Файл: Тарко Л.М. Переходные процессы в гидравлических механизмах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.07.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
жидкости, а также скорости и смещения поршня силового гид
роцилиндра, для |
различных возможных законов закрытия- |
органа управления |
во времени. |
Рассмотрим, например, случай, когда закон изменения ско рости жидкости в сечении у органа управления может бытьвыражен равенством
|
3( |
v(l,t) = —v0e |
, |
где to.— время закрытия или, в безразмерном виде;
и(1,т) = - Г ' ( т ) .
Рассматриваемый закон снижения скорости жидкости в тру бопроводе у органа управления представлен в виде графика на рис. 52.
В этом случае переходная функция давления у органа управления после начала его закрытия, с использованием тео ремы свертывания, представляется в виде
со
</(1,т) = — 2 Х Ы П ( с о „ , т ) .
л=1
Всоответствии с этим законом изменение размерного давле ния при закрытии органа управления в течение конечного-
промежутка времени выражается зависимостью
со
p{l,t) = p0 — wv0 V A'v(<j>n)Ts(kn, t). n=i
Аналогичным образом находим выражения, определяющиедавление в конце напорного трубопровода и в полости силовогогидроцилиндра в безразмерном и размерном виде:
|
|
со |
|
|
q(0,x) |
= |
— |
Аи{ап)Т5{ап, |
т); |
|
|
л=1 |
|
|
|
|
|
СО |
|
Р (О, t) = |
p |
0 - wv0 |
2 А„ (со,,) Ts |
(kn, t). |
л= 1 Безразмерная скорость жидкости
и (0, т) = - Т" (т) + У Av К ) ( |
"'М Тс К , т). |
со |
|
л=1
Находим также закон изменения скорости поршня при не мгновенном закрытии органа управления в безразмерном виде:
со
ы„(т) = - Т " ( т ) + |г у A i i ^ ГДсОл, т).
л=1
127
Размерная скорость жидкости в конце трубопровода у входа
зз цилиндр |
при |
немгновенном |
закрытии |
органа |
управления па |
|||
•напорном |
трубопроводе |
определяется |
согласно |
зависимости |
||||
|
|
з / |
|
|
|
|
|
|
v (О, Л = о0 |
[е |
+ > ] |
А0 (со,,) |
{-^ |
- ^)тс(кп,1) |
. |
Размерная же скорость поршня в рассматриваемом случае изменяется в соответствии с равенством
3 I |
~ |
Закон движения поршня силового гндроцнлппдра при за крытии органа управления за время /0 выражается зависи мостью
У (t) = von
3 |
w « |
Г л а в а IV
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПЕРЕКРЫТИИ НАПОРНОЙ И СЛИВНОЙ ЛИНИЙ
Основные динамические зависимости
Рассмотрим схему гидравлического механизма, показанную на рис. 53. По напорному трубопроводу 1 жидкость под давле нием поступает в переднюю полость силового гидроцилиндра. Поршень цилиндра находится в движении, приводя в действие
рабочий |
орган |
машины. По |
v |
||
трубопроводу |
2 происходит |
|
|||
истечение |
рабочей |
жидко |
|
||
сти из задней полости гид |
х=0 |
||||
равлического цилиндра. По |
|||||
ступление |
рабочей |
жидко |
|
||
сти в цилиндр и ее слив |
|
||||
регулируются |
органом уп |
|
|||
равления |
3, |
представляю |
7^ |
||
щим |
собой |
распредели- |
|||
тельный |
|
золотник. |
|
« |
Рис. 53. Расчетная схема к анализу случая перекрытия напорной и слив ной линий
Начало координаты длины х вдоль оси магистрали поме стим у входа в цилиндр. Положительную ось х направим вдоль трубопровода 2, отрицательную — вдоль трубопровода 1.
Пусть в начальный момент времени имеет место равномер ное движение поршня и жидкости по трубопроводам в поло жительном направлении х. Определим законы движения поршня силового гидроцилиндра и рабочей жидкости в магистрали, а также изменения давления в гидравлической системе при пере-
9—1093 |
'9 С > |
ходном процессе, вызываемом перекрытием нагнетательного и сливного трубопроводов при помощи золотника в начальный момент времени.
