Усилитель гидравлический – Значение словосочетания ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ. Что такое ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ?

Содержание

Гидравлические усилители

Гидравлические усилители служат для усиления маломощных входных сигналов в следящих гидроприводах копировальных станков, а также станков с ЧПУ (следящая система предполагает кроме усиления мощности входного сигнала наличие обратной связи).

В системах гидроавтоматики станков находят применение несколько типов гидравлических усилителей.

uselitel-gidroraspredelitelemuselitel-gidroraspredelitelem

На рисунке 1 показана схема простейшего гидравлического усилителя с дросселирующим гидрораспределителем следящего гидропривода копировально-фрезерного станка. Вертикальная подача каретки 1 осуществляется гидравлическим цилиндром 2. Полости цилиндра 2 подсоединены к гидрораспределителю 3, к которому от источника питания подведена рабочая жидкость. При горизонтальной подаче шаблон 6 действует на щуп 5 и шток 4 плунжера, который, перемещаясь вверх или вниз (в зависимости от профиля шаблона), соединяет гидролинию нагнетания с нижней или верхней полостью цилиндра 2. Каретка получает соответствующее перемещение. Корпус гидрораспределителя 3 жестко связан с кареткой, чем обеспечивается обратная связь. Перемещение каретки вместе с корпусом гидрораспределителя будет происходить на величину, равную величине рассогласования. После этого отверстие канала нагнетания в корпусе гидрораспределителя 3 перекроется пояском плунжера и перемещение каретки прекратится. Входной управляющий сигнал от щупа 5 оказывается «отработанным» при необходимом усилении.

Для повышения точности и облегчения дистанционности управления в следящих гидроприводах (особенно крупных станков) гидравлические исполнительные механизмы часто сочетают с управляющими электрическим механизмами. В этих система со щупом связывают не гидрораспределитель, а индуктивный датчик, сигнал которого усиливается и подается к электромеханическому преобразователю соединенному с гидравлическим усилителем соответствующего органа станка.

В станках с ЧПУ, в системах которых программоносителем является вместо шаблона перфолента, широко применяют гидравлические усилители типа сопло —  заслонка и гидравлические усилители момента, используемые в электромеханических преобразователях следящих гидроприводов.

Схема гидравлического усилителя типа сопло — заслонкаСхема гидравлического усилителя типа сопло — заслонкаСхема гидравлического усилителя типа сопло — заслонка

Схема гидравлического усилителя типа сопло —  заслонка показана на рис. 2. Жидкость через гидродроссель 1 подводится к камере 2, давление в которой зависит от расхода через сопло. Величина расхода определяется зазором проходной щели между соплом и заслонкой, связанной с чувствительным элементом системы. Изменение давления в камере 2 вызовет перемещение плунжера исполнительного гидрораспределителя 3 и гидродвигателя 4 в ту или иную сторону. Гидравлические усилители данного типа отличаются высокой чувствительностью и точностью, а также быстродействием.

Схема гидравлического усилителя моментаСхема гидравлического усилителя моментаСхема гидравлического усилителя момента.

На рис. 3 показана принципиальная конструктивная схема гидравлического усилителя момента с шаговым электродвигателем и гидрораспределителем. Шаговый маломощный электродвигатель, (ШД) 1 связан с запорным элементом 2 гидрораспределителя, перекрывающим окна нагнетания и слива во втулке 3, жестко связанной с ротором гидродвигателя 5. При подаче импульса на шаговый электродвигатель его ротор (и запорный элемент гидрораспределителя) повернется на угол, соответствующий одному шагу электродвигателя, в зависимости от направления вращения, сообщая линии гидродвигателя 5 с гидролиниями нагнетания или слива гидросистемы. Например, при повороте втулки по часовой стрелке питание получит линия 6 гидродвигателя, а линия 4 будет сообщена с гидролинией слива. Ротор гидродвигателя будет поворачиваться в заданную сторону, приводя в действие механизмы станка с необходимым вращающим моментом. Втулка 3 повернется вместе с ротором (обратная связь). После того, как каналы втулки 3 окажутся совмещенными с кромками элемента 2, линии гидродвигателя вновь будут перекрыты и гидродвигатель остановится. Заданный сигнал отработан (ротор гидродвигателя повернулся на тот же угол, что и ротор шагового электродвигателя). При подаче на шаговый двигатель серии импульсов элемент 2 и ротор гидродвигателя придут в синхронное движение. Каналы в корпусе 7 выполнены кольцевыми, что позволяет гидравлическому усилителю работать при повороте втулки на любой угол. Дополнительные каналы втулки 3, не связанные с гидродвигателем, служат для исключения одностороннего давления жидкости на золотник.

