Гидропривод шаговый

Рис. 5.13. Расчетные схемы исполнительных механизмов шаговых гидроприводов

Рис. 5.8. Типовая структура шагового гидропривода с электрический управлением и гидравлической редукцией шага

Шаговые гидроприводы отличаются быстротечным и неустановившимся режимом движения выходного звена, поэтому при их проектировании обязателен динамический расчет с учетом основных нелинейных факторов. В результате расчета переходного процесса при отработке шага можно получить необходимую информацию о быстродействии и колебательности проектируемого гидропривода. Большинство важных для шагового гидропривода нелинейных факторов имеется и в гидроприводах других типов. Они подробно рассмотрены в гл. 2 при математическом описании двухпозиционных приводов. Принятые в параграфах 2.7—2.9 методы и формы описания нелинейных факторов использованы в параграфе 3. 5 для следящих приводов с дроссельным регулированием. Для динамического расчета двухпозиционных и следящих гидро- и пневмоприводов разработана единая методика, изложенная в параграфе 2.10. [c.350]

При энергетическом расчете определяют главные параметры гидропривода удельный рабочий объем гидродвигателя, диаметр dy условного прохода гидролиний и аппаратов, подачу насосной установки, необходимые для выбора типоразмеров основных гидроагрегатов, трубопроводов и механических узлов. Специфика работы шагового гидропривода требует учета дополнительных факторов при энергетическом расчете, поэтому методика расчета основных параметров шагового гидропривода отличается от изложенной в гл. 2 для двухпозиционных объемных приводов. [c.340]

Дальнейшее развитие объемных приводов дискретного действия привело к созданию шаговых гидродвигателей с гидравлической редукцией шага, которые практически не имеют ограничений по мощности. Такие гидродвигатели представляют собой сочетание серийно выпускаемого гидродвигателя непрерывного действия и специального шагового распределителя. Примеры схем шаговых гидроприводов, содержащих шаговые распределители, показаны на рис. 5.6. Подвижная часть шагового распределителя соединена с выходным звеном (валом или штоком) объемного гидродвигателя. Подводные окна соединены исполнительными гидролиниями Л1—Л4 с гидрораспределителями Р1 и Р2. Отводные окна шагового распределителя соединены каналами или трубопроводами с полостями гидродвигателя. Исполнительные гидролинии переключаются гидрораспределителями циклично в определенной тактовой последовательности (табл. 5.1). [c.331]

ГИДРОПРИВОДА С ШАГОВЫМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕМ [c.332]

Описанное функциональное свойство дискретных приводов обеспечивается различными схемными и конструктивными решениями, как это показано в параграфе 5.1. К наиболее перспективным относятся шаговые гидроприводы с гидравлической редукцией шага, которые имеют серийно выпускаемый гидродвигатель [c.333]

Существенная структурная особенность шагового гидропривода с гидравлической редукцией шага — шаговый распределитель. Гидродвигатель непрерывного действия с шаговым распределителем образует, по существу, новый шаговый гидродвигатель с гидравлической редукцией шага. [c.337]

Основные исходные данные при проектировании шагового гидропривода — заданные показатели нагрузки, быстродействия, точности позиционирования, режима работы и компоновки привода [c.340]

Методика расчета основных параметров шагового гидропривода базируется на анализе процесса отработки единичного шага. Из тахограмм (рис. 5.12) видно, что при отработке шага наблюдаются три существенно отличающихся периода [c.342]

Рис. 5.16. Расчетная структура шагового гидропривода

В связи со сложностью и быстротечностью процессов в шаговом гидроприводе ( шаг = 0.01 0,1 с) главный параметр гидродвигателя — удельный рабочий объем <7д приходится определять в два этапа путем последовательного приближения. Для первого приближения используют методику энергетического расчета, изложенную в п. 2.2. Формулы (2.3) и (2.13) после подстановки новых обозначений величин примут вид [c.343]

При втором этапе энергетического расчета шагового гидропривода необходимо учесть затраты энергии на разгон жидкости в трубопроводах, объемную деформацию рабочей среды и стенок, разгон подвижных деталей в гидродвигателе. Кроме того, учесть внешнюю нагрузку и потери энергии вследствие утечек жидкости, гидравлического сопротивления потоку и трения в передаточном механизме гидродвигателя. Для этого нужно составить и решить уравнение работ и энергий элементов исполнительной части [c.343]

Вычитаемые члены в правой части уравнения (5.37) имеют смысл относительных потерь или затрат энергии на разгон жидкости в трубопроводах и деталей в гидродвигателе, объемную деформацию рабочей среды и стенок, утечки через зазоры, гидравлическое сопротивление потоку жидкости и трение в передаточном механизме гидродвигателя. Значения эквивалентных КПД исполнительных частей шаговых гидроприводов составляют = = 0,3. .. 0,7. [c.348]

Дальнейший проектировочный (статический) расчет шагового гидропривода выполняют, как описано в гл. 2. Расчет диаметра dy условного прохода и выбор типоразмеров трубопроводов и аппаратов изложены в параграфе 2.3, выбор структуры и гидроагрегатов насосной установки — в 2.5, методика теплового расчета объемного гидропривода — в п. 2.6. [c.348]

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И ДИНАМИЧЕ-СКИЙ РАСЧЕТ ШАГОВОГО ГИДРОПРИВОДА [c.350]

ШАГОВОГО ГИДРОПРИВОДА ПРИ ОТРАБОТКЕ [c.356]

Проектировочный расчет шагового гидропривода в некоторых случаях необходимо завершать анализом процесса отработки серии шагов с предельной частотой. Необходимость [c.356]

Для упрощенного математического описания шагового гидропривода в режиме отработки серии шагов примем его абстрактную структуру в виде двух основных блоков суммирующего и исполнительного (рис. 5.16). Первый выполняет функцию суммирования числа 6 входных управляющих импульсов и запоминания результата. По динамическим показателям он принят идеальным. Второй блок наделен основными динамическими свойствами и в соответствии с ними отрабатывает релейные сигналы х и) в виде перемещения у ( т) выходного звена с определенным быстродействием. Математическое описание импульсных управляющих сигналов удобно принять в форме единичной решетчатой б-функ-ции, определенной в моменты времени ( 1 [c.357]

Совокупность единичных двухполярных сигналов, совпадающих с передним фронтом реальных импульсов, отражает управляющие сигналы любого типа независимо от их физической природы. Время поступления на вход шагового гидропривода серии п управляющих импульсов [c.357]

Условие работы шагового гидропривода без сбоев мш > > /шаг- в большинстве случаев для анализа отработки серии шагов достаточно принять п = 5 [23]. Чтобы сократить запись последующих выражений, обозначим приращение текущего времени / = /т— п- [c.357]

Дополнительно введенные величины представляют собой основные параметры линейной математической модели шагового гидропривода. Они соответственно равны [c.359]

В следящих гидроприводах станков с числовым программнйм управлением -применяют дросселирующие распределители с крановыми запорно-регулирующими элементами [19]. Рабочие щели в распределительной паре кран-втулка (рис. 3.9, д) образуются поясками крана и круглыми отверстиями во втулке. Точность изготовления поясков и отверстий 0,03 мм. Рабочая щель имеет сегментный профиль и, как следствие, переменную ширину. Кран у рассматриваемых следящих приводов приводится во вра-щание от шагового электродвигателя, втулка непосредственно связана с валом гидромотора. Распределительная пара кран— втулка отличается конструктивной простотой. Однако, чтобы увеличить проходное сечение распределителя, в следящих гидроприводах станков с числовым программным, управлением применяют также распределительную пару золотник—втулка с винто- [c.184]

Известно большое число конструкций дискретных гидро-и пневмоприводов. Среди них можно выделить дозатор ные гидроприводы, объемные приводы с многопоршневыми двигателями, гидроприводы с многоканальными (многодырочными) двигателями, шаговые гидро- и пневмоп )иводы с механической редукцией шага и шаговые гидроприводы с гидравлической редукцией шага. Познакомимся с принципами действия названных дискретных приводов и сравним их основные свойства. [c.325]

Ошибка А д позиционирования зависит от формы и размеров пояска на поршне и отверстий в стенке цилиндра. Значение Дг/д приблизительно равно перекрытию пояском отверстия. Существенный недостаток позиционного гидропривода с многоканальным гидродвигателем — большое число распределителей с электрическим управлением, Так, чтобы обеспечить 20 позиций, привод с многоканальным гидродвигателем должен содержать 20 ги-дрораспределителей. Устранить этот недостаток удалось созданием шаговых гидро- и пневмодвигателей с цикловым управлением. [c.329]

Некоторые образцы шаговых гидроприводов с гидравлической редукцией шага применяются в системах дистанционного управления подъемного крана и бурового станка, в системе рулевого управления мобильного энерготехнологического средства, в подъемном механизме листозагрузчика автоматической штамповочной линии и в серийно выпускаемом автоматическом конвейерном манипуляторе. В будущем, по мере автоматизации подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и установочных операций, эффективность применения дискретных гидро- и пневмоприводов будет возрастать. [c.332]

