Попов Д.Н.. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. Часть 2. Страница 5

Рассмотрим этот эффект на примере цилиндрического золотника четырехдроссельного распределителя, схема которого дана нарис. 11.14. При смещении золотника на величину X₃ от нейтрального положения рабочая среда под давлением р_п через открытую правым буртом щель поступает в канал, где давление примем равным р₂. Через щель, открытую левым буртом, рабочая среда под давлением р_х поступает в сливной канал с давлением /?_сл. Вследствие увеличения скоростей движения среды в области открытых щелей давление около кромок буртов будет пониженным по сравнению с давлением, действующим на центральную часть этих и на всю торцовую поверхность им противоположных буртов. При- мерная картина распределения давления по торцовым поверхностям буртов показана на схеме золотника.

Полная сила давления, действующая вдоль оси золотника, будет стремиться вернуть золотник в нейтральное положение при установившемся движении среды. Для определения этой силы в более общем случае неустановившегося движения среды применим теорему об изменении количества движения потока. Сначала выделим между буртами золотника два объема / и //, границы которых на схеме показаны штриховым контуром. Полагая, что векторы скоростей v₁ и v₄ направлены по нормалям к оси x₉ совпадающей с осью золот

ника, и пренебрегая силами трения на границах выделенных объемов, в проекциях на ось х найдем:

где (Q₃)і и v₂ — расход и скорость среды, вытекающей из объема I; (Q₃)и ^{и v}S — расход и скорость среды, втекающей в объем//; (P^f_rp)I и (Р'гр)и — гидродинамические реакции, приложенные от золотника к среде соответственно в объемах I и II.

Величины (Р_нн)і и (Р_ин)н, учитывающие изменение количества движения неустановившегося потока в объемах I и Il на участках длиной I₁ и I_2y определим, как и в предыдущих случаях, приближенно. Предварительно условимся, что расходы рабочей среды, протекающей через левую и правую щели, в каждый момент времени имеют равные значения:

где v_K — скорость движения среды в кольцевом пространстве между штокомг золотника и втулкой.

Первый член в правой части зависимости (11.59) показывает, что в гидродинамической силе можно выделить составляющую, действие которой аналогично силе пружины, стремящейся вернуть золот- ник в нейтральное положение, поэтому с_тд называют коэффициентом'

Зависимость (11.64) показывает, что золотник, управляющий нагруженным гидроцилиндром, имеет «силовую обратную связь» по перепаду давления р_н, которая будет положительной при встречной нагрузке на гидроцилиндр и отрицательной при помогающей нагрузке. При нейтральном положении (х₃₀ ==0) идеального золотника указанная обратная связь отсутствует.