Применяют также гидравлические усилители момента с осевым перемещением запорного элемента гидрораспределителя и втулки.

Схема гидравлического усилителя момента
Схема гидравлического усилителя момента Загрузка…

Гидравлические усилители

Гидравлические усилители служат для усиления маломощных входных сигналов в следящих гидроприводах копировальных станков, а также станков с ЧПУ (следящая система предполагает кроме усиления мощности входного сигнала наличие обратной связи).

В системах гидроавтоматики станков находят применение несколько типов гидравлических усилителей.

uselitel-gidroraspredelitelemuselitel-gidroraspredelitelem

На рисунке 1 показана схема простейшего гидравлического усилителя с дросселирующим гидрораспределителем следящего гидропривода копировально-фрезерного станка. Вертикальная подача каретки 1 осуществляется гидравлическим цилиндром 2. Полости цилиндра 2 подсоединены к гидрораспределителю 3, к которому от источника питания подведена рабочая жидкость. При горизонтальной подаче шаблон 6 действует на щуп 5 и шток 4 плунжера, который, перемещаясь вверх или вниз (в зависимости от профиля шаблона), соединяет гидролинию нагнетания с нижней или верхней полостью цилиндра 2. Каретка получает соответствующее перемещение. Корпус гидрораспределителя 3 жестко связан с кареткой, чем обеспечивается обратная связь. Перемещение каретки вместе с корпусом гидрораспределителя будет происходить на величину, равную величине рассогласования. После этого отверстие канала нагнетания в корпусе гидрораспределителя 3 перекроется пояском плунжера и перемещение каретки прекратится. Входной управляющий сигнал от щупа 5 оказывается «отработанным» при необходимом усилении.

Для повышения точности и облегчения дистанционности управления в следящих гидроприводах (особенно крупных станков) гидравлические исполнительные механизмы часто сочетают с управляющими электрическим механизмами. В этих система со щупом связывают не гидрораспределитель, а индуктивный датчик, сигнал которого усиливается и подается к электромеханическому преобразователю соединенному с гидравлическим усилителем соответствующего органа станка.

В станках с ЧПУ, в системах которых программоносителем является вместо шаблона перфолента, широко применяют гидравлические усилители типа сопло —  заслонка и гидравлические усилители момента, используемые в электромеханических преобразователях следящих гидроприводов.

Схема гидравлического усилителя типа сопло — заслонка
Схема гидравлического усилителя типа сопло — заслонкаСхема гидравлического усилителя типа сопло — заслонка

Схема гидравлического усилителя типа сопло —  заслонка показана на рис. 2. Жидкость через гидродроссель 1 подводится к камере 2, давление в которой зависит от расхода через сопло. Величина расхода определяется зазором проходной щели между соплом и заслонкой, связанной с чувствительным элементом системы. Изменение давления в камере 2 вызовет перемещение плунжера исполнительного гидрораспределителя 3 и гидродвигателя 4 в ту или иную сторону. Гидравлические усилители данного типа отличаются высокой чувствительностью и точностью, а также быстродействием.

Схема гидравлического усилителя моментаСхема гидравлического усилителя моментаСхема гидравлического усилителя момента.

