Файл: Дмитриев, В. Н. Основы пневмоавтоматики.pdf

мов истечения Д—Д, а вертикальная прямая, проходящая через точку г\ = 0,8, относится к сочетанию режимов истечения Д—Н.

ординат которого отло­ жена функция срі, равная радикалу в выражениях (158) и (162),

а по оси абсцисс — давление питания р0. Параметром является перепад Ар. Для построения рис. 181 на рис. 180 находились зна-

<р, ра =0,1МПа

V а

Все кривые па рис. 181 относятся к сочетанию режимов истечения Д — Д, а горизонтальная прямая ср: = 0,5 — к сочетанию режи­ мов истечения Д — Н. Поршень не будет перемещаться, если

319

Приведенная методика определения скорости у установив­ шегося движения поршня при постоянной нагрузке была проверена экспериментально. Исследуемый поршневой испол­ нительный механизм имел диаметр цилиндра, равный 31,6 мм, и полный ход, равный 114 мм. К штоку механизма была присое­ динена нагрузка, которую с учетом силы трения движения выбирали так, чтобы перепад давлений на поршне Ар составлял

0,1 МПа. В качестве дроссели­ рующих элементов были вы­ браны жиклеры, коэффициент расхода которых равен 0,8.

шими давлениями питания, давления в полостях цилиндра при принятой его длине не успевали за время хода поршня принять установившиеся значения.

Ввиду того, что приведенная методика расчета пригодна лишь для вычисления установившейся скорости поршня, была

ма. На рис. 182 приведен график, построенный по результатам экспериментального исследования и выражающий зависимость

скорости движения штока у от давления питания ро при различ­ ных диаметрах дросселирующих диафрагм и для перепада дав­ лений на поршне Ар = 0,1 МПа. На рисунке для сравнения штриховой линией нанесены кривые, полученные расчетным пу­ тем. Наибольшая погрешность не превышает 7,6%. Максималь­ ное расхождение расчетных данных с экспериментом (имеются в виду случаи больших проходных сечений дросселирующих

320

диафрагм и больших давлений питания) при проведении экспериментов без установления начальных давлений в поло­ стях цилиндра составило 30%•

3. ПОРШНЕВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ПНЕВМОПРИВОД

Поршневой следящий пневмопривод (ПСП) отличается от пневматического поршневого привода в разомкнутом состоянии (рис. 177) тем, что у него введена отрицательная обратная связь, реализованная в виде рычага и пружины, через которые

Предварительно сделаем следующие допущения:

1.Движение воздуха принимается квазистатическим.

2.Влияние сухого трения не учитывается.

3.Золотник имеет нулевое перекрытие.

4.Процесс изменения состояния воздуха при протекании через дросселирующие окна золотника носит адиабатический характер.

5.Температура воздуха питания равна температуре воздуха

в первой полости цилиндра и т. д., т. е. Т0 = Д = Г2 = Тг = Т,

Другими словами, будем считать, что переход от камеры к ка­ мере носит изотермический характер.

6.Нагрузка на поршень мала и на исходном статическом режиме можно считать, что р\ ~ ро.

7.Эффективные площади окон золотника при наполнении и

ние, соответствующее у0 —— . Выведем уравнение ПСП, следуя

известной методике [48]. Запишем дифференциальные уравне­ ния, характеризующие равенство сил иа золотнике и на поршне, считая, что площади поршня справа и слева одинаковы:

здесь /м — эффективная площадь мембраны; тъ — приведенная

передачи рычага отрицательной обратной связи; у — ход пор­ шня исполнительного механизма; т ѵ — приведенная масса

поршня; ßy — коэффициент демпфирования поршня; с„ — жест­ кость пружины нагрузки.

Воздействием силы, передаваемой пружиной сп через рычаг і на шток поршня, пренебрегаем, так как она мала по сравнению с силой, развиваемой поршнем. Как и в случае поршневого привода двустороннего действия, к этим двум уравнениям следует присовокупить уравнения заполнения и опорожнения двух полостей цилиндра. Для получения этих уравнений запи­ шем выражения для массы воздуха в левой и правой полостях цилиндра:

собой мгновенные массовые расходы соответственно в полость цилиндра или из полости цилиндра через окна золотника.

Так как было сделано допущение, что нагрузкина шток поршня малы (р\ ~ р2 = Pu), то поршень можно рассматривать

322