Материал: 1629

16

Рис.12. Структурная схема гидрораспределителя

Гидромотор обратной связи описывается уравнениями расходов с учетом утечек и сжимаемости рабочей жидкости, уравнением движения ротора гидромотора и уравнением моментов на валу гидромотора:

– расход рабочей жидкости на входе, идущий на вращение ротора гидромотора; QOS2 – расход на выходе; QУТ – расход, идущий на утечки в гидромоторе; QСЖ – расход, идущий на сжатие жидкости за счет инерционности гидромотора; αОS – угол поворота ротора гидромотора; IГМ – момент инерции вращающихся частей, приведенных к ротору гидромотора; q – рабочий объем гидромотора обратной связи; pOS1 – давление рабочей жидкости на входе в гидромотор; pOS2 – давление рабочей жидкости на выходе из гидромотора; МГМ – момент сопротивления на валу гидромотора; bР – коэффициент гидромеханических потерь; b – постоянная гидромеханических потерь.

Момент сопротивления на валу гидромотора складывается из момента трения в паре «золотник-гильза», поскольку ротор мотора кинематически связан с гильзой гидрораспределителя и момента трения ротора самого гидромотора:

17

где МРОТ – момент трения ротора гидромотора.

Поскольку контакт ротора и статора является линейным, а также с учетом отсутствия подшипников и уплотняющих манжет, находящихся в контакте с ротором, то статическим и трением Кулона можно пренебречь, принимая во внимание только вязкое трение, поэтому момент трения ротора определяется по формуле:

где hГМ – коэффициент вязкого трения в гидромоторе обратной связи. Расходы жидкости через гидромотор определяются следующими

выражениями:

где ηОБ – объемный КПД гидромотора, kСЖ – коэффициент сжатия рабочей жидкости, kУТ – коэффициент утечек, pНОМ – номинальное давление гидромотора обратной связи.

Выражения (10)…(17) с учетом принятых допущений позволяют

1.3.3Математическая модель предохранительного клапана

Вобъемных гидроприводах предохранительный клапан обеспечивает защиту гидросистемы от давления, превышающего номинальное, посредством перепускания рабочей жидкости на слив.

18

В ГРМ применяется встраиваемый предохранительный клапан прямого действия с демпфированием скорости перемещения конического запорно-регулирующего элемента (ЗРЭ).

рК1 – давление в предохранительном клапане; рК2 – давление слива.

19

При построении математической модели предохранительного клапана приняты следующие дополнительные допущения:

-масса ЗРЭ и приведенная масса пружины сосредоточены в центре масс ЗРЭ;

-дросселирование потока рабочей жидкости осуществляется в плоскости дросселирующей щели, определяемой минимальным расстоянием от кромки седла до поверхности ЗРЭ;

-сжимаемость рабочей жидкости в полости демпфера не учитывается;

-жесткость пружины линейно зависит от величины осевой деформации.

Предохранительный клапан описывается уравнением движения ЗРЭ и уравнением расхода рабочей жидкости через дросселирующую щель:

где mK – масса подвижной части клапана; FK1, FK2 - рабочие площади клапана соответственно со стороны напора и со стороны слива; hК – коэффициент вязкого трения клапана; RТР К – сила сухого трения; с – жесткость пружины; c0 – величина предварительного сжатия пружины; fК – площадь дросселирующей щели клапана.

Выражения (18) и (19) с учетом принятых допущений позволяют представить клапан предохранительный в виде структурной схемы

(рис. 18).

1.3.4 Математическая модель гидролинии

Гидролиния – элемент ГРУ, связывающий питающий насос и исполнительные гидроцилиндры с ГРМ, и предназначенный для передачи гидродинамической энергии потока рабочей жидкости от одного гидроустройства к другому.

20