На рис. 3 показана принципиальная конструктивная схема гидравлического усилителя момента с шаговым электродвигателем и гидрораспределителем. Шаговый маломощный электродвигатель, (ШД) 1 связан с запорным элементом 2 гидрораспределителя, перекрывающим окна нагнетания и слива во втулке 3, жестко связанной с ротором гидродвигателя 5. При подаче импульса на шаговый электродвигатель его ротор (и запорный элемент гидрораспределителя) повернется на угол, соответствующий одному шагу электродвигателя, в зависимости от направления вращения, сообщая линии гидродвигателя 5 с гидролиниями нагнетания или слива гидросистемы. Например, при повороте втулки по часовой стрелке питание получит линия 6 гидродвигателя, а линия 4 будет сообщена с гидролинией слива. Ротор гидродвигателя будет поворачиваться в заданную сторону, приводя в действие механизмы станка с необходимым вращающим моментом. Втулка 3 повернется вместе с ротором (обратная связь). После того, как каналы втулки 3 окажутся совмещенными с кромками элемента 2, линии гидродвигателя вновь будут перекрыты и гидродвигатель остановится. Заданный сигнал отработан (ротор гидродвигателя повернулся на тот же угол, что и ротор шагового электродвигателя). При подаче на шаговый двигатель серии импульсов элемент 2 и ротор гидродвигателя придут в синхронное движение. Каналы в корпусе 7 выполнены кольцевыми, что позволяет гидравлическому усилителю работать при повороте втулки на любой угол. Дополнительные каналы втулки 3, не связанные с гидродвигателем, служат для исключения одностороннего давления жидкости на золотник.

Применяют также гидравлические усилители момента с осевым перемещением запорного элемента гидрораспределителя и втулки.

Схема гидравлического усилителя моментаСхема гидравлического усилителя момента Загрузка…

Гидравлический усилитель Википедия

Следящий гидропривод — это регулируемый гидропривод, в котором закон движения выходного звена (вала гидромотора или штока (в некоторых случаях корпуса) гидроцилиндра) изменяется в зависимости от управляющего воздействия.

Как правило к функциям слежения в следящем гидроприводе добавляются функции усиления управляющего сигнала по мощности. Поэтому синонимом термина следящий гидропривод считается термин гидроусилитель.

Принцип работы гидроусилителя с золотниковым распределителем

Одна из возможных конструктивных схем гидроусилителя показана на рис. 1.

Рис. 1. Одна из конструктивных схем гидроусилителя Рис. 2. Принцип работы гидравлического усилителя с выходным звеном в виде двухштокового гидроцилиндра

В этой схеме перемещение управляющей рукоятки вправо через механическую связь вызывает смещение золотника также вправо. При этом открываются каналы золотникового гидрораспределителя, в результате чего жидкость от насоса подаётся в правую полость гидродвигателя, в качестве которого применён двухштоковый гидроцилиндр. В этой полости гидроцилиндра создаётся избыточное давление, и, как следствие, выходное звено движется вправо, то есть в том же направлении, что и рукоятка. Поскольку выходное звено жёстко связано с корпусом распределителя, то перемещение выходного звена вызывает такое же по величине перемещение корпуса распределителя (рис. 2). В результате смещения корпуса распределителя, каналы в гидрораспределителе перекрываются поясками золотника и подача жидкости от насоса в полость гидроцилиндра прекращается. Таким образом, и управляющая рукоятка, и выходное звено гидродвигателя движутся синхронно. Однако за счёт того, что усилие на выходном звене создаётся за счёт давления, развиваемого насосом, то это усилие многократно больше, чем усилие, прикладываемое к рукоятке оператором. Коэффициент усиления следящих гидроприводов практически неограничен, и мощность входного сигнала может быть уменьшена до ничтожно малой величины (примерно 0,5 Вт).

В рассмотренной конструкции распределителя перемещение золотника может вызываться не только линейным перемещением управляющей рукоятки, но и, при небольших конструктивных изменениях, возможно осуществить входное движение золотника с помощью вращательного движения руля (например, через винтовую передачу).

Профиль поясков золотника

Иногда пояски золотников гидрораспределителей выполняют с небольшой конусностью (6°-10°) (рис. 4). Тогда открытие каналов распределителя происходит более плавно, чем в распределителях с золотниками с цилиндрическими поясками (рис. 5). Соответственно, при открытии каналов более плавно нарастает и подача жидкости в полости гидродвигателя, и поэтому «трогание с места» и остановка выходного звена гидроусилителя также происходит более плавно. Иными словами, при наличии конусности в конструкции золотников чувствительность гидроусилителя снижается.