Отличие от общего случая заключается в том, что начало трубопровода 1 присоединено не к источнику питания, а к за крытому золотнику в течение рассматриваемого диапазона вре
мени, когда |
протекает |
переходный |
процесс. Таким образом, |
||
граничное |
условие |
для |
сечения |
гидравлической магистрали |
|
х = —•/] состоит в |
равенстве нулю |
скорости жидкости: |
|||
|
|
|
M—k, |
0 = |
0. |
Данное условие можно получить как частный случай гра ничного условия для сечения трубопровода, примыкающего к
источнику |
питания, если |
принять /г = оо; |
у # |
= 0 ; Vo=0. |
|
|||||
Тогда выражения А* и В2 |
остаются без |
изменения, |
а произ |
|||||||
вольные постоянные трубопровода / и преобразованная |
функция |
|||||||||
скорости |
поршня |
принимают |
вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
1 +U(r) |
chXt x |
|
|
|
|
|
|
|
67 |
|
г |
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
sh Я, к + |
—— ch Ai % |
|
|
||||
|
|
|
U {r) |
sh Xx x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—— sh X, x -f- |
ъх |
ch X, x |
|
|
|
||
|
|
|
xx |
^ |
|
|
|
|
|
|
|
j i ' ( - j — |
sh X! x + - y - ch Xx x ) |
1 + |
p." ^ |
|
sh X 2 + |
^ - |
ch X , y |
||
U{r) = - |
|
|
u,' ch X, x |
|
|
|
|
LI" ch X. |
||
|
|
|
|
+ ~ |
|
|||||
|
r + Xo + —Г |
" |
|
|
[ |
J |
|
|||
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—— sh Xx x + |
-— ch X1 |
x |
—— sh X2 + |
— ch X2 |
||||
|
|
Xj |
|
1Tl |
|
|
An |
|
Щ |
|
Давление и скорость жидкости, а также скорость и закон движения поршня определяются на основании этих равенств с использованием второй теоремы разложения операционного исчисления.
Этим методом получена следующая переходная функция давления для примыкающего к гидроцилиндру сечения напор ного трубопровода:
где
^ л = {гп + Хо) Л 2 (гя) + д." (ch Х2 — ch %t х);
130
W = A, (r„) Л 2 |
(r„) 4- (r„ + 7.0) [Л! (r„) Л а (r„) + Лх (r„) Л2 (r„)] + |
|||||
+ и'ЛЯ |
W |
( 7 l 4- 2 p r„) sh M |
4- д/Л2 |
(/•„) ch Х,к + J ^ k i ^ . x |
||
|
2 * 1 |
|
|
|
|
2 Ao |
|
X |
(Y2 + |
2 r„) sh Я2 |
4- ц." Л,' (rn) ch Я2, |
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
Лх (г„) = |
-to- |
4л X, к + |
ch Я, x; |
||
|
|
Л2 (r„) = |
sh Я2 + |
ch A 2 . |
||
В этих |
формулах |
|
|
|
|
ГРОг
|
|
|
|
Я 2 Ы = / - „ | / |
1 + - J 2 - . |
|
|
||
Далее |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
л ; ы = |
|
|
Yi |
•(Ti + |
2pr„) |
sh Ях к |
+ |
||
|
|
2 |
A j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
L |
В/п a |
(Ti + 2pr„) |
c h ^ x ; |
|
||
|
|
|
2 A f |
|
|
|
|
|
|
|
|
л 2 |
ы = |
|
|
sh |
An |
|
|
|
|
|
|
2 |
A |
|
|||
|
|
|
|
1 |
+ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
rn - ( y 3 + 2 r n ) 4 - |
chX2. |
|
|
||
|
|
|
+ L 2 A |
|
|
|
|
|
|
В |
приведенных |
зависимостях |
через |
/'„ обозначен |
корень |
||||
трансцендентного |
уравнения |
|
|
|
|
||||
(гп |
+ |
Хо) Лх (гл) Л 2 (г„) + ц' Л 2 (гя ) ch Яхх + |
ц"Л, (r„) ch Я2 |
= 0. ' |
Используя указанное выражение переходной функции дав ления, найдем закон изменения давления в конце трубопрово да / (см. рис. 53) при переходном процессе
Pi (0, t) = Р01 - ВДх V |
Wa_l е |
9* |
т |