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

Таймер на микроконтроллере MSP430F2013
Практически в любой современной электронной технике можно найти микроконтроллеры. Столь широкое применение этих микросхем обусловлено чрезвычайно удачным со ...

Рынок систем атмосферных оптических линий связи
Современные средства связи и управления в основном работают в радиодиапазоне, но важную роль начинают играть информационные каналы работающие в других диапа ...

Построение и анализ математической модели объекта управления
Построим математическую модель объекта управления в пространстве состояния Рисунок 2 Структурная схема ОУ В схеме четыре элемента, запасающих э ...