A szervo-hidraulikus hajtás egy állítható hidraulikus hajtás , amelyben a kimeneti lánc (hidraulikus motor tengelye vagy hidraulikus hengerrúd (egyes esetekben) teste) mozgásának törvénye a vezérlési művelettől függően változik .
A szervo hidraulikus hajtás nyomkövetési funkcióihoz általában hozzáadódnak a vezérlőjel teljesítmény szerinti erősítésének funkciói. Ezért a hidraulikus nyomásfokozó kifejezés a szervo hidraulikus hajtás szinonimája .
A hidraulikus nyomásfokozó egyik lehetséges szerkezeti diagramja az ábrán látható. 1 .
Ebben a sémában a vezérlőkar jobbra mozgatása egy mechanikus kapcsolaton keresztül az orsót is jobbra mozgatja. Ezzel egyidejűleg megnyílnak az orsós hidraulikus elosztó csatornái , aminek eredményeként a szivattyúból a folyadék a hidraulikus motor jobb üregébe kerül , amelyet kétrúdú hidraulikus hengerként használnak . A hidraulikus hengernek ebben az üregében túlnyomás keletkezik , és ennek eredményeként a kimeneti lánc jobbra mozog, vagyis a fogantyúval azonos irányba. Mivel a kimeneti kapcsolat mereven kapcsolódik az elosztóházhoz, a kimeneti kapcsolat elmozdulása az elosztóház azonos elmozdulását okozza ( 2. ábra ). Az elosztóház elmozdulása következtében a hidraulikus elosztóban lévő csatornákat az orsószalagok elzárják, és a szivattyúból a hidraulikus henger üregébe történő folyadékellátás leáll. Így a hidraulikus motor vezérlőkarja és kimeneti láncszeme is szinkronban mozog. Tekintettel azonban arra, hogy a kimenő láncra ható erő a szivattyú által kifejtett nyomás miatt jön létre, ez az erő sokszorosa a kezelő által a fogantyúra kifejtett erőnek. A hidraulikus szervohajtások erősítése gyakorlatilag korlátlan, a bemeneti jel teljesítménye pedig elhanyagolható értékre (kb. 0,5 W ) csökkenthető.
Az elosztó megfontolt kialakításánál az orsó mozgását nem csak a vezérlőkar lineáris mozgása okozhatja, hanem kisebb szerkezeti változtatásokkal az orsó bemeneti mozgása is végrehajtható a forgatás segítségével. a kormánykerék mozgása (például egy csavaros fogaskeréken keresztül ).
Néha a szeleporsók hevederei enyhén kúposan (6 ° -10 °) készülnek ( 4. ábra ). Ekkor az elosztócsatornák nyitása gördülékenyebben megy végbe, mint a hengeres hevederes orsós elosztóknál ( 5. ábra ). Ennek megfelelően a csatornák kinyitásakor a folyadék áramlása a hidraulikus motor üregébe is simábban növekszik, így a hidraulikus nyomásfokozó kimeneti láncszemének „indítása” és leállítása is gördülékenyebben történik. Más szóval, ha az orsók kialakításában kúpos, a hidraulikus nyomásfokozó érzékenysége csökken.
Rizs. 4. Az orsó hevederei kúpos jelenlétében; ezzel a kialakítással a hidraulikus nyomásfokozó kimeneti láncának „indítása” és leállítása gördülékenyebben megy végbe
Rizs. 5. Hengeres orsószalagok
Az orsószelepeken kívül szelepelosztókat is alkalmaznak a hidraulikus nyomásfokozó kivitelekben . Az ilyen hidraulikus nyomásfokozó egyik lehetséges tervezési sémája az ábrán látható. 6 .
Egy ilyen hidraulikus nyomásfokozóban, amikor a vezérlőgombot balra mozgatják, a felső szelep kinyílik, és a szivattyú folyadéka a hidraulikus nyomásfokozó belsejében lévő csatornákon keresztül a henger jobb üregébe kerül. Ugyanakkor ebben az üregben túlnyomás keletkezik, amelynek hatására a dugattyú balra kezd mozogni, vagyis abba az irányba, amelybe a vezérlőgombot mozgatták. Mivel a dugattyú mereven kapcsolódik az elosztótesthez, a dugattyú mozgása pontosan az elosztótesttel azonos nagyságrendű és mozgásirányt okoz. A ház elmozdulása viszont lezárja a felső szelepet, és a folyadékellátás a henger bal üregébe leáll, és ennek megfelelően a dugattyú mozgása leáll. Így a kimeneti link (dugattyúrúd) szinkronban mozog a bemeneti kapcsolattal (vezérlőgomb).
Amikor a dugattyú balra mozog, a folyadék a henger bal üregéből az akkumulátorba kerül .
Ha a vezérlőkart jobbra mozgatja, a felső szelep záródik, de az alsó szelep kinyílik, és a folyadék a henger jobb oldali üregéből a lefolyóba áramlik a tartályba . Ebben az esetben a dugattyú jobbra mozog az akkumulátor által létrehozott nyomás hatására .
