Расчет характеристик движения для привода с гидравлическим цилиндром

10. Расчет собственной частоты и минимально допустимых времен ускорения и торможения для цилиндра с односторонним штоком

Гидравлический цилиндр с односторонним штоком поднимает и опускает массовую нагрузку. Все данные соответствуют пункту 7 (рис. 1.5). Ход поршня Н равен 200 мм, модуль упругости Е=1,4·109 Н/м2. AR = 1.22 см2 = 1.22 м2 * 10-4

m = 9 кг; а = 1.64

Расчет минимальной собственной частоты

Минимальная собственная угловая частота привода

= 493.7 1/с

Расчет минимального времени ускорения и торможения

= 0.036 с = 36 мс

Этапы расчета

Продолжительность движения гидропривода рассчитывается в несколько этапов:

• определяется максимальная скорость,

• рассчитывается длительность фаз ускорения и торможения,

• принимается решение о количестве фаз движения (две или три),

• рассчитывается общая продолжительность движения

а.) Расчет максимальной скорости

Значение максимальной скорости зависит от максимального открытия распределителя, площадей поршня и штока, давления питания и нагрузки.

б.) Длительность фаз ускорения и торможения

В ходе ускорения или замедления по определенному закону происходит открытие или закрытие распределителя. Допустимая продолжительность фаз ускорения и торможения определяется двумя факторами:

• предельное усилие на поршне не должно превышаться;

• законы изменения скорости в пределах фаз ускорения и торможения

должны выбираться так, чтобы привод не вступил в колебания.

Длительность фазы ускорения tB и фазы торможения tV следует выбрать, чтобы выполнялись оба указанных условия. Затем рассчитываются пути ускорения XB и торможения XV.

в.) Движение в три фазы

Если сумма дистанций XB и XV меньше рабочего хода привода, имеют место три фазы движения: ускорение (разгон) на участке XB, движение с постоянной максимальной скоростью на участке ХK, торможение на участке XV. Общее время перемещения поршня tG является суммой tB, tK и tV.

г.) Движение в две фазы

Если сумма дистанций XB и XV равно или превышает рабочий ход привода XG, движение происходит в две фазы. Причем в последнем случае привод не сможет достичь максимально возможной скорости. Расчет дистанций XB и XV нужно будет выполнить заново. Для этого следует учесть максимально допустимое усилие на поршне и ограничения, накладываемые собственной частотой привода.

Длительность процессов ускорения и торможения подсчитывается из дистанций XB и XV, после чего определяется общая продолжительность движения tG.

11. Расчет продолжительности движения поршня цилиндра с односторонним штоком

Цилиндр расположен вертикально и перемещает нагрузку вверх и вниз. Все данные соответствуют пунктам 7 и 10. Определим минимальную общую продолжительность движения tG, если нагрузка опускается на XG = 150 мм.

В данном случае имеет место выдвижение поршня (прямой ход) цилиндра.

а.) максимальная скорость опускания (выдвижения штока) груза

= 0.168 м/с

б.) Фаза ускорения

Максимальное усилие на поршне

= 2.01см2*30 бар = 603 Н

Максимальное усилие ускорения

FB = Fmax - FR + FL = 603 H - 3 H + 90 H = 690 H

Минимальная длительность фазы ускорения (ограничение по усилию)

= 0.0022c = 2.2 мс

Минимальная продолжительность фазы ускорения (ограничение по собственной частоте привода, в соответствии с пунктом 10)

= 0.036 с = 36 мс

Минимальная продолжительность фазы ускорения

tB = tBmax = tBmin2 = 36 мс

Путь, проходимый поршнем за фазу ускорения

Лучшие статьи по информатике

Разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана 5000 горячей прокатки
Целью проекта является разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана «5000» горячей прокатки. По ...

Частотно-территориальное планирование сети сотовой подвижной связи стандарта GSM
Линии радиосвязи, входящие в состав сотовых сухопутных подвижных систем электросвязи (ССПСЭ) и спутниковых систем связи, обычно работают в диапазонах ультра ...

Теория автоматического управления. Линейные системы
Настоящие методические указания служат пособием для студентов института, выполняющих лабораторные и курсовые работы по теории линейных систем автоматическог ...