ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД Российский патент 2000 года по МПК F15B9/03 

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в гидросистемах летательных аппаратов.

Известен гидравлический следящий привод (Бочаров В.П. и др. Расчет и проектирование устройств струйной гидравлической техники. К., Техника, 1987 г., 127 с., с.74, рис.60), содержащий неподвижную струйную трубку, управляемый дефлектор, приемную плату, окна которой связаны с полостями гидродвигателя.

Недостатком привода является большие усилия от гидродинамического воздействия высоконапорных струй на дефлектор и, как следствие этого, требуемая большая мощность управляющего устройства дефлектора.

Известен электрогидравлический следящий привод (Баженов А.И. Проектирование следящих гидравлических приводов летательных аппаратов, М., Машиностроение, 1984 г., 312 с., с.12, рис.16), содержащий последовательно соединенные задатчик, сравнивающий усилитель, электромеханический преобразователь и струйный усилитель с поворотной струйной трубкой, связанной с электромеханическим преобразователем и приемной платой, окна которой соединены с полостями гидроцилиндра, шток которого связан цепью отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем.

Недостатком привода является нежесткость нагрузочной характеристики свойственная приводам с дроссельным регулированием и склонность струйной трубки к автоколебаниям вследствие гидродинамического воздействия струй на струйную трубку.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является электрогидравлический следящий привод (Пат. N 2116524, бюл.N 21 от 27.07.98 г. ), содержащий последовательно соединенные задатчик, сравнивающий усилитель, электромеханический преобразователь и струйный усилитель с поворотной струйной трубкой, связанной с электромеханическим преобразователем и приемной платой, в которой выполнена камера в виде плоскопараллельной щели, пересекающей каналы и сообщенной со сливом, при этом в верхней части платы каналы выполнены в виде конфузора, а в нижней части - в виде диффузора, окна приемной платы соединены с полостями гидроцилиндра, шток, которого связан цепью отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем, выбранный в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются отсутствие возможности регулирования значения критической нагрузки на гидродвигателе, при которой нарушается стабильность выходной характеристики.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является обеспечение стабильности выходных характеристик на заданном режиме работы привода.

Поставленная задача достигается тем, что имеется электрогидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенный задатчик, сравнивающий усилитель, электромеханический преобразователь и струйный усилитель с поворотной струйной трубкой, связанной с электромеханическим преобразователем и приемной платой, окна которой соединены с полостями гидроцилиндра, шток которого связан цепью отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем, в приемной плате выполнена камера в виде плоскопараллельной щели, пересекающей каналы и сообщающейся со сливом, при этом в нижней части платы каналы выполнены в виде диффузора, в отличие от прототипа каналы в верхней части приемной платы выполнены в виде конфузорно-диффузорного сопла.

Устройство поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена схема электрогидравлического следящего привода с предложенной конструкцией приемной платы. На фиг. 2 приведена выходная характеристика привода в безразмерных координатах , где - безразмерная нагрузка, - безразмерная скорость гидродвигателя, - критическая нагрузка. Штриховыми линиями на фиг. 2 показана возможность регулировки стабильности характеристики привода при максимальном сигнале управления.

Электрогидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик (не изображен), сравнивающий усилитель 1, электрически связанный с электромеханическим преобразователем 2, струйный усилитель 3 с поворотной струйной трубкой 4, закрепленной на валу электромеханического преобразователя 2, приемную плату 5, конфузорно-диффузорные сопла 6 и диффузорные сопла 7 которой разделены плоскопараллельной щелью 8, сообщающейся со сливом, и соединены каналами с полостями 9, 10 гидроцилиндра 11, шток 12 которого связан цепью 13 электрической отрицательной обратной связью по положению с усилителем 1.

Электрогидравлический привод работает следующим образом. Рабочая жидкость под давлением подается в струйную трубку 4, при нейтральном положении которой давление в полостях 9, 10 равны и шток 12 гидроцилиндра 11 неподвижен. При подаче сигнала задатчика на электромеханический преобразователь 2 струйная трубка 4 отклоняется от своего нейтрального положения, что приводит к возникновению перепада давлений в полостях 9, 10 до тех пор, пока сигнал задатчика не будет скомпенсирован сигналом цепи 13 обратной связи по положению и струйная трубка 4 не вернется в нейтральное положение.

В приемной плате 5, содержащей конфузорно-диффузорные сопла 6 в верхней части и диффузорные сопла 7 - в нижней, осуществляется эффект стабилизации расхода при изменении нагрузки на исполнительном гидродвигателе (штоке 12 гидроцилиндра 11). При нагрузке на штоке 12, составляющей 50-95% от максимального значения, скорость перемещения штока такая же, как и на холостом ходу при заданном отклонении струйной трубки 4. Отвод рабочей жидкости из полостей 9, 10 гидроцилиндра 11 осуществляется через плоскопараллелную щель 8, что исключает воздействие обратных струй на струйную трубку 4. В динамических режимах рассмотренный привод устойчив. Волновые явления и забросы давления в подводящих магистралях отсутствуют, так как струя обладает односторонней проводимостью.

Регулирование значения критической нагрузки на гидродвигателе (штоке 12 гидроцилиндра 11), при котором нарушается стабильность выходной характеристики, осуществляется изменением конструктивных параметров верхней части приемной платы 5. Увеличение длины конфузора приводит к благоприятному формированию высокоскоростной компактной струи жидкости с выравниванием профиля скоростей.

Конструкция диффузора и ширина пояска между конфузорно-диффузорной частями определяет кавитационные характеристики струи, направляемой в полость гидродвигателя (гидроцилиндра 11) (Арзуманов Э.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях. -М.:, Энергия, 1978 г/, 304 с., c.120, рис. 4.8).

Привод предназначен для гидросистем летательных аппаратов. В приемной плате выполнена камера в виде плоскопараллельной щели, сообщенная со сливом и пересекающая каналы, при этом в верхней части платы каналы выполнены в виде конфузорно-диффузорного сопла, а в нижней части - в виде диффузорного сопла. Технический результат - стабильность выходных характеристик на заданном режиме работы привода. 2 ил.

Электрогидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик, сравнивающий усилитель, электромеханический преобразователь и струйный усилитель с поворотной струйной трубкой, связанной с электромеханическим преобразователем и приемной платой, окна которой соединены с полостями гидроцилиндра, шток которого связан цепью отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем, в приемной плате выполнена камера в виде плоскопараллельной щели, пересекающей каналы и сообщающейся со сливом, при этом в нижней части платы каналы выполнены в виде диффузора, отличающийся тем, что в верхней части приемной платы каналы выполнены в виде конфузорно-диффузорного сопла.