Подач с автономным задатчиком перемещений

Исходными данными для расчета являются: масса рабочего органа (М), длина хода (L), требования к точности позиционирования (Е), диапазону скоростей (umln — vmitx), тяговой силе (R)t жесткости (J), скоростной ошибке (Еск).

Цель расчета — выбор модификации АЗП, площади F поршня гидроцилиндра и подведенного давления рн

Расчет состоит из трех этапов.

1-й этап. По требуемому диапазону скоростей и точности

позиционирования выбираем одну из модификаций привода (см. табл. 3.1) с дискретностью Д, равной 0,005; 0,01 или 0,02 мм, и коэффициентом обратной связи Ко.с. равным 0,65 или 1,30.

2-й этап. Задаваясь несколькими значениями давления в напорной линии (например, рн равно 0,2; 4; 6; 8; 10 МПа) определяем требуемую площадь гидроцилиндра по следующим четырем критериям.

А. Требование устойчивости согласно формуле:

 

 

где Кз. у — коэффициент запаса по устойчивости.

Б. Требование по полезной нагрузке согласно выражению

 

где Кз.в — коэффициент запаса по нагрузке.

В. Требование по жесткости в соответствии с формулой

 

Г. Требование по скоростной ошибке согласно выражению

 

где KF4 — коэффициент пропорциональности.

Значения Kр, K7, py, KF4 зависят от характеристик гидрораспределителя. Так как во всех модификациях АЗП используется один и тот же гидрораспределитель, то эти параметры являются постоянными величинами (их значения указаны выше). Окончательно для расчета площади F получаем следующую систему неравенств:

 

 

Кроме того, на параметры рн н F накладываются следующие ограничения:

 

где pнmin, pнmax, Fmin, Fmax — допустимые значения соответственно давления и площади гидроцилиндра.

По результатам расчета в координатах рн — F строим пересечение областей, удовлетворяющих неравенствам.

3-й этап. Проверяем качество переходного процесса спроектированного привода. Если привод окажется излишне задемпфированным (время переходного процесса Т >0,1 с, перерегулирование А = vmax/vp =1), необходимо увеличить давление или уменьшить площадь в пределах их допустимых значений, если же привод окажется излишне колебательным (Т < 0,05 с, А >1,3), необходимо уменьшить давление или увеличить площадь.

Если пересечения областей в соответствии с выражениями (3.35) и (3.36) не существует, необходимо пересмотреть требования к жесткости и скоростной ошибке (уменьшить их) или, если это сделать невозможно, следует принять другую конструкцию АЗП.