Элементы и устройства гидро- и пневмосистем, страница 3

Это увеличение напряжения Uос после усиления усилителя 13 на отрицательном входе сумматора 15 дает большую величину напряжения, по­этому  напряжение U3 = Uу –Uос  уменьшается при UУ = Uy1 = const. При этом нити трибоэлектризатора деформируются меньше в силу описанного ме­ханизма действия электростатических сил, и проходное сечение в проточ­ной части между электродами 3 и 4 становится S2, причем S2<S1 В резуль­тате такого уменьшения гидравлического сопротивления проточной части расход увеличивается и устанавливается па прежнем уровне, который оп­ределяется UУ.

Таким образом, напряжение Uy, является задающим для устройства и расхода жидкости проточной части, который подлежит стабилизации и регулированию и определяется величиной этого напряжения.

Гидроусилитель со струйной трубкой

Устройства пропорционального действия широко применяют в гидропневмоавтоматике, а также в качестве распределительных устройств в гидравлических усилителях следящего типа (рис.3.10).

Отклонение струи осуществляют путем поворота питающего сопла (трубки) 2, через которое подводится жидкость (питающий поток) к приемным каналам (отверстиям) 4 силового цилиндра 5, каждое из которых соединено с соответствующими полостями последнего. Кинетическая энергия струи жидкости на выходе из трубки преобразуется в удельную энергию давления в полостях силового цилиндра 5.

Если сопло струйной трубки расположено симметрично относитель­но каналов отверстий 4, то давления в обеих полостях цилиндра 5 будут равный и его поршень будет находиться в покое. При смещении же трубки 2 относительно приемных отверстий давление в одной полости цилиндра 5 превысит давление в другой, в результате цилиндр будет перемещаться в сторону смещения трубки до тех пор, пока не восстановится нарушенная симметрия (не будет установлено рассогласование) положения сопла отно­сительно приемных каналов.

Для повышения скорости потока с целью увеличения запаса кинети­ческой энергии трубка обычно выполняется в виде конического насадка (сопла). В системах автоматики давление обычно не превышает 8-10 кг/см , однако во многих случаях эти устройства работают при давлениях 200 кг/см2 и выше.

Рабочий ход силового цилиндра (гидродвигателя) определяется в
этой схеме смещением конца трубки (сопла). Преимуществом рассмотрен­ного устройства является то, что связь между его звеньями осуществляется
лишь струей жидкости, благодаря чему на трубку не влияют неуравнове­шенные силы, действующие в золотнике.
Электрогидравлический пульсатор

Устройство относится к области машиностроения, в частности к сис­темам автоматического управления гидравлическими механизмами, и мо­жет быть использовано в элементах гидравлических цепей (рис.3.11). Це­лью устройства является увеличение коэффициента усиления по мощности и упрощение конструкции. Устройство работает следующим образом. При отсутствии входных напряжений U1 и U2 золотник 2 находится в нейтраль­ном сложении, в гидравлической нагрузке U отсутствуют импульсы давления жидкости. При этом низконапорные гидравлические контуры настраиваются таким образом, что давления в низконапорных торцовых полостях 4 и 5 гидрораспределителя одинаковы.

Это достигается за счет того, что при отсутствии напряжения U1 и U2 на ключах 14 и 15 выравниваются гидравлические сопротивления регули­ровкой гидравлических дросселей 12 и 13. Эта регулировка исключает неравенство гидравлических сопротивлений при наличии возможных разбро­сов начальных гидравлических сопротивлений ключей 14 и 15 при отсутствии управляющих напряжений.

Напряжения U1 и U2 подаются на электроды 16-19 в инверсии: рост, например, U1 от нуля до максимального уровня означает снижение U2 от максимального уровня до нуля и наоборот.

В частности, при росте U1от нуля до максимального уровня (U2 из­меняется от максимума до нуля) происходит рост гидравлического сопро­тивления ключа 14 и падение гидравлического сопротивления ключа 15, то есть происходит перераспределение гидравлических сопротивлений, рас­тет давление в торцовой полости 4 и падает давление во второй торцовой полости 5. Создаются условия для перемещения золотника 2 вправо.

Таким образом, создаются условия двойного воздействия на золот­ник 2 от ключей 14 и 15, когда управляемые гидравлические мощности от ключей 14 и 15 складываются и результирующая мощность прикладывает­ся к золотнику 2. При смещении золотника 2 вправо средняя полость 9 со­общается с нагрузкой 11, в которую подается высокое давление жидкости от высоконапорного насоса 10. Это давление подводится к нагрузке 11 до тех пор, пока присутствует напряжение U1 и отсутствует U2.

Следующая фаза работы гидравлического пульсатора начинается с ростом напряжения U2 от нуля до максимального значения и снижением напряжения U1от максимального до нуля. При этом растет гидравлическое сопротивление ключа 15 и снижается - ключа 14. В результате перерас­пределения давлений золотник 2 смещается влево и появляются импульсы высокого давления, которое подается в нагрузку 11.

Таким образом, при подаче напряжения U1и U2 в инверсии с за­данной наперед частотой повторения в нагрузке 1 формируются мощные гидравлические импульсы высокого давления. Практически вся мощность нагрузки 11 определяется мощностью высоконапорного насоса 10, частота повторения импульсов определяется частотой инверсии напряжений U1 и U2

Электрогидравлический вихревой усилитель мощности

ЭГВУМ предназначены для использования в системах дозирования топлива, минеральных масел, расходных компенсаторах, регуляторах рас­хода и давления минеральных масел и топлива (рис. 3.12).

Принцип действия усилителя основан на создании докритического безгистерезисного режима силового потока энергии путем его закрутки в замкнутом объеме проточной части. Конструктивно регулирующий эле­мент ЭГВУМ содержит вихревую камеру 1 и расположенный в ней элек­трод-диск 2, на которые подается управляющее напряжение U1 .

Силовой поток энергии Qп энергоносителя подается по каналам пи­тания 3 радиально, а установочный поток под давлением Ру тангенциально, поэтому результирующее движение энергоносителя получается закрученным с отводом выходного расхода Qв через канал 5.

Соотношение величин Qп и Ру подбирается таким, что в проточной части закрутка энергоносителя приобретает характер критического режи­ма, когда на линейном спадающем участке в пределах Ру1 ≤ Ру ≤ РУ2 подача незначительного по мощности управляющего напряжения UУ резко развихряет силовой поток энергии с переводом рабочей точки А(UУ =0) в точ­ку А’(UУ ≠0)  (рис. 3.13).

величина получающегося при этом изменения расхода и будет вы­ходным сигналом ЭГВУМ. ЭГД взаимодействие поля униполярно заряженного энергоносителя с управляющим электрическим полем в проточ­ной части обладает по отношению к силовому потоку энергии рп усили­тельным эффектом по мощности:

                                      (55)

где QHРН - мощность в нагрузке усилителя (индекс 1 для UУ= 0, индекс 2

для UУ ≠0);

UYIY - мощность управления.