Пример расчета

Условие. Выполнить предварительный расчет ЭГСП специального технологического оборудования для следующих исходных данных: максимальное усилие R_max=6кH;

максимальная скорость слежения без нагрузки V_max=0,075 м/с;

максимальная погрешность слежения Е_max= 0,5 мм;

ход Н = 250 мм; приведенная масса подвижных частей m=150 кг.

1. Строим схему ЭГСП (рис.3), используя в качестве ГД гидроцилиндр с двусторонним штоком, а электрическую ОС формируем посредством потенциометра.

Рис.3. Расчетная схема

2. Выбираем [4] рабочую жидкость - минеральное масло ИГП-30 У38 101413-78. Ориентируясь на технические данные гидроцилиндров по ОСТ2 Г25-1-86, принимаем номинальное рабочее давление Р_ном=2,5МПа.

3. Оцениваем эффективную площадь гидроцилиндра, м²

Задаемся соотношением и определяем диаметр поршня, м

выбираем (см.прилож. 1) серийно выпускаемый гидроцилиндр 411- 80мм, х 40 х 250 - 04 ОСТ2 Г25-1-86 с двусторонним штоком, имеющий D=80 мм, d_шт= 40 мм, Н = 250 мм. Уточняем значение эффективной площади, м²

4. При выборе ЭГУ ориентируемся на технические данные дроссели­рующих гидрораспределителей типа УЭ85 и типа MOOG- 62 (см. прилож. 2 и 3), у которых паспортное значение расхода указывается при перепаде давлений ∆Р_эгу=7МПа

Подсчитываем условное значение расхода для выбора ЭГУ согласно (3), л/мин

В качестве ЭГУ используем дросселирующий гидрораспределитель - УЭ85-32-20, имеющий при ∆Р_эгу=7 МПа расход Q_эгy =32 л/мин, что удовлетворяет условию (3). Устанавливаем параметры, необходимые в дальнейших расчетах: номинальный ток управления = 200 мА, частота при сдвиге фаз на -45° =90 Гц; на -90° = 200 Гц.

Производим оценку коэффициента усиления по расходу при нагруженном приводе. Положив подведенное давление = (0,75... 0,85) Р_ном=0,8×2,5×10⁶=2×10⁶ Па.

5. Для оптенциометра принимаем напряжение питания U_п=27 В и определяем коэффициент передачи ОС, В/м

6. Назначаем добротность ЭГСП, 1/с

по значению которой устанавливаем коэффициент передачи электрического блока, 1/Ом

7. Принимаем приведенный модуль упругости гидроцилиндра Е_ц= 0,9 Е = 0,9 × 1,4 × 10⁹ = 1,26× 10⁹ Па (согласно [4] для мине­рального масла ИГП-30 S = 1400 МПа) и коэффициент относительного демпфирования 𝛏_ц = 0,25.

Оцениваем механическую постоянную времени гидроцилиндра, с

Устанавливаем значение постоянной времени и коэффициента относительного демпфирования ЭГУ

Определяем параметры передаточной функции ЭГСП (14) по выражениям (15)

Имеем

Проверка устойчивости по Гурвицу согласно (16) дает положительный результат

=

Рис. 6 Переходной процесс

8. Расчет в МАТLAB переходного процесса представлен на рис. 6. Для повышения качества регулирования следует рекомендовать установку в электрической цепи звена предварения сигнала ОС U_ос с целью уменьшения колебательности и звена предварения сигнала рассогласования U_Е с целью увеличения быстродействия.

Дата добавления: 2015-08-13