Погpешность воспpоизведения, нечувствительность и устойчивость следящей системы - раздел Образование, Тема 1: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРОПРИВОДАХ.. 6
Скорость Слежения VС Прямо Зависит От Величины V...
Скорость слежения vс прямо зависит от величины vз и угла a подъема профиля копира. В приводе по рис. 8.1 vз= const и vc возрастает с увеличением a.
Чем выше vc, тем больше должна быть подача масла в цилиндр и из него, а значит и величина смещения золотника от нейтрального положения.
Расстояние, на которое должен смещаться золотник от нейтрального положения, для того чтобы обеспечились необходимая разность давлений в полостях цилиндра и необходимая скорость его перемещения, определяет собой погрешность воспроизведения (копирования), так как в процессе обработки на такое же расстояние смещаются друг относительно друга щуп и режущий инструмент. Это обуславливает отличие профиля обработанной поверхности от контура копира.
Таким образом, чем больше скорость слежения vc, а также нагрузка R на гидродвигателе, тем больше погрешность воспроизведения.
На качество копируемой поверхности, кроме того, влияет сила трения в рабочем органе, которая изменяется в зависимости от величины и знака скорости слежения и обуславливает образование зоны нечувствительности следящего привода.
На рис. 8.2 показано отличие профиля изделия 1 от профиля копира 2, зависящее от погрешности воспроизведения следящего привода и его нечувствительности.
Величина характеризует погрешность копирования, обусловленную погрешностью воспроизведения следящего привода, связанную с величиной скорости слежения vc и нагрузки R. Величина – погрешность копирования, обусловленная нечувствительностью следящего привода в результате действия сил сухого трения.
Таким образом, в результате погрешности следящего привода, пропорциональной величине скорости слежения, контур изделия получается как бы сдвинутым относительно профиля копира в направлении, обратном направлению скорости задания vз.
Инерция и упругость масла, а так же запаздывание при прохождении сигнала управления обуславливает возможность возникновения колебаний в системе. При увеличении амплитуды колебаний система может стать неустойчивой.
Амплитуда этих колебаний может уменьшаться или увеличиваться. Если, например, трение в направляющих рабочих органов будет значительным, колебания будут затухающими, а системе устойчивой. Но если энергия, поступающая по цепи обратной связи, окажется достаточной для преодоления сил трения с некоторым запасом, амплитуда колебаний будет нарастать, объект управления (рабочий орган) будет раскачиваться все сильнее, и система будет неустойчивой.
Под устойчивостью следящей системы управления понимается ее способность возвращаться к установившемуся состоянию после прекращения воздействий, которые вывели систему из этого состояния.
Устойчивость определяет работоспособность системы.
На динамическую точность и производительность станка влияет быстродействие следящей системы, которая характеризуется временем переходного процесса.
Правильный выбор следящего привода заключается в том, чтобы при заданных режимах работы стенка ограничить погрешность воспроизведения и нечувствительность привода требуемыми пределами.
Чувствительность и погрешность копирования также зависят от соотношения осевых размеров поясков золотника и кольцевых канавок его корпуса. По этому признаку различают дросселирующие распределители с положительным, отрицательным и нулевым перекрытием (рис. 8.3).
Распределители с положительным перекрытием (см. рис. 8.3,б) имеют повышенную зону нечувствительности, так как смещение золотника от среднего положения на величину хo не вызовет соответствующего движения инструмента, в результате чего значительно увеличится погрешность копирования.
Распределители с отрицательным перекрытием (см. рис. 8.3,в) лишены этого недостатка, однако их применение сопровождается значительным перепусканием масла из напорной линии системы в сливную, что может привести к падению давления и большим потерям мощности в то время, когда золотник находится вблизи от своего среднего положения.
Наилучшими характеристиками обладают дросселирующие распределители с нулевым перекрытием (см. рис. 8.3,а), но практически выполнить его сложно. Поэтому предпочитают распределители с весьма малым отрицательным перекрытием.
Лекция 13
Все темы данного раздела:
Достоинства и недостатки гидроприводов
К существенным преимуществам гидравлических приводов перед другими, в том числе и электрическими, следует отнести:
- возможность бесступенчатого регулирования скорости в ши
Давление в жидкости
Жидкость в гидравлике рассматривают как непрерывную среду, заполняющую пространство без пустот и промежутков. Вследствие текучести в жидкости действуют силы не сосредоточенные, а не
Характеристики жидкостей.Рабочие жидкости гидроприводов станков
В процессе работы гидросистем рабочие жидкости подвергаются воздействию изменяющихся в широком диапазоне давлений, температур, скоростей.
В качестве рабочих жидкостей гидроприводов станков
Режимы течения жидкости в трубах
Возможны два режима течения жидкостей в трубах: ламинарный и турбулентный.
Ламинарнымназывают слоистое течение жидкости без перемешивания её частиц и б
Гидравлические потери
Разность давлений масла в двух сечениях одного и того же трубопровода при условии, что первое расположено выше по течению, а второе – ниже, определяется уравнением Бернул
Расход жидкости через отверстия
1.6.1 Расход масла через отверстие или щель любой формы малой длины вычисляется по формуле:
, л/мин,
где – коэффициент расхода; в диапазоне Re=40-40000 =0,6-0,65 для отверс
Утечки в движущихся щелях
Рис. А6
Через зазоры, образованные неподвижной и движущейся стенками (зазоры между поршнем и цилиндром, золотником и корпусом распределителя и т.п. – рис. А6), объём утекающей жидко
Виды и структура гидроприводов. Исполнения гидроаппаратуры
1.9.1 Различают гидроприводы (ГП) низкого (до 1,6 МПа), среднего (1,6 – 6,3 МПа) и высокого (6,3 – 20 МПа) давлений. Первые чаще применяются в шлифовальных, расточных и других станк
Аксиально-поршневые насосы
Масло подается с помощью цилиндров, размещённых в блоке 4 (рис. 1.2). Поршни 12 цилиндров через шатуны 5 связаны с шайбой 7. Блок и шайба синхронно вращаются вокруг осей I-I и II-II
Радиально-поршневые насосы
Ротор 1 (рис. 1.3) вращается вокруг своей оси. Обойма 4 статора, которой касаются головки поршней 2 цилиндров, расположена относительно ротора с эксцентриситетом е.
Пластинчатые насосы двойного действия
Ротор с наклонными пластинами вращается в статорном кольце 2 (рис. 1.4, а). Расточка статорного кольца имеет профиль в виде эллипса. При работе насоса пластины под действием центроб
Гидромоторы
3.1.1 Гидромоторы преобразуют энергию потока жидкости в механическую энергию вращательного движения выходного вала. Конструкции ряда гидромоторов схожи с конструкциями насосов.
Гидроцилиндры и поворотные гидродвигатели
Эти агрегаты являются гидродвигателями возвратно-поступательного или возвратно-поворотного движения, преобразующими энергию потока жидкости в механическую энергию перемещающегося поршня (корпуса ци
Дифференциальное включение цилиндра с односторонним штоком
Гидроцилиндр с односторонним штоком при определённых диаметрах поршня и штока, подключенный по т.н. дифференциальной схеме (рис. А8), позволяет обеспечить требуемое соотношение с
Золотниковые направляющие распределители
В таких распределителях запорно-регулирующими элементами являются цилиндрические или плоские золотники, получающие прямолинейное перемещение.
На рис. 3.1,а,б показаны конструктивная и абст
Гидравлические замки
Гидрозамок – это обратный управляемый клапан, предназначенный для пропускания потока масла:
а) в одном направлении и запирании в обратном – в случае отсутствия управляющего воздействия;
Напорные клапаны
Напорные клапаны используются в гидросистемах в функции предохранительных клапанов или переливных.
Предохранительные клапаны являются аппаратами эпизодического действия, предназначенными д
Редукционные клапаны
Служат для создания на участке гидросистемы постоянного давления, меньшего, чем давление, развиваемое насосом. Клапаны могут применяться для регулирования усилия, развиваемого рабочим органом. Реду
Клапаны соотношения давлений (пропорциональные)
Клапаны поддерживают постоянное соотношение между давлением на входе р1 и на выходе р2.
Уравнение равновесия сил на поршне клапана (ри
Дроссели
Дроссель представляет собой местное гидравлическое сопротивление, устанавливаемое на пути течения жидкости с целью ограничения её расхода или создания перепада давления.
Ра
Гидропанели
В гидросистемах в ряде случаев взамен отдельных аппаратов применяются более компактные и надежные комбинированные аппараты - гидропанели и клапанные коробки целевого назначения. Эти
Регулирование скорости рабочего органа
Рабочий орган (РО) станка, робота или иной машины может приводиться гидродвигателем и получать вращательное (рис. 5.1,а) или поступательное движение. Поступательное движение РО може
Дроссельное управление скоростью гидродвигателя
Рассмотрим системы с дросселем на входе (рис. 5.3,а) и на выходе (рис. 5.3,б).
В них насос обеспечивает постоянную подачу Qн. Очевидно:
,
где Q – подача в цили
Стабилизация скорости рабочего органа при дроссельном управлении.
Для регулирования и стабилизации скорости применяют регуляторы расхода (регуляторы потока, регуляторы скорости).
В системах с дросселем на выходе применяются регуля
Машинное управление скоростью гидpодвигателя
6.2.3.1. В гидроприводе вращательного движения по рис. 5.1,а скорость выходного звена (вала гидромотора) может изменяться с помощью регулируемого насоса, регулируемого мотора или с помощью обеих ук
Машинно-дроссельное управление регулированием скорости гидродвигателя
В системах с дроссельным управлением значительная часть потенциальной энергии рабочей жидкости превращается в тепловую энергию; электромотор и гидронасос имеют завышенные мощность и массу; для подд
Аппараты и приборы для контроля давления
К этой группе относятся реле давления и манометры.
7.1.1 Реле давления
предназначены для осуществления автоматических переключений по давлению
Уплотнения
Уплотнения, применяемые в станочных гидроприводах, должны удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать хорошую герметичность,
- быть надежными и долговечным
Аккумуляторы
Аккумулятор – это ёмкость, предназначенная для аккумулирования энергии масла, находящегося под давлением. Конструктивные схемы аккумуляторов даны на рис. 6.3.
Фильтры
Опыт эксплуатации станочных гидроприводов свидетельствует о том, что при соблюдении необходимых требований к чистоте гидросистемы удается повысить надежность гидрофицированных механ
Гидробаки
В гидробаках находится запас рабочей жидкости, который необходим для улучшения теплоотвода, для предотвращения эмульсирования жидкости, а также для очистки её от мелких взвесей.
