Файл: Тарко Л.М. Переходные процессы в гидравлических механизмах.pdf

меряемое давление. С течением времени под действием неизбеж­ ных сопротивлений колебания давления затухают, и перед дат­ чиком устанавливается истинное давление объекта измерения.

Задаваясь целью исследовать динамический процесс в систе­ ме измерения давления, рассмотрим гидравлическую систему, изображенную на рис. 26, где в конце трубопровода 2 располо­ жен гидравлический цилиндр 3 с подвижным поршнем 4, опи­ рающимся на пружину 5. Начало трубопровода подсоединено к полости /, аналогичной полости 1 предыдущей схемы. Изо­ браженное устройство также применяется для измерения дав­

да 2 системы измерения давления аналогичен скачку давления, который возникает при открытии в начале напорного трубопро­ вода гидропривода органа управления, соединяющего трубо­ провод с источником питания постоянного давления. При этом поршень пли мембрана датчика давления полностью аналогич­ ны поршню силового гидроцплиндра, а упругость мембраны или пружины датчика давления соответствует упругости силы со­ противления движению поршня гидропривода.

Тогда для расчета динамики системы измерения давления можно использовать полученные выше зависимости для опре­ деления частоты собственных колебании, изменения давления и определения смещения поршня. Закон движения поршня со­ ответствует закону движения мембраны датчика давления, а движение мембраны непосредственно определяет характер за­ писи процесса в объекте измерения.

При расчете следует под величиной со0 понимать безразмер­ ную частоту собственных колебаний мембраны датчика при от­ сутствии в его полости жидкости. Эта величина связана с раз­ мерной частотой собственных колебаний мембраны с присоеди­ ненными к ней подвижными частями датчика v0 (которая обыч­ но известна из эксперимента и приводится в паспортных данных датчика) зависимостью

со0 = 2л0\>о .

Под массой М в расчетах следует понимать приведенную массу мембраны и других подвижных деталей датчика.

Рассматривая вопрос о динамических явлениях в системе регистрации давления, следует выделять следующие его ас­ пекты.

Во-первых, должна быть определена частота системы реги­ страции, ибо при разработке системы регистрации переменного давления, изменяющегося по закону колебаний, стремятся обес­ печить значительное превышение собственной частотой системы частоты регистрируемых колебаний во избежание искажения записи колебаний под влиянием резонансных явлений в системе

68

регистрации. Для определения частоты собственных колебаний системы регистрации давления следует использовать трансцен­ дентное уравнение (63). Это уравнение имеет бесконечное чис­ ло корней, а следовательно, система регистрации давления име­ ет бесчисленное множество частот собственных колебаний. Од­ нако практический интерес представляет ограниченное число

подразумевать время нарастания давления в объекте измере­

ров имеют большое практическое значение, и указывается, «при мгновенных подключениях этих линий к магистралям с более высоким давлением или при резких колебаниях давле­ ния в этих линиях показания приборов могут значительно пре­ вышать фактическое давление, что может вызвать разрушение прибора или быть причиной ложных сигналов в системе гидро­ автоматики». Для определения динамического давления в по­ лости датчика давления можно использовать выведенную выше зависимость (62).

Следует указать, что представляет интерес задача определе­ ния действительной картины изменения давления в исследуемом объекте по искаженной динамическими погрешностями записи; в работе [35] такая попытка сделана с учетом волновых явле­ ний в соединительной трубке.

Гидравлическая система

срасположением органа управления

уисточника питания постоянного давления

исливного резервуара

Особенности переходных процессов в гидравлической систе­ ме при учете волновых явлений в сливном трубопроводе рас­ смотрим на системе с источником питания постоянного давле­ ния, показанной иа рис. 27. Наиболее наглядно и просто анализ проводится для случая одинаковых размеров напорного и слив­ ного трубопроводов.

69

Примем для простоты, что поршень имеет одинаковые пло­ щади со стороны напорной и сливной полостей гидроцнлпндра:

что они по структуре совпадают. Отличие же их состоит в на­

разделе функции.

Таким образом, для отыскания оригинала преобразованной функции (86) можно использовать уже выведенный оригинал

70

функции (68), подвергнув его соответствующим изменениям. Используя выражение (69), находим безразмерную скорость поршня для системы со сливной магистралью при отсутствии силы сопротивления, пропорциональной смещению поршня:

Основываясь на равенстве (72), аналогичным способом на­ ходим скорость поршня для случая наличия силы сопротивле­ ния, пропорциональной смещению поршня из начального поло­ жения

71