В общем виде структура шагового гидропривода с электрическим управлением и гидравлической редукцией шага состоит (рис. 5.8) из электрического логического блока (ЭБ), насосной установки (ЯУ) с напорной и сливной гидролиниями (НЛ и СЛ), гидрокоммутатора (ГК), шагового распределителя (ШР), гидродвигателя (ГД) с подводной и отводной гидролиниями (ЛП и ЛО), обратной связи (ОС) и силовой механической передачи (СП). Электрический блок играет роль коммутатора в цепи управления приводом. Он воспринимает входные импульсные сигналы и в соответствии с их числом и знаками включает и выключает электролинии 5/—Э4, соединенные с электромагнитами гидрораспределителей. Гидрораспределители, входящие в состав гидрокоммутатора, переключают исполнительные гидролинии Л1—Л4. Пример состояний электро- и гидролиний при четырехтактном управляющем цикле в соответствии с поступлением положительных Пп. и и отрицательных Ло.и импульсов приведен в табл. 5.2. [c.334]

Рассмотрим особенности проектирования гидрокоммутатора, имеющего несколько одно- или двухкаскадных гидрораспределителей с электрическим управлением. При проектировании шагового гидропривода, в частности гидрокоммутатора, важно выбрать число /1так тактов в управляющем цикле. От числа тактов зависят относительная зона устойчивости при фиксации выходного звена, число исполнительных гидролиний и гидрораспределителей, число рабочих щелей в шаговом распределителе и сложность схемы электрического логического блока [231. По перечисленным показателям оптимальным числом тактов в управляют,ем цикле принята величина так = 4. Значения так. равные 2 и 3, молшо рекомендовать только для однополостных гидродвигателей (гидроцилиндры одностороннего действия и дифференциальные гидроцилиндры). [c.335]

Электрические или пневматические логические блоки для шаговых гидроприводов обычно строят посредством логических обегающих устройств. Чаще всего для построения электро- или пневмокоммутаторов используют триггерный счетчик с дешифратором, ячейки статического регистра, выполняющие задержку на полутакт , н ячейки памяти из триггеров с раздельными входами [231. [c.336]

От точности выполнения размеров основных деталей шагового распределителя, обратной связи и силовой механической передачи зависит точность позиционирования выходного звена шагового гидропривода. Относительная статическая ошибка позиционирования Bnos = At/ /i/шаг может быть опредёлена в виде [c.340]

Перечисленные величины могут быть как положительными, так и отрицательными. Наибольший модуль ошибки позиционирования будет при совпадении знаков составляющих величин. Технологическая ошибка образуется в результате отклонений от номинальных размеров при изготовлении основных деталей шагового распределителя, обратной связи и силовой передачи. В зоне положительного перекрытия окон выступами в шаговом распределителе гидродвигатель не обеспечивает существенной восстанавливающей силы или момента сил, что влияет на образование зоны нечувствительности. Относительное смещение выходного звена под действием внешней нагрузки зависит от зоны нечувствительности и крутизны силовой или моментной статической характеристики шагового гидродвигателя. В исследованных образцах шаговых гидроприводов =0,01. ..0,05, врао = = 0,02. .. 0,05 и бзон = 0,02. .. 0,06 (231, что показывает практическую возможность обеспечения точности позиционирования шагового гидропривода, характеризуемой ошибкой бпоэ- 0,1. [c.340]

Структура шагового гидропривода связана с перечисленными величинами и условиями компоновки на машине. Наличие силовой механической передачи, а также значения передаточного коэффициента k .u зависят от выбранного типа гидродвигателя и особенностей конструирования шагового распределителя. В некоторых случаях можно обойтись без силовой механической передачи (k ,n — 1) благодаря применению соответствующего гидроцилиндра или поворотного гидродвигателя. Однако при этом необходимо учитывать следующее. Угловой шаг x ar распределителя может принимать только определенные значения, соответствующие формуле (5.11). Минимальное значение дГшаг ограничено возможностями технологического процесса. [c.341]

Рис. 5,12. Примерные та-хограмвлы отработки шаговым гидроприводом единичного шага

В соответствии с изложенным при энергетическом расчете шагового гидропривода рассматривают процессы разгона гидродвигателя и движения с малоизменяющейся скоростью. Расчетные значения времени /рас, пути рад и предельной скорости Орао в первом периоде отработки шага можно выразить зависимостями [c.342]

Рассмотрим особенность энергетического расчета шагового гидропривода, состоящего в оценке КПД исполнительной части. Понятие общего КПД объемного гидропривода при установившемся движении выходного звена здесь не приемлемо. При отработке шага выходное звено гидродвигателя перемещается в основном с переменной скоростью. Установившимся становится лишь режим фиксации выходного. звена в зоне позиционирования, доэтсму используем известное ии теории механизмов и машин [c.347]

Пример 5.1. Определить энергетическим расчетом основные параметры исполнительной части шагового гидропривода вращательного движения (см. рис. 5.6, а) при т = 0,1 кг-м . Ям = 100 Н-м, Ппоз = 40, впоа = 0,2 и /щаг = = 0,02 с. [c.348]

Система (3.85) дифференциальных уравнений с дополнительными условиями (3.86) решается по методике, изложенной в параграфе 2.10. Результаты совместного решения указанных уравнений в пределах каждого интервала времени t = At имеют вид (2.168)—(2.172). Полученные величины Pi, р ,, Од и и их производные по времени р , Pj и йд — начальные значения переменных в последующем, временном интервале. Промежуточный и конечный этапы расчета переменных величин повторяют в каждом интервале времени до окончания переходного процесса отработки гидроприводом единичного шага. Число расчетных интервалов времени зависит от величины Д/ и полного времени отработки шага (см. рис. 5.12) W + tф , где — время колебаний выходного авена в зоне фиксации. Расчетные колебания выходного звена шагового гидропривода можно считать прекратившимися при амплитуде Ауд 0,02i/ . шаг- [c.356]

Шаговые гидроприводы с гидравлической редукцией шага отличаются от двухпозиционных й следящих приводов гидрокоммутатором и шаговым распределителем. Однако при отработке единичного шага гидрокоммутатор действует аналогично гидрораспределителю в двухпозиционном приводе, а в зоне позиционирования шаговый распределитель выполняет те же функции, что и дросселирующий распределитель в следящем приводе. В связи с этим целесообразно пользоваться общей методикой для расчета динамики приводов трех названных типов. Можно применять единую программу вычислений на ЭВМ с небольшими дополнениями в начальной части. [c.350]

На первом этапе расчета переходных процессов принципиальную схему шагового гидропривода приводят к расчетной и определяют исходные данные. Рассмотрим в качестве примеров шаговые гидроприводы вращательного и поступательного движения (см. ряс. 5.6). Применительно к ним и по аналогии со следящими прив... лами (см. рис. 3,11) составим расчетные схемы исполнительных механизмов с гидромотором и дифференциальным гидро-цилиндром (рис. 5.13, а, б). Гидрокоммутатор и шаговый распределитель представлены на схемах эквивалентными регулируемыми дросселями с проводимостями а , а. , и Зазоры в гидродвигателе и гидроаппаратах, через которые происходят утечки рабочей жидкости, отражены эквивалентными постоянными дросселями с проводимостями и 5.,. [c.350]

Остановимся на функциональных свойствах специфичных агрегатов шагового гидропривода с гидравлической редукцией шага. При отработке единичного шага гидрокоммутатор переключает исполнительные гидролинии путем перемещения запорно-регулирующего элемента (золотника) выходного каскада. Перемещение X золотника происходит в функции текущего времени под действием электромагнита или жидкости, поступающей под давлением, при наличии электрогидравлического усилителя. Учитывая быстротечность переключения гидрораспределителя, можно принять упрощенные зависимости перемещения х золотника от времени и эффективной площади /д проходного сечения распределителя от перемещения золотника. Примерные зависимости х = = Ф ( т) и /э = Ф х) показаны на рис. 5.14, а, б. [c.351]

ЭВМ дает возможность вести динамический расчет шагового гидропривода с достаточно малым шагом по времени. Прикидоч-ный расчет вручную выполняют с более значительным временным интервалом. [c.354]

Полученные в итоге динамического расчета шагового гидропривода числовые данные позволяют построить зависимости PiiQ, Рг (<т). д(<т). /д(<т) изменения основных переменных величин во времени в период отработки единичного шага. Эти графические зависимости дают наглядное представление о динамических свойствах проектируемого шагового гидропривода. По ним можно определить основные динамические показатели время /шаг отработки шага, перебег / ep и число п о колебаний в зоне фиксации. При недостаточном быстродействии шагового гидропривода, т. е. при значении /щаг. превышающем заданное, необходимо увеличить удельный рабочий объем гидродвигателя или перейти на более высокое номинальное давление Рном-В случае чрезмерной колебательности выходного звена в зоне фиксации ( НОЛ > 2) можно использовать следующие конструктивные меры уменьшить внутренний объем V с жидкостью за счет трубопроводов или увеличить утечки жидкости посредством дополнительных каналов с дросселями. Эффективность перечисленных мер необходимо проверить при повторном динамическом расчете. [c.356]

Результирующее перемещение выходного авена шагового гидропривода после отработки без сбоев п управляющих импульсов [c.358]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология