорость исполнительного элемента приво­ да, Qcmax — максимальное значение требуемой скорости выходного вала). Тогда после изменения знака неравенст­ ва в условии (3.144) получим

л

<

^ -

' qб '

 

(3.145)

 

 

<7б

 

 

- л

<

^ + в { Ц

\

(3.146)

 

 

<7б

'q б '

 

 

II

А'

 

 

(3.147)

ИОз

М!ГЙ„ом

 

в -

*

«

В Q H O M

(3.148)

•44JI£2C max

 

Мп

 

На рис. 3.17 построено семейство

кривых, изображаю­

щих зависимость правой части условия (3.145) о т — ПРИ <7б

различных значениях В. Очевидно, что это семейство кри­ вых может быть использовано и для изображения зависи­

мости правой части условия (3.146) от— . Для этого <7б

достаточно изменить знак индексов кривых на обратный. В -процессе исследования возможности обеспечения приводом требуемого закона движения вала возможны

следующие случаи:

1. Знаки А и В одинаковые (смотри кривые / и 2 на

198