Сервомоторы с односторонним подводом


Сервомотор с односторонним подводом жидкости и проточным золотником схематически изображен на рис. 1-2, а. Рабочая жидкость подводится через постоянный дроссель сечением в полость сервомотора. Поршень 3 сервомотора нагружен, с одной стороны, давлением жидкости, а с другой — пружиной 4. Жидкость из полости 2 сервомотора сливается через проточный золотник (дроссель) 5 с сечением, управляемый регулятором.
Уравнение равновесия сил, действующих на поршень сервомотора, можно написать в виде
Здесь первый член левой части уравнения характеризует степень использования располагаемого перепада давления в сторону открытия клапанов, второй — в сторону закрытия, а правая часть уравнения представляет собой долю внешних усилий. Чем больше первый член левой части уравнения, тем меньше остается запас по перестановочной силе сервомотора в сторону открытия клапанов. Величина второго члена прямо характеризует перестановочное усилие в сторону закрытия — чем больше это усилие» тем надежнее будет закрытие клапанов. Правая часть уравнения характеризует степень разгруженности регулирующих органов от внешних воздействий.
Давление жидкости в полости сервомотора однозначно определяется открытием регулирующего органа 5. Из уравнения неразрывности потока можно получить, а — коэффициенты расхода в сечениях.
Отсюда видно, что давление прямопропорционально давлению. Величина характеризует не только натяжение пружины, но и положение сервомотора. По уравнению можно написать:
Изменение вызывает соответствующее перемещение поршня сервомотора. Так же непосредственно влияет на положение поршня сервомотора и величина R. Такое влияние внешних воздействий — одно из основных недостатков сервомотора с проточным золотником.
Предположим, что в сервомоторе, передаточном механизме к регулирующим органам и в самих регулирующих органах имеется сила трения Т. Эта сила сложится с величиной внешних воздействий R, но в отличие от последней направление силы Т зависит от направления движения поршня сервомотора.
Предположим, что поршень движется вниз. Так как сила трения Т противоположна по знаку движущей силе, то равенство напишется в виде.
Величина достигает максимума при значении. В этом случае относительное изменение величины будет минимальным, жидкости может выбираться произвольно, и поэтому скорость движения поршня сервомотора с односторонним подводом жидкости может быть выбрана достаточно большой, почти без увеличения постоянного расхода через сервомотор. В этом одно из существеннейших преимуществ сервомотора подобного типа. Учитывая показанное ранее преимущество — малое увеличение нечувствительности регулирования при появлении трения в сервомоторе и изменении внешних усилий, можно сделать вывод, что в качестве главных сервомоторов, которые призваны преодолевать существенные силы трения, следует применять только сервомоторы с отсечным золотником.
Необходимо отметить еще два важных качества сервомотора с отсечным золотником и односторонним подводом жидкости. При движении поршня в сторону закрытия его скорость определяется только величиной открытия золотника и не связана с увеличением подачи рабочей жидкости. Скорость движения поршня в сторону открытия клапанов требует -соответствующего увеличения подачи жидкости, но эта скорость может выбираться относительно малой и поэтому увеличение подачи может быть ограниченным.
Второе существенное качество — при исчезновении давления рабочей жидкости сервомотор закроет регулирующие органы турбины. Последнее определило то, что такие сервомоторы, как правило, применяются для защитных органов.
Характер зависимости изображенной на рисунке, в значительной степени определяется жесткостью «пружины сервомотора. Для сравнения рассмотрим сервомотор с нулевой жесткостью пружины. Надежность работы сервомотора должна быть неодинаковой для перемещений в сторону открытия и закрытия «регулирующих органов. Если в первом случае отказ в работе сервомотора приведет только к тому, что турбина не примет дополнительной нагрузки, то во втором случае отказ сервомотора грозит поломкой агрегата. Если принять, что R = О, то можно выбрать o=const=0,65. При этом в сторону закрытия максимальное располагаемое усилие равно 0,65, а в сторону открытия.


Яндекс.Метрика