Гидравлические усилители

Вспомогательной энергией поршневого гидроусилителя с золотниковым управлением является энергия жидкости, нагнетаемой насосом и находящейся под давлением. Пределы изменения величины давления ограничиваются стабилизатором. В авиационных установках в качестве рабочей жидкости применяется масло или специальные жидкости с малым температурным коэффициентом вязкости.

Входной величиной усилителя служит перемещение штока золотника, выходной – перемещение штока поршня силового цилиндра. Так как здесь на выходе в цепи источник вспомогательной энергии электродвигатель насоса, то выходная мощность поршня может быть существенно больше мощности, затрачиваемой на переведение золотника, т.е. можно получить увеличение входного сигнала по мощности. В начальном состоянии каналы, соединяющиеся с силовым цилиндром, полностью перекрыты. Поршень при этом, очевидно, неподвижен. При перемещении золотника вверх верхняя полость силового цилиндра оказывается сообщающейся с маслом, а нижняя полость сообщается с обратным сливным трубопроводом. В результате этого давление в верхнем объёме рабочего цилиндра оказывается более высоким, и поршень начинает двигаться вниз. При этом масло вливается в верхнюю полость и выталкивается из нижней.

Скорость движения поршня определяется объёмом втекающего в цилиндр и вытекающего из него за единицу времени масла. Этот объём зависит от размеров отверстий, получившихся в результате смещения золотника. Таким образом, установившаяся скорость движения выходного штока в случае постоянной нагрузки (постоянного по величине усилия, противодействующего движению поршня) определяется величиной перемещения входного штока. Заметим, что усилия, действующие на поршень, определяются разностью гидравлических давлений в полостях рабочего цилиндра и практически не зависят от скорости движения жидкости. Рассматриваемые усилители относятся к категории гидростатических