Насосные установки
Насосные установки представляют собой совокупность одного или нескольких насосных агрегатов и гидробака, конструктивно оформленных в одно целое. Как правило, насосные установки комп
Тема 9 Гидpавлические следящие системы
§ 9.1 Привод с четырёхщелевым дpосселиpующим pаспpеделителем
В варианте привода по рис. 8.1 имеется:
Н – нерегулируемый насос;
К – перели
Следящие приводы с постоянной скоpостью копиpования
Особенностью приводов с постоянной задающей скоpостью vз=сonst (см. рис. 8.1, 8.4, 8.5) является зависимость величины скорости копирования vк, (или иначе – контурной по
Многокаскадные гидроусилители
В рассмотренных ранее однокаскадных гидроусилителях вследствие гидростатической неуравновешенности, возникающей в результате погрешностей изготовления золотниковых пар, действия реа
Электрогидравлические следящие и шаговые приводы
Гидравлические следящие приводы часто применяются в копировальных станках и в станках с ЧПУ. В копировальных станках возможно использование электрогидравлического следящего привода
Гидроаппаратура с пропорциональным управлением. Гидроаппаратура с цифровым управлением
9.8.1 Аппараты с пропорциональным управлением
используются для дистанционного управления параметрами гидроприводов и в качестве звеньев замкнутых систем автоматического
Продольная подача стола
Для привода подач применена гидросистема с дроссельным управлением. Цикл начинается при включении вручную распределителя Р3 вправо – в позицию (положение) I (будем показывать: ), при этом клапан К1
Поперечная подача шлифовальной бабки
При каждом реверсе стола срабатывает гидравлическая цепь
либо: 1(Н)2…11(Р6-I)18 /(Д)17(Р6-I)12…(Бк)
либо: 1(Н)2…12(Р6-I)17 /(Д)18(Р6-I)11…(Бк)
При полном повороте шибера
Силовая головка с гидропанелью подач типа 5У4242
Силовые головки являются основными нормализованными узлами агрегатов станков. Силовая головка имеет, как правило, выходной вал (шпиндель), с которого движение передается инструмента
Переключение диапазонов коробки скоростей
Переключение диапазонов скоростей приводится гидроцилиндром Ц1, который связан через штангу с блоком 23-57 коробки.
При поступлении команды от системы ЧПУ на включение первой механической
Привод механизма ориентации шпинделя
Ориентация шпинделя (фиксация его в определённом положении) производится с помощью цилиндра ЦЗ и рычажной системы.
По команде от системы ЧПУ станка "ориентация шпинделя" включает
Приводы цикловых движений при автоматической смене инструмента
Движения при автоматическойсмене инструмента рассмотрим в последовательности осуществления его цикла.
1) Расфиксация инструментального магазина
По команде от системы ЧПУ станка &q
Привод цикловых движений при автоматической смене спутников
Движение цикла автоматической смены спутников также рассмотрим в последовательности его осуществления.
1) Подъем поворотного стола 11
По команде от системы ЧПУ станка "смена
Пневмодвигатели
В пневмодвигателях энергия сжатого воздуха преобразуется в энергию движения выходного звена. Различают пневмодвигатели:
- с поступательным движением выходного звена,
Пневмопpеобpазователи
В эту группу устройств входят: пневмовытеснители, пневмогидропреобразователи, пневмогидронасосы, пневмогидроаккумуляторы, реле давления и пневмоэлектропреобразователи, индикаторы да
Регулирующая пневмоаппаратура
Регулирующая пневмоаппаратура предназначена для изменения давления и расхода сжатого воздуха путем регулирования величины открытия проходного сечения. К ней относятся предохранительные и редукционн
Направляющая пневмоаппаратура
Направляющая аппаратура предназначена для изменения направления потока сжатого воздуха путем полного открытия или закрытия рабочего проходного сечения. К ней относятся пневмораспред
Пневмораспределители
На рис. 9.4 показаны четырехлинейные распределители с плоскими золотниками и пневматическим управлением. Распределители являются двухпозиционными.
Распределитель с двухсторонним
Логические пневмоклапаны
Логические пневмоклапаны служат для осуществления логических функций.
Логический клапан или оператор ИЛИ(рис. 9.7) предназначен для выдачи выходного пневматического
Трехмембранное реле УСЭППА
Для построения систем пневмоавтоматики станков и других технологических машин примерно с 60-х годов XX века начали широко применять аппаратуру среднего уровня давления, реализованную с использовани
Элементы струйной пневмоавтоматики (пневмоники)
Элементы струйной техники не содержат подвижных частей. Их действие основано на эффектах соударения струй, притяжения струи к твердой стенке и внутренней обратной связи. Струйные ус
Новости и инфо для студентов