Zmiany w widmie pulsacji ciśnienia w układzie hydraulicznym wywołane zewnętrznymi drganiami mechanicznymi

Abstract

Specyficzną cechą układów hydraulicznych jest zależność ich pracy od warunków zewnętrznych oraz podstawowych parametrów, takich jak ciśnienie czy natężenie przepływu. Pracujący element hydrauliczny, np. zawór sterujący kierunkiem przepływu czy ciśnieniem, jest poddany nieustannie złożonym wymuszeniom różnego pochodzenia. Przykładając wymuszenie do jakiegokolwiek punktu układu hydraulicznego jest ono przekazywane na elementy tego układu przez elementy o różnej sztywności i tłumieniu, a skutki tego są uzależnione od miejsca działania wymuszenia, jego amplitudy, częstotliwości oraz cech fizycznych elementów przenoszących owe wymuszenia, konfiguracji układu hydraulicznego. Obciążenia działające na zawory hydrauliczne oraz ich elementy sterujące często mają charakter stochastyczny, a w szczególnym przypadku mogą być harmoniczne. W ogólności wymuszenia działające na zawór hydrauliczny podzielić można na wymuszenia celowe i zakłócające. W grupie wymuszeń celowych znajdują się sygnały sterujące pracą zaworów będących w strukturze układu sterowania bądź regulacji. Do grupy wymuszeń zakłócających pracę zaworów zaliczyć można m.in. drgania działające na zawór. Drgania te mogą pochodzić od maszyny mobilnej wyposażonej w układ hydrauliczny. Z praktyki eksploatacyjnej hydrostatycznych układów napędowych wynika, że pomimo poprawnie skompletowanego układu sterowania (realizowanego w szczególności w technice proporcjonalnej), następuje nieraz odstępstwo od założonych parametrów napędu wyrażające się nierównomiernym ruchem odbiornika, kłopotami z założoną dokładnością pozycjonowania i wzmożoną hałaśliwością. Przyczyn tego należy się dopatrywać w zakłóceniach zewnętrznych działających na element sterujący a nieuwzględnionych w trakcie projektowania układu napędowego. Zjawisko to występuje częściej w przypadku zaworów sterowanych jednostopniowo, ponieważ siły elektromagnetyczne magnesów proporcjonalnych przemieszczające suwak rozdzielacza mają znacznie mniejsze wartości w stosunku do zaworów sterowanych dwustopniowo (np. elektrohydraulicznie) ze względu na specyfikę działania tych ostatnich. Już niewielkie wartości sił zakłócających mogą wytrącić suwak rozdzielacza jednostopniowego z położenia równowagi.