Расчет характеристик движения для привода с гидравлическим цилиндром

9. Влияние естественной угловой частоты на процессы ускорения и торможения

а.) Гидравлический цилиндр как система с колеблющейся на пружинах массой

Поршень цилиндра зажат между двумя объемами жидкости. Поскольку жидкость отчасти сжимаема, эти объемы могут рассматриваться как пружины с жесткостью с1 и с2 (рис. 1.6). Жесткости этих пружин кумулятивные. В цилиндре с двусторонним штоком, имеющим равные площади поршня с обеих сторон, суммарная жесткость жидкостных пружин минимальна при средней позиции поршня.

Система, состоящая из двух жидкостных пружин, поршня, штока и прикрепленной к ним массовой нагрузки, может рассматриваться как пружинно-массовый осциллятор. Если такой цилиндр при полностью закрытом распределителе подвергнуть воздействию внешней силы, в нем возникнут затухающие колебания (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Гидравлический цилиндр как система с колеблющейся на пружинах массой

б.) Определение собственной угловой частоты привода

Жесткость жидкостной пружины с для цилиндра с двусторонним штоком и с поршнем в средней позиции подсчитывается с использованием модуля упругости рабочей жидкости Е, хода поршня цилиндра Н и эффективной площади поршня AR. Включение в формулу подвижной массы m позволяет вычислить собственную угловую частоту щ 0 гидропривода. Если рассматривать привод в целом, нужно учитывать не только объемы полостей цилиндра, но и объемы трубопроводов между цилиндром и распределителем. В результате объем сжимаемой жидкости вырастет, а жесткость пружины с уменьшиться. Также уменьшится и значение частоты щ0. Это нужно учитывать при подсчете собственной частоты путем ввода корректирующего фактора, равного от 0,85 до 0,9.

В приводе на базе цилиндра с односторонним штоком, имеющем разные площади поршня со стороны поршневой и штоковой полостей, собственная частота принимает минимальное значение при положении поршне в стороне от средней позиции. Формула расчета для определения минимальной собственной частоты, включающая корректирующий фактор:

в.) Расчет минимального времени ускорения и торможения

Для предотвращения возникновения колебаний в приводе времена ускорения tB и торможения tv выбираются так, чтобы они не были слишком короткими. Допустимый минимум зависит от значения собственной частоты привода. Чем выше значение этой частоты, тем меньше допустимые значения времени ускорения и торможения (таблица 1.6). Проходимая поршнем при этом дистанция может быть подсчитана по значениям tB и tv.

Рис. 1.7 Минимально допустимое время ускорения и торможения (рампы)

Таблица 1.6 - Расчет собственной частоты привода и его влияние на фазы ускорения и торможения

Лучшие статьи по информатике

Расчет тиристорного преобразователя
1. Техническое задание на проектирование Данные электродвигателя постоянного тока Тип двигателя РН, кВт ...

Расчет антенны для земной станции спутниковой системы связи (ЗССС)
Зеркальные антенны являются наиболее распространёнными остронаправленными антеннами. Их широкое применение в самых разнообразных радиосист ...

Проектирование автоматизированного реабилитационного устройства, предназначенного для реабилитации кистевого сустава человека
В современном мире нас повсюду окружают новейшие достижения техники. Невозможно представить ни одну из сфер деятельности человека без использования мехатрон ...