  • Рис. 4. Пояски золотника при наличии конусности; при такой конструкции «трогание с места» и остановка выходного звена гидроусилителя происходит более плавно

  • Рис. 5. Цилиндрические пояски золотника

Гидроусилители с клапанными распределителями

Помимо золотниковых распределителей в конструкциях гидроусилителей иногда применяют клапанные распределители. Одна из возможных конструктивных схем такого гидроусилителя приведена на рис. 6.

Рис. 6. Одна из возможных конструктивных схем гидроусилителя с клапанным распределителем

В таком гидроусилителе при перемещении ручки управления влево открывается верхний клапан, и жидкость от насоса по каналам внутри гидроусилителя подаётся в правую полость цилиндра. При этом в этой полости создаётся избыточное давление, под действием которого поршень начинает перемещаться влево, то есть в ту же сторону, в которую была перемещена ручка управления. Поскольку поршень жёстко связан с корпусом распределителя, то перемещение поршня вызывает точно такое же по величине и направлению перемещение корпуса распределителя. В свою очередь смещение корпуса закрывает верхний клапан, и подача жидкости в левую полость цилиндра прекращается, и соответственно прекращается движение поршня. Таким образом, выходное звено (шток поршня) движется синхронно с входным звеном (ручкой управления).

При движении поршня влево жидкость из левой полости цилиндра вытесняется в гидроаккумулятор.

Когда ручка управления перемещается вправо, верхний клапан закрыт, но открывается нижний клапан, и жидкость из правой полости цилиндра идёт на слив в бак. Движение поршня при этом происходит вправо под действием давления, создаваемого гидроаккумулятором.

Гидроусилители с клапанными распределителями имеют высокую точность воспроизведения по сравнению с гидроусилителями с золотниковыми распределителями, поскольку в золотниковых распределителях имеется мёртвая зона, обусловленная тем, что ширина поясков золотника обычно делается несколько больше диаметра перекрываемых каналов (положительное перекрытие; абсолютно точного совпадения ширины поясков и диаметров каналов не удаётся достичь по технологическим причинам изготовления деталей). В клапанных распределителях мёртвая зона может быть легко устранена.

Гидроусилитель крутящего момента

Основная статья — Гидроусилитель крутящего момента

Гидроусилитель крутящего момента — вид следящего гидропривода, в котором гидродвигателем служит либо гидромотор, либо поворотный гидродвигатель.

В данном типе гидроусилителей обычно используется гидравлический распределитель с поворотным золотником, выполненным в виде крана, при этом у распределителя имеется отслеживающая втулка.

Рис. 7. Конструктивная схема гидроусилителя крутящего момента, выполненного на базе поворотного гидродвигателя: жидкость подаётся по каналам e и f, а сливается по каналу m

Струйные усилители

Струйные усилители выполняются на базе струйных распределителей.

Рис. 8. Схема струйного усилителя пропорционального типа

По сравнению с гидроусилителями механического типа, струйные усилители обладают высоким быстродействием. Частота переключений газовых струйных усилителей достигает нескольких кГц. Усилители, работающие на маловязких жидкостях, имеют быстродействие на порядок меньше, чем газовые, однако и их быстродействие удовлятворяет практику.

Схема действия одного из видов струйных усилителей показана на рис. 8. При повороте трубки 1 на небольшой угол по часовой стрелке поток Q подаётся в правую полость гидроцилиндра 2. В этой полости создаётся избыточное давление, и корпус будет смещаться вправо до тех пор, пока не восстановится равновесие и поток вновь не будет поделён на две равные части. Таким образом, корпус гидроцилиндра 2 отслеживает движения трубки 1.

Чувствительность гидроусилителей

Не любой сигнал, подаваемый на вход гидроусилителя, вызывает соответствующее движение выходного звена. Например, для гидроусилителя на рис. 1 при некоторых небольших перемещениях рукоятки выходное звено при определённых значениях этого перемещения будет оставаться в покое. Это обусловлено тем, что элементы креплений механической передачи от рукоятки к золотнику имеют люфты. Пока эти люфты не выбраны, золотник будет оставаться в покое. Соответственно, в покое будет оставаться и выходное звено гидроусилителя. Кроме того, по технологическим причинам ширина поясков золотника обычно делается несколько большей, чем диаметр перекрываемых каналов (положительное перекрытие), а значит, на начальном этапе движения золотника каналы распределителя будут перекрыты, и жидкость от насоса не будет поступать к полости гидродвигателя, и поэтому выходное звено будет оставаться в покое. Таким образом, по объективным причинам чувствительность гидроусилителя не может быть абсолютной.

Строго говоря, под чувствительностью понимают комплекс качеств, позволяющих с минимальной ошибкой (по времени и пути) заданные перемещения входа преобразовывать в перемещения выходного звена. При этом ошибка по времени характеризует быстродействие, а по пути — точность гидроусилителя.

Помимо ширины поясков и люфтов механической передачи на чувствительность оказывают влияние утечки рабочей жидкости через зазоры между деталями распределителя, трение в элементах конструкции, упругость деталей и самой рабочей жидкости гидроусилителя, а также нагрузка выхода, влияющая на давление в гидросистеме, а значит, и на утечки.

Чувствительность является одним из основных требований, предъявляемых к следящим гидроприводам.

Применение следящих гидроприводов

Примером следящего гидропривода является гидроусилитель руля, широко применяемый в автомобилях. Следящий гидропривод применяется в тех случаях, когда непосредственное управление тем или иным механизмом требует от человека слишком больших усилий. Кроме автомобилей, следящие гидроприводы устанавливают на тракторах, на судах, используют в авиации, робототехнике и других сферах.

История

Первый патент, связанный с гидравлическим усилением, был получен Фредериком Ланчестером в Великобритании в 1902 году. Его изобретение представляло собой «усилительный механизм, приводимый посредством гидравлической энергии»[1]. В 1926 году инженер подразделения грузовиков компании Пирс Эрроу (англ. Pierce Arrow) продемонстрировал в компании Дженерл моторс гидроусилитель руля с хорошими характеристиками, однако автопроизводитель посчитал, что эти устройства будут слишком дорогими, чтобы выпускать их на рынок[2][3]. Первый предназначенный для коммерческого использования гидроусилитель руля был создан компанией Крайслер в 1951 году, и сейчас большинство новых автомобилей укомплектовывается подобными устройствами.

См. также

Примечания

Ссылки

Литература

  • Башта Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. — Москва: Машиностроение, 1967.
  • Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. — Москва: Машиностроение, 1972. — С. 320.
  • Схиртладзе А.Г., Иванов В.И., Кареев В.Н. Гидравлические и пневматические системы. — Москва: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003. — С. 544.  

Гидравлический усилитель Википедия

Следящий гидропривод — это регулируемый гидропривод, в котором закон движения выходного звена (вала гидромотора или штока (в некоторых случаях корпуса) гидроцилиндра) изменяется в зависимости от управляющего воздействия.

Как правило к функциям слежения в следящем гидроприводе добавляются функции усиления управляющего сигнала по мощности. Поэтому синонимом термина следящий гидропривод считается термин гидроусилитель.

Принцип работы гидроусилителя с золотниковым распределителем[ | ]

Одна из возможных конструктивных схем гидроусилителя показана на рис. 1.

Рис. 1. Одна из конструктивных схем гидроусилителя Рис. 2. Принцип работы гидравлического усилителя с выходным звеном в виде двухштокового гидроцилиндра

