LABORATORIUM NAPĘDÓW HYDRAULICZNYCH I PNEUMATYCZNYCH

Ćwiczenie HP2

Sterowanie w układach hydraulicznych z zastosowaniem techniki proporcjonalnej

Grupa 3.4

Zespół 1

Rok akademicki 2090/2010

W ćwiczeniu dokonano pomiarów prędkości wysuwania i chowania się tłoczysk dwóch siłowników hydraulicznych. Pomiary odbyły się przy dwóch różnych wartościach napięć sterujących:

U­₁= 1,5 V

U₂= 2 V

Przy pierwszym napięciu sterującym wydatek wolumetryczny pompy wynosił
.

Ponieważ w technice proporcjonalnej wydatek pompy jest proporcjonalny do zmian sygnału sterującego, toteż przy napięciu U₂ = 2V wydatek wolumetryczny pompy osiąga wartość
.

Prędkość obrotowa pompy była stała i wynosiła

Wyniki pomiarów przedstawiono w poniższej tabeli.

Napięcie sterujące U1 = 1,5V
oznaczenie siłownika	Prędkość mm/s	operacja
Vy (tzw. dolny)	13	wysuwanie
		17	chowanie
	Vx (tzw. górny)	50	wysuwanie
		80	chowanie
Napięcie sterujące U2=2V
oznaczenie siłownika	Prędkość mm/s	operacja
Vy	23	wysuwanie
		31	chowanie
	Vx	90	wysuwanie
		150	chowanie

Na podstawie zmierzonych prędkości wysuwania / chowania tłoczysk siłowników oraz zależności określającej wydatek pompy oszacowano średnice tłoków oraz tłoczysk obydwu siłowników (zamieszczone w tabeli poniżej).

		Napięcie sterujące
		U1 = 1,5 V	U2 = 2 V	różnica %
siłownik dolny Vy	D [mm]	124	107,8	13,19
		d [mm]	60	54,8	9,09
siłownik górny Vx	D [mm]	63,3	54,5	13,93
		d [mm]	38,8	34,5	11,11

Obliczone w ten sposób średnice posiadają wartości tego samego rzędu wielkości, jednak wyniki różnią się o około 10% przy obydwu seriach pomiarowych. Przyczynę takiej sytuacji upatrujemy w możliwości powstania drobnych niedokładności wskazań woltomierza, oraz nieznajomości charakterystyki pompy (możliwość nieliniowego wzrostu wydatku powyżej określonej wartości - potencjalna możliwość przesterowania pompy).

Zaistnieniu różnic przy określaniu poszukiwanych średnic sprzyjał również fakt, że wskazania prędkości były bardzo niestabilne. Działo się tak szczególnie przy prędkościach największych, dlatego przyjęte do obliczeń wartości prędkości obarczone są dużym błędem odczytu.

Ponad to zaobserwowano różnice prędkości wysuwania / chowania tłoków w zależności od wartości napięcia sterującego. We wszystkich czterech przypadkach prędkości różniły się w granicach 43-47%. Sygnał sterujący U₂ stanowił 133% sygnału U₁, natomiast prędkości po wzroście napięcia sterującego kształtowały się w okolicach 145%.

Otrzymane różnice świadczą o powstaniu błędu pomiaru, którego dokładnego źródła nie jesteśmy w stanie podać. Najbardziej prawdopodobną przyczyną powstania tego, że wzrosty prędkości nie były w pełni proporcjonalne do wzrostu napięcia sterującego, wydaje się być błąd odczytu prędkości wysuwania i chowania się tłoczysk.

---