Чувствительность, точность и устойчивость гидроусилителей
Рис. 3.116. Схемы: а — гидроусилителя с упругим звеном; б — гидравлического демпфера
Гидроусилители следящего типа должны воспроизводить с минимальной ошибкой перемещение выходного звена в соответствии с заданным перемещением входного. Ошибка слежения определяется в первую очередь передаточным числом кинематической цепи обратной связи, равным для схемы, изображенной на рис. 3.111, i = т/п, где т — длина плеча рычага 7 между точками крепления золотника и тяги управления; п — длина между точками крепления штока и тяги управления. Важный показатель качества следящих гидроусилителей — устойчивость, под которой понимается способность системы возвращаться в состояние установившегося равновесия после прекращения действия источника, нарушившего его.Одно из условий обеспечения устойчивости гидравлической следящей системы — жесткость ее механических и гидравлических элементов. При недостаточной жесткости, в особенности при сочетании ее с высокой чувствительностью распределительного устройства, устойчивость системы неизбежно нарушается. Последнее можно видеть на рис. 3.116, а, на котором показана схема упругого крепления цилиндра гидроусилителя, снабженного чувствительным (с малым перекрытием) золотником. При каком-либо импульсе, вызывающем смещение выходного звена гидроусилителя, при неподвижном входе цилиндр из-за наличия упругого звена (упругостью s) сместится в сторону действия импульса и повернет относительно точки b рычаг а обратной связи, сместив при этом золотник. Очевидно, при определенных значениях упругости s и интенсивности импульса золотник сможет сместиться настолько, что рабочая жидкость поступит в соответствующую полость гидродвигателя и приведет в движение его поршень, в результате чего направление движения рычага а изменится. При этом потенциальная энергия упругого звена будет способствовать переходу золотника через равновесное положение, в результате цилиндр переместится в обратном направлении и далее процесс колебаний автоматизируется. В реальных условиях на устойчивость гидроусилителя влияют и другие факторы, к которым относятся упругость жидкости в полостях системы и трубопроводов присутствие в жидкости нерастворенного воздуха, люфты в механических сочленениях, колебания гидродинамических сил в золотниковом распределителе. Наиболее простым способом повышения устойчивости системы является увеличение перекрытия окон (см. рис. 3.66) и уменьшение передаточного числа i = т/п. Однако этот способ снижает точность работы гидроусилителя. Надежным способом гашения колебаний служит гидравлическое демпфирование, с помощью которого кинетическая энергия колебаний рассеивается в виде тепла. Конструктивно демпфер представляет собой цилиндр, поршень 3 которого (рис. 3.116, б) связан с золотником 1 распределителя. В поршне выполнено дроссельное отверстие 2. При перемещениях поршня жидкость вытесняется через отверстие и радиальную щель между поршнем и цилиндром из одной полости цилиндра в другую. Сечение дроссельного отверстия 2 выбирают таким, чтобы его сопротивление не увеличивало чрезмерно усилий при рабочих перемещениях золотника, в режиме управления, но чтобы при высокочастотных вибрационных перемещениях золотника создавалось сопротивление, способное поглотить энергию, возбуждающую колебания.