В этой схеме перемещение управляющей рукоятки вправо через механическую связь вызывает смещение золотника также вправо. При этом открываются каналы золотникового гидрораспределителя, в результате чего жидкость от насоса подаётся в правую полость гидродвигателя, в качестве которого применён двухштоковый гидроцилиндр. В этой полости гидроцилиндра создаётся избыточное давление, и, как следствие, выходное звено движется вправо, то есть в том же направлении, что и рукоятка. Поскольку выходное звено жёстко связано с корпусом распределителя, то перемещение выходного звена вызывает такое же по величине перемещение корпуса распределителя (рис. 2). В результате смещения корпуса распределителя, каналы в гидрораспределителе перекрываются поясками золотника и подача жидкости от насоса в полость гидроцилиндра прекращается. Таким образом, и управляющая рукоятка, и выходное звено гидродвигателя движутся синхронно. Однако за счёт того, что усилие на выходном звене создаётся за счёт давления, развиваемого насосом, то это усилие многократно больше, чем усилие, прикладываемое к рукоятке оператором. Коэффициент усиления следящих гидроприводов практически неограничен, и мощность входного сигнала может быть уменьшена до ничтожно малой величины (примерно 0,5 Вт).

В рассмотренной конструкции распределителя перемещение золотника может вызываться не только линейным перемещением управляющей рукоятки, но и, при небольших конструктивных изменениях, возможно осуществить входное движение золотника с помощью вращательного движения руля (например, через винтовую передачу).

Профиль поясков золотника[ | ]

Иногда пояски золотников гидрораспределителей выполняют с небольшой конусностью (6°-10°) (рис. 4). Тогда открытие каналов распределителя происходит более плавно, чем в распределителях с золотниками с цилиндрическими поясками (рис. 5). Соответственно, при открытии каналов более плавно

7.2. Гидравлические и пневматические усилители

Гидравлическим или пневматическим усилителем называют устройство, перемещающее управляющее звено гидравлического или пневматического исполнительного механизма и одновременно усиливающее входной сигнал. Принципиальные схемы гидравлических и пневматических усилителей мало отличаются друг от друга.

В гидравлических усилителях управление движением исполнительного органа осуществляется распределением потоков жидкости, поступающей от специального насоса, а в пневматических — распределением потоков воздуха, поступающего ofспециальных компрессоров.

Характеристики гидравлических и пневматических усилителей несколько отличаются друг от друга, поскольку в гидравлических усилителях рабочая жидкость практически не сжимается, а в пневматических влияние сжатия воздуха особенно заметно при больших мощностях выходного сигнала и высоких ускорениях. Лишь для медленно меняющихся сигналов и малой мощности усиления статические характеристики пневматических и гидравлических усилителей аналогичны.

В сельскохозяйственной технике чаще используются гидравлические усилители. Они применяются в автоматических устройствах мобильных машин, в частности для управления навесными агрегатами, и в системах автоматического вождения тракторов и комбайнов.

Гидроусилители полевых агрегатов питаются от гидросистем трактора или от специального масляного насоса шестеренчатого типа. Гидроусилители состоят из двух основных блоков: управляющего и исполнительного. Блоки между собой связаны маслопроводами. Для поддержания в системе необходимого давления рабочей жидкости используются перепускные клапаны. В качестве управляющих органов применяются золотники, струйные трубки и устройства типа сопло-заслонка.

На рисунке 7.3 показана схема включения гидроусилителя с золотниковым управляющим органом 1 и возвратно-поступательным движением штока 7 исполнительного гидроцилиндра 2. Давление рабочей жидкости забираемой из бака 3, создается двигателем 4 с насосом 5 и регулируется редукционным клапаном 6. При нейтральном положении буртики золотника перекрывают окна aиb, вследствие чего шток 7 гидроцилиндра находится в строго определенном положении. Под действием входного сигнала х буртики золотника отходят от нейтрального положения и открывают окна а иbв гильзе золотника. Рабочая жидкость под давлением устремляется в одну из полостей гидроцилиндра 2 и вызывает перемещение его поршня на величину у.

Из второй полости гидроцилиндра масло сливается в бак. Проходное сечение окон а и bв гильзе зависит от входной величины х и определяет величину дросселирования потока рабочей жидкости. По этой причине гидроусилители с золотником называют дроссельными усилителями.

Схема гидроусилителя со струйной трубкой показана на рисунке 7.4. В корпусе 1 усилителя расположена струйная трубка 2 с конической насадкой. Начальное положение струйной трубки изменяют регулировочным винтом 7 с пружиной. Струйная трубка может поворачиваться вокруг оси О на небольшой угол вверх или вниз под действием толкателя 3, который соединяется с датчиком. Против насадки расположены два приемных расширяющихся сопла с окнами а и Ь, которые соединены трубопроводами 6 с полостями исполнительного механизма 5. В струйную трубку подается от насоса рабочая жидкость под давлением. В конической насадке трубки происходит увеличение скорости потока жидкости и, следовательно, увеличение запаса кинетической энергии. При нейтральном положении трубки струя жидкости под действием давления распределяется в оба входных окна а иb, а исполнительный механизм остается в первоначальном устойчивом положении При отклонении струйной трубки от нейтрального положения в одном приемном сопле давление возрастает, а во втором падает. Под действием разности давлений происходит перемещение штока 4 исполнительного механизма на величину у. К корпусу усилителя присоединяется маслопровод, через который масло сливается в бак.

Принципиальная схема гидроусилителя с управляющим органом типа сопло-заслонка показана на рисунке 7.5. Гидроусилитель состоит из корпуса 1, дросселя 2 с • постоянным проходным сечением, сопла 3 и заслонки 4. Сопло и заслонка образуют дроссельное устройство с переменным проходным сечением. Величина зазора между торцом и заслонкой зависит от входной величины х, получаемой от датчиков. При изменении положения заслонки изменяется расход рабочей жидкости через сопло, вследствие чего изменяется давление этой жидкости Р2, воздействующее па перемещение исполнительного органа ИО.

Динамическая характеристика гидроусилителя y=f(t) зависит не только от параметров гидросистемы, но и от положения золотника х. Поэтому каждому положению х соответствует множество значений у в пределах возможного хода поршня гидроцилиндра от уминдо умакс

Гидроусилители изготовляются без обратной связи и с жесткой обратной связью по положению поршня гидравлического исполнительного механизма. Динамическая характеристика гидроусилителя с жесткой обратной связью изображена на рисунке 7.6. Для небольших выходных мощностей и перемещений гидравлические и особенно пневматические усилители изготовляются мембранного типа.

Рассмотренные схемы гидроусилителей называются однокаскадными. Для получения большой мощности на выходе гидроусилителя при высокой чувствительности и малом усилии со стороны управляющего органа применяют усилители с несколькими каскадами (ступенями) усиления. Принцип работы многокаскадных усилителей заключается в том, что исполнительный орган первого усилителя воздействует на управляющий орган последующего усилителя, имеющего значительный расход и высокое давление рабочей жидкости и т. д.

Гидроусилители от других типов усилителей отличаются большой выходной мощностью (1—200 кет) и значительным коэффициентом усиления по мощности (3- 103—3-Ю5). Расход жидкости в системе управления незначителен и составляет в среднем 3—5% от наибольшего расхода в исполнительном блоке.

Гидравлические элементы сравнения и гидравлические усилители.

Одним из важнейших элементов ГСП является сравнивающее устройство и гидродвигатель. Чаще всего функцию этих устройств совмещают в себе дросселирующие распределители. Главной характеристикой дросселирующих распределителей является количество рабочих кромок или щелей через корорые протекает рабочая жидкость (одно, двух, четырехщелевые). Этот параметр оказывает значительное влияние на характеристики ГСП.

Расход жидкости, попадающей в ГД зависит от соотношения входного и выходного сигналов. Дроссельное распределение осуществляет сравнение перемещение золотника и корпуса. Параллельно с функцией сравнения распределитель выполняет и функцию усиления, подовая РЖ в ГД и тем самым увеличивая мощность входного сигнала. Это характеризуется коэффициентом усиления ; Ку=100…10000

По характеру движения выходного звена ГУ могут быть поступательного и поворотного действия.

ГУ с линейным перемещением ( золотникового типа ).

