Механические преобразователи перемещения

К преобразователям перемещения следует отнести такие передаточные механизмы, как рычажная, зубчатая, червячная и фрикционная передачи, кулачковые механизмы и др., а также гидравлическая и пневматическая передачи.

Рычажная, зубчатая и червячная передачи очень часто входят в состав различных функциональных элементов. Самостоятельно они обычно выполняют роль статических преобразователей или исполнительных элементов. Как правило, для авиационных систем автоматического регулирования можно пренебречь наличием зазоров в кинематических парах, неравномерностью зацепления и другими небольшими по величине погрешностями. Поэтому три первых типа указанных передач (рычаги и редукторы) практически замещаются линейными звеньями. Кулачковые механизмы, очевидно, могут быть линеаризованы далеко не во всех случаях, так как их статические характеристики в принципе нелинейны.

Если инерционностью рассмотренных передаточных механизмов нельзя пренебречь, то ее влияние обычно удается учесть изменением параметров звена, замещающего элемент. Например, момент инерции редуктора приводится к валу двигателя и электромеханическая постоянная последнего соответственно увеличивается. Сам же редуктор рассматривают как пропорциональное звено.

Фрикционная, гидравлическая и пневматическая передачи обычно используются в качестве управляемых передач. К управляемым передачам относятся и зубчатые муфты сцепления. Элементы, у которых роль управляющего устройства выполняет муфта, являются активными, так как их конструктивные схемы имеют источник вспомогательной энергии. Такие элементы по существу являются механическими усилителями и используются обычно в качестве исполнительных элементов.

Рассмотрим в виде примера конструктивную схему привода с фрикционной нереверсивной муфтой. Ведущий вал приводится в движение вспомогательным электродвигателем и вращается с постоянной скоростью. Ведомый вал жестко связан с нагрузкой. Ведущий и ведомый валы соединены муфтой. Если включить муфту, т. е. ввести в непосредственное соприкосновение трущиеся поверхности обеих половин муфты, то при достаточной силе нажатия ведомый вал начнет вращаться с некоторой скоростью. Если для сцепления зубчатых муфт сцепления всегда имеет релейный характер управления, то для фрикционных муфт возможно и изменение скорости в соответствии с силой нажатия. Управляющий (входной) сигнал, подаваемый на муфту, представляет собой величину перемещения подвижной части муфты (или величину силы, с которой подвижная часть муфты прижимается к неподвижной). Ведущий вал служит лишь для передачи энергии от источника вспомогательной энергии - неуправляемого двигателя.

Подобное устройство, как правило, оказывается более быстродействующим, чем возможная система с управляемым электродвигателем и жесткой связью двигателя с нагрузкой. Это объясняется тем, что в рассмотренной схеме ротор двигателя вращается все время и потому запаздывание, связанное с инерционностью двигателя, как бы исключается.

Автор: Влад Медведев
Обнаружив ошибку в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter