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 спутниковой передающей антенны
Требуется спроектировать и рассчитать антенну, в соответствии с приведёнными ниже техническими данными. Назначение: Бортовая спутниковая передающая ант ...

Проектирование волоконно-оптической линии связи протяженностью 557 км
С течением времени роль информации в жизни человека становилась все существеннее. Нужно было изучать и понимать уже не только законы природы, но и понятия и ...

Расчёт параметров настройки ПИ и ПИД регуляторов
Автоматизация производства является на современном этапе важнейшим фактором научно-технического прогресса во всех отраслях промышленности, в том числе ...