При смещении следящего золотника 3 от Хвх он перемещается, продолжая соединять полость 4 и 5 ГД с насосом, а полость 5 ГД соединяет со сливом. Давление в полости 5 падает и поршень 2 перемещается вправо. Смещение следящего золотника будет продолжаться до тех пор пока есть сигнал Хвх. (подъем на копире).ГД будет перемещаться до тех пор пока жидкость от насоса попадает в полость 4 и 5 и давление в полости 4 больше. Но в момент остановки золотника корпус следящего золотника догоняет золотник (т.к. связан с гидродвигателем обратной связью и перемещается вместе с ГД).

Давление в полостях 4,5 уравновешивается и цилиндр останавливается. По характеру перекрытия рабочих щелей дросселирующие распределители разделяют на распр. с положительным, отрицательным и нулевым перекрытием.Это определяется соотношением между шириной расточки в корпусе В и шириной запорного элемента А золотника.

Гидравлические усилители кранового типа (поворотные).

Привод с поворотным элементом имеет шаговый электродвигатель с гидравлическим усилителем. Шаговый двигатель характеризуется тем, что при подаче на его вход электрического импульса он поворачивается на определенный угол (шаг) например 1,50 (ШД-4). Момент на валу ШД оченьмал и достигается только для поворота золотника ГУ который в свою очередь подает Р.Ж. к гидродвигателю.

При подаче импульса на ШД он поворачивает вал 1, который соединен с золотником 4. Золотник при повороте вправо соединяет напорную линию 5 с отверстиями в корпусе 2 и втулке 3 с линией 6 и заставляет вращаться ГД и перемещать РО со скоростью и моментом который обеспечивает гидравлика (увулич. мом.ШД). Слив происходит через линии 7 отверстия в корпусе и втулке и линию 8.

Структурная схема привода с гидроусилителем момента поворотного (кранового ) типа.

Вприводах подач станков с ЧПУ неотьемлемой частью является электрогидравлический следящий привод который включает в себя:

ЭМП-электромеханический преобразователь (шаговый двигатель ).

ГУ- гидродвигатель поворотного типа

ГД- гидродвигатель

ОС- обратная связь.

Гидравлический усилитель — Большая советская энциклопедия

Гидравли́ческий усили́тель

Устройство для перемещения управляющих органов гидравлических исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия. Применяют главным образом Г. у. с дроссельным и со струйным управлением. Наиболее распространены Г. у. первого типа, которые бывают без обратной связи, с обратной связью, с комбинированной системой управления. Они конструктивно просты, надёжны в эксплуатации, но не меняют основных характеристик гидравлических механизмов, совместно с которыми работают. Г. у. состоит из двух основных устройств: управляющего (переменные дроссели, например сопла с заслонками или золотниковые пары с начальным осевым зазором) и исполнительного (например, поршень исполнительного механизма или управляющий золотник).

В Г. у. (рис.) рабочая жидкость из напорной магистрали поступает в систему управления через постоянные дроссели к переменным дросселям и рабочим камерам. Входной электрический сигнал через электромеханический преобразователь управляет положением заслонки. При её смещении изменяются соотношения проходных сечений рабочих окон Г. у. (зазоров между соплами и заслонкой), одновременно меняются давления в рабочих камерах, что приводит к перемещению золотника.

Коэффициент усиления по мощности Г. у. часто превышает 100000. Г. у. с обратной связью по нагрузке или скорости, помимо усиления мощности управляющего воздействия, существенно улучшают статические и динамические характеристики гидравлических систем управления, повышают их кпд и снижают требования к точности и качеству изготовления основных узлов гидравлических двигателей. Преимущество современных Г. у. по сравнению с другими усилителями мощности, например электромашинными, — малая металлоёмкость, часто не превышающая 50 г на 1 квт выходной мощности.

В. А. Хохлов.

Гидравлический усилитель

Схема двухщелевого гидравлического усилителя без обратной связи: 1 — управляющая заслонка; 2 — сопла; 3 — постоянные гидравлические дроссели; 4 — золотник гидравлического исполнительного механизма; 5 — центрирующие пружины; 6 — рабочие камеры: 7 — электромеханический преобразователь; Pн — давление питания.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. гидравлический усилитель — Устройство для перемещения управляющих органов гидравлических исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия. Техника. Современная энциклопедия
Гидравлический усилитель

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *