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

Пуск гидравлического механизма с расположением органа управления у источника питания

при постоянном давлении в сливной линии

Для того чтобы наглядно рассмотреть физическую сущ­ ность полученного выше решения, применим это решение сна­ чала к анализу динамики простой схемы, показанной на рис. 3. Источник питания 1 для конкретности выполнен в виде гндро-

вым гидроцилпндром 4, в котором находится поршень 5, свя­ занный с рабочим органом машины. Поступление рабочей жидкости из источника питания в цилиндр регулируется орга­ ном управления 2. Давление в сливной полости цилиндра принимаем постоянным.

Начало координаты длины вдоль оси трубопровода помес­ тим у входа в цилиндр и направим отрицательную ось х к ис­ точнику питания.

ше общего решения для гидравлического механизма с распо­ ложением органа управления у источника питания. Рассматри­ ваемый трубопровод 3 соответствует напорному трубопрово­ ду J общей схемы. Ввиду того, что в данном случае рассмат­ ривается лишь один трубопровод, будем относящиеся к нему величины обозначать без индекса.

Для того, чтобы получить в общем решении случай посто­ янного давления в сливной полости гидроцилиндра, примем в общих зависимостях, что объем этой полости равен бесконеч­ ности или что приведенный модуль объемной упругости среды в ней равен нулю. Таким образом, получаем величину коэффи­ циента потенциальной энергии сливной линии тЭ'2 = 0.

27

Для того, чтобы в общем решении получить случай источ­ ника питания постоянного давления, можно принять коэффици­ ент характеристики источника питания равным нулю: k=0. Тому же условию удовлетворяет принятие равным бесконеч­ ности объема гидроаккумулятора, расположенного па выходе источника питания: Уо = °°, что приведет к равенству нулн> коэффициента потенциальной энергии •&о= 0 упругого объема.

Открытие органа управления приводит к повышению дав­ ления в трубопроводе, вызывающему упругую деформацию сте­ нок трубопровода и цилиндра. В цилиндр устремляется поток жидкости, который, встречаясь с поршнем, снижает скорость. Кинетическая энергия потока переходит в потенциальную энер­ гию сжатия жидкости, что сопровождается повышением дав­

что приводит к торможению поршня и последующему его дви­

На рис. 4 показан процесс изменения давления в трубопро­ воде у органа управления. Через р0 обозначено начальное дав­ ление в трубопроводе и в полости гидроцилиндра. Описанная закономерность вытекает как из физического смысла исследуе­ мого процесса, так и из общих зависимостей, полученных в предыдущем разделе.

28

Исследуем далее динамический процесс, протекающий в трубопроводе у входа в силовой гидроцилиндр. Обозначим без­

размерное давление через а = — — — . Пренебрегая для просто-

Д р .

ты гидравлическими потерями по длине трубопровода, а также местными гидравлическими сопротивлениями в начале и конце трубопровода, получим из общих зависимостей следующее вы­ ражение преобразованной функции давления у входа в ци­

Величина Л в случае пренебрежения вязким сопротивлением движению поршня и соединенных с ним деталей исполнитель­

янной нагрузке исполнительного механизма, пренебрегая уп­ ругой составляющей силы сопротивления движению поршня

29

п—1

X COSCO„(T— 1)].

Эта зависимость определяет закон изменения давления при переходном процессе в трубопроводе у цилиндра, а также в полости цилиндра. Величина о(х—1) представляет собой еди­ ничную функцию, которая определяется следующей формулой:

В данных выражениях со„ — круговая частота колебаний гидравлической системы в безразмерной форме, определяемая как корень трансцендентного уравнения

Рассмотрим вопрос о влиянии продолжительности срабатывания органа управления при его откры­ тии на характер переходного про­ цесса. Пусть давление у клапана после начала его открытия изме­ няется по закону (рис. 5 )

30