A szelepelosztós hidraulikus nyomásfokozók nagy hűséggel rendelkeznek az orsószelepes hidraulikus nyomásfokozókhoz képest, mivel az orsószelepekben van egy holtzóna, mivel a szelepszalagok szélessége általában valamivel nagyobb, mint a blokkolt csatornák átmérője. (pozitív átfedés; a szalagok szélessége és a csatornák átmérője közötti abszolút pontos egyezés az alkatrészek gyártása technológiai okok miatt nem érhető el). A szelepelosztókban a holtzóna könnyen kiküszöbölhető.
A hidraulikus nyomatékfokozó a szervo-hidraulikus hajtások egyik típusa, amelyben vagy egy hidraulikus motor vagy egy forgó hidraulikus motor szolgál hidraulikus motorként .
Az ilyen típusú hidraulikus nyomásfokozókban általában daru formájú, forgószelepes hidraulikus elosztót használnak, míg az elosztónak van egy nyomkövető perselye.
A sugárerősítők sugárelosztók alapján készülnek .
A mechanikus típusú hidraulikus nyomásfokozókhoz képest a sugárhajtóművek nagy sebességgel rendelkeznek. A gázsugár-erősítők kapcsolási frekvenciája eléri a több kHz-et. Az alacsony viszkozitású folyadékkal működő erősítők sebessége nagyságrenddel kisebb, mint a gázosoké, azonban sebességük is kielégíti a gyakorlatot.
A sugárerősítők egyik típusának működési diagramja a 2. ábrán látható. 8. Ha az 1. csövet kis szögben az óramutató járásával megegyező irányban elforgatjuk, a Q áramlás a 2. hidraulikus henger jobb oldali üregébe kerül. Ebben az üregben túlnyomás keletkezik, és a test jobbra mozog, amíg az egyensúly helyre nem áll, és az áramlás meg nem szűnik. ismét két egyenlő részre osztva. Így a 2 hidraulikus henger teste követi az 1 cső mozgását.
A hidraulikus nyomásfokozó bemenetére adott jel a kimeneti kapcsolat megfelelő mozgását idézi elő. A fogantyú néhány kis mozgásával a kimeneti lánc nyugalmi állapotban marad ennek a mozgásnak bizonyos értékeinél. Ez annak köszönhető, hogy a mechanikus sebességváltó rögzítőelemei a fogantyútól az orsóig holtjátékkal rendelkeznek. Amíg ezek a holtjátékok nincsenek kiválasztva, az orsó nyugalmi állapotban marad. Ennek megfelelően a hidraulikus nyomásfokozó kimeneti láncszeme is nyugalomban marad. Ezenkívül technológiai okokból az orsószalagok szélessége általában valamivel nagyobb, mint a blokkolt csatornák átmérője (pozitív átfedés), ami azt jelenti, hogy az orsó mozgásának kezdeti szakaszában az elosztó csatornák eltömődnek, ill. a szivattyúból származó folyadék nem áramlik a hidraulikus motor üregébe, ezért a csatlakozó kimenet nyugalmi állapotban marad. Így objektív okokból a hidraulikus nyomásfokozó érzékenysége nem lehet abszolút.
Szigorúan véve az érzékenység alatt olyan tulajdonságok összességét értjük, amelyek minimális hibával (időben és útvonalban) lehetővé teszik, hogy a bemenet adott elmozdulásait a kimeneti kapcsolat elmozdulásaivá alakítsák . Ebben az esetben az időhiba jellemzi a sebességet, és az út mentén - a hidraulikus nyomásfokozó pontosságát.
Az érzékenységet a mechanikus hajtómű szíjainak szélességén és holtjátékán kívül befolyásolja a munkafolyadék szivárgása az elosztó részei közötti réseken keresztül, a szerkezeti elemek súrlódása, az alkatrészek rugalmassága és a munkavégzés. a hidraulikus nyomásfokozó folyadéka, valamint a kimenő terhelés, amely befolyásolja a hidraulikus rendszer nyomását, és ezáltal a szivárgást.
Az érzékenység az egyik fő követelmény a szervo-hidraulikus hajtásokkal szemben.
A szervo hidraulikus hajtásra példa a szervokormány , amelyet széles körben használnak az autókban . A szervo hidraulikus működtetőt olyan esetekben használják, amikor egy adott mechanizmus közvetlen vezérlése túl sok erőfeszítést igényel az embertől. Az autókon kívül a szervo-hidraulikus működtetőket traktorokra , hajókra , repülésben , robotikában és más területeken használják.
Az első hidraulikus boost szabadalmat Frederick Lanchester szerezte meg az Egyesült Királyságban 1902-ben. Találmánya "hidraulikus energiával hajtott erősítő mechanizmus" [1] volt . 1926-ban Pierce Arrow, a vállalat teherautó részlegének mérnöke bemutatott egy nagy teljesítményű szervokormányt a General Motors-nál, de az autógyártó úgy vélte, hogy ezeket az eszközöket túl drágák forgalomba hozni [2] [3] . Az első kereskedelmi célú szervokormányt a Chrysler készítette 1951-ben, és a legtöbb új autó mára szervokormánnyal érkezik.