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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.07.2024

Просмотров: 137

Скачиваний: 0

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

В приведенных здесь выражениях ап представляет собой ко­ рень трансцендентного уравнения (106).

Изменение давления в гидросистеме. Преобразованная функ­ ция давления сечения трубопровода, примыкающего к источни­ ку питания, имеет вид

Q ( _ l , r ) = 4 £ - .

Переходя к оригиналам, получаем:

оо

q(— 1,т) = /С0 (1 — 2 A^COSCO„T) .

л=1

В соответствии с приведенным равенством давление у насо­ са при переходном процессе изменяется по закону

00

р ( _ U ) = J - ( Я - R"У| А-оНcos kn .

Для сечения трубопровода, примыкающего к гидроцилиндру, имеем следующую преобразованную функцию давления:

Q (0, г) = K v C h r

Отыскивая ее оригинал, получаем величину безразмерного давления'

q (0, %) = Ки— ^ AvR cos сол т) ,

л=1

а размерное давление у цилиндра изменяется по закону

 

 

 

со

 

 

р(0, t) =

f(R-R"yy^AvRzosknt

 

 

 

 

л=1

 

Выведенные зависимости показывают, что амплитуда коле­

баний

давления

при переходном

процессе у источника

питания

выше,

чем на

противоположном

конце трубопровода,

у входа

в гидроцилиндр.

 

 

Колебания скорости жидкости в трубопроводе. Будем харак­ теризовать движение жидкости в гидравлической системе ско­ ростью в сечении напорного трубопровода у входа в гидравли­

ческий цилиндр. Преобразованная

функция скорости жидкости

в этом сечении имеет вид

 

U(0,r) = —

K v S h r ,

ее оригинал равен

Ро

 

159



и(О, т) = — [iKv У Av s m ю " sin со,; т.

(Од

п = 1

В соответствии с этим определяем закон изменения скоро­ сти втекания рабочей жидкости в гидроцнлиндр при переходном

процессе, вызванном

изменением нагрузки.

 

v(0,t)=v0(l-

|Ж„ \

А 0

s i n M "

sin К t) .

 

\

 

(On

J

Следует заметить,

что выведенные

переходные функции в

безразмерном виде совпадают

по форме с

соответствующими

переходными функциями, относящимися к переходному процес­ су, вызванному включением насоса постоянной производитель­ ности, в той их части, которая включает коэффициент Kv. Это объясняется совпадением в определенной части соответствую­ щих преобразованных функций для этих видов переходного про­ цесса при выбранных в настоящей работе безразмерных пере­ менных. Разумеется, указанное совпадение является формаль­ ным, и в размерном виде соответствующие расчетные зависимо­ сти существенно отличаются друг от друга. Однако отмеченное обстоятельство создает большие удобства при выводе расчетных зависимостей, а также при их использовании для проведения вычислений. Важным при этом является то обстоятельство, что в зависимостях, относящихся к различным видам переходного процесса, содержатся одинаковые безразмерные величины, ко­ торые подсчитываются один раз и в дальнейшем могут быть использованы многократно при расчете движения поршня, ко­ лебаний давления и скорости жидкости при различных видах переходного процесса.

Как было отмечено выше, колебания протекают на частотах, определяемых при помощи трансцендентного уравнения (106) и с использованием формул (110) — (116).

Для определения длительности переходного процесса, выз­ ванного изменением нагрузки в рассматриваемой системе гид­ ропривода с источником питания постоянной производительно­

сти, служит

зависимость (120).

Это объясняется

совпадением

знаменателей

рассматриваемых

преобразованных

функций и

преобразованных функций, относящихся к случаю переходного процесса, вызываемого пуском источника питания постоянной

производительности.

 

 

 

 

 

 

Приведем пример расчета гидросистемы с использовавшими­

ся

выше данными: у=\8,9 t—0,616

(1—cos 82 /) ; р(—/, t) =

=

83—82,7 cos 82/, /?(0, /) =83—71,8

cos 82/;

u(0, 0=294

—350 sin 82/. В этом

расчете

принято У? = 14 660 кгс.

При

вдвое более коротком

напорном

трубопроводе

получаем:

у=

160


О 0.2 О.Ч 0.6

0.8

р

0

0.1

0,2 0,3

0,4

ju

Рис. 57. Диаграмма 6Р=

 

Рис.

58.

Диаграмма

б„ =

=const

 

 

 

 

 

=const

 

 

= 18,9/ — 0,487(1— cos

94/);

/?(—/,

/) =

83 — 77,8

cos 94 /;

p(0, /) =83—74,4 cos

94/; »(0, /) =294—195 sin 94/.

 

 

Результаты расчета

показывают,

что амплитуда

колебаний

поршня при данном виде переходного процесса меньше для механизма с источником питания постоянной производительно­ сти. Для такого привода частота колебаний ниже. Амплитуда колебаний давления выше у источника питания, чем у цилин­ дра, что связано с подвижностью поршня. Укорочение напор­ ного трубопровода приводит к снижению амплитуды колебаний поршня при переходном процессе, что способствует повышению точности работы механизма.

О системах с короткими трубами. Для систем с короткими трубопроводами и, соответственно, малыми и f> расчет пере­ ходных процессов проводится проще ввиду малой величины амплитуд колебаний на обертонах. Б расчетных зависимостях часто можно ограничиться использованием лишь первого члена ряда, относящегося к основной гармонике. Будем характеризо­ вать степень влияния обертонов, или степень распределенности параметров системы, отношением амплитуд колебаний на пер-

.-

с

/1р(С0о)

s

вом обертоне

и основной

гармонике

ор = —-——

и о„ =

 

 

 

Ар{щ)

 

161


=

ц "и ю

. На рис. 57 и 58 представлены

диаграммы

в координа­

тах и

т>, на которых показаны

кривые с

постоянными вели­

чинами

б р

и би, равными 0,2; 0,1; 0,05.

Графики

показывают,

что б р и би

уменьшаются с уменьшением

р, и

Кривые 6р =

0,05

и

б„ = 0,05 ограничивают область,

в

которой

с достаточной

для

технических

расчетов точностью

до

5%

можно

пренебрегать

обертонами и ограничиваться в расчетах учетом первого члена ряда в соответствующих формулах. Такие гидросистемы с ко­ роткими трубопроводами близки к системам с сосредоточенны­ ми параметрами и к ним применима изложенная в книге мето­ дика расчета. Упрощение расчета достигается применением приближенных формул для определения величин coi, исключаю­ щих необходимость трудоемкого решения трансцендентных уравнении

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

 

 

1.

А н а н ь е в

И. В., Т и м о ф е е в

П. Г. Колебания

упругих систем в

авиационных конструкциях и их демпфирование. М.,

«Машиностроение»,

1965, 527 с.

 

 

 

 

 

 

2.

А р о н о в и ч

Г. В., К а р т в е л п ш в и л и Н. А.,

Л ю б и м ц е в

Н. К.

Гидравлический

удар и уравнительные

резервуары. М.,

«Наука», 1968.

 

3.

Б а р а н о в

В. Н., З а х а р о в

Ю. Е. Электрогндравлнческпе и

гид­

равлические вибрационные механизмы. М., «Машиностроение»,

1966, 244 с.

4.

Б а ш т а

Т. М. Машиностроительная гидравлика. М.,

Машгиз,

1963,

696 с.

 

 

 

 

 

 

 

5.

Б а ш т а

Т. М. Гидравлические

приводы летательных

аппаратов, М.,

«Машиностроение»,

1967, 496 с.

 

 

 

 

6. Б а ш т а Т. М.,

З а н ч е н к о

I I . 3., Е р м а к о в

в и ч Е. М. Объемные

гидравлические

приводы. М.,

1969, 627 с.

 

 

В. В., X а и м о- «Машиностроение»,

7. В е л и к

Н. П. К расчету собственных частот колебаний в сложных

трубопроводах.

«Известия вузов. Авиационная техника», 1965, 2, с. 3—8.

8. Б е л п к

Н. П. К расчету волновых процессов в сложных трубопрово­

дах при периодическом изменении расхода. «Известия вузов. Авиационная

техника». 1965, № 3, с. 3—11.

 

 

 

 

 

 

9. Б о ч а р о в

10. А., П р о к о ф ь е в В.

Н.

Гидропривод

кузнечно-

прессовых машин М., «Высшая школа»,

1969, 273 с.

 

 

 

10. Б р о и Л. С ,

Т а р т а к о в с к и й Ж- Э. Гидравлический

привод

аг­

регатных

станков

и

автоматических

линий.

М.,

«Машиностроение»,

1967,

356 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

Г а м ы н н н

Н. С. Основы

следящего

гидравлического

привода. М.,

Оборонгиз, 1962.

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

Г а н и ч е в

А. И. Определение

собственных частот колебаний

сжи­

маемой жидкости в сложном трубопроводе. «Известия вузов. Машинострое­ ние», 1966, № 10, с. 73—77.

13. Г е л ь м а н А. С , М о р о з о в а Н. И., Ф р о л о в К- В., Ф у р м а н Ф. А. Нестационарные колебания гидравлических линий. «Машиноведение»,

1967, №

1, с. 79—85.

14.

Г е р ц Е. В., Л е в и т с к и н Н. И., Ц у х а н о в а Е. А. Теория пнев­

матических и гидравлических механизмов машин-автоматов. Сб. Института

машиновеедння. «Теория машин и механизмов». Вып. 107—108, «Наука»

1965,

с. 54—59.

 

15. Е р м а к о в В. В. Гидравлический привод металлорежущих станков.

М., Машгиз, 1963, 324 с.

 

16. Ж у к о в с к и й Н. Е. О гидравлическом ударе в водопроводных

тру­

бах. Полное собр. соч. Т. V I I , М., ОНТИ, 1937, 412 с.

 

163