Динамика центробежных гидравлического и пневматического регуляторов давления

В автоматических приводах фрикционных сцеплений регулятор, осуществляющий изменение давления в исполнительном цилиндре в функции угловой скорости вала двигателя, является основным узлом. от которого зависит качество процесса трогания автомобиля с места. Из предыдущего раздела понятно, что если регулятор имеет большую инерционность, то он не сможет обеспечить оптимальное качество переходного процесса включения сцепления. Очевидно также, что склонность регулятора к автоколебаниям или несоответствие его параметров системе регулирования может нарушать требуемое протекание переходного процесса. Следовательно, при анализе динамических процессов автоматизированного сцепления необходимо более корректно учитывать параметры регуляторов давления.

Составим более строгие модели и выполним анализ динамических свойств гидравлического и пневматического регуляторов давления.

На рис.6.3 и 6.4 показаны расчетные и структурные схемы гидравлического и пневматического регуляторов давления, содержащих центробежный механизм, гидравлический золотник и пневматический

клапан. Структурные схемы регуляторов построены на основе ранее

полученных структурных схем центробежного механизма гидравлического золотника и пневматического клапана с учетом их

взаимодействия между собой. Особенность» принципа действия и

структурной схемы является наличие обратной связи по усилию на
штоке центробежного механизма.

а

б

Рис.6.3. Расчетная (а) и структурная схемы гидравлического регулятора давления.

а

б

Рис. 6.4. Расчетная (а) и структурная (б) схемы пневматического регулятора давления.

Эквивалентные передаточные функции регуляторов давления будут иметь вид:

 

гидравлический -

W(s) = p(s)/w(s) = K_um K₃ / (ms² + vs + c + f) (6.6)

 

пневматический -

W(s) = p(s) /w(s) = K_um K_kl / (ms³ + vs² + cs + K_klf) (6.7)

 

где f - площадь поверхности золотника или мембраны,на которую воздействует давление, создавая усилие обратной связи F_oc (рис.б.З, 6.4), Тогда условия устойчивости регуляторов имеют вид:

 

-гидравлического –

-m >0, v > 0, c + f > 0;

-пневматического –

m > 0, v > 0, с > 0, K_kl - f > 0,vc > mK_kl.

 

Из условий устойчивости собственно регуляторов вытекает,чтобез трения (v = 0) они работать не могут, а для пневматического регулятора величина трения должна быть согласована с другими пара­метрами и обязательно наличие возвратной пружины (с > 0).

Таким образом, при проектировании автоматизированного сцепления в анализе динамических характеристик по структурной схеме (рис.6.2) целесообразно учитывать полученные передаточные функции регуляторов давления, в связи с чем условия устойчивости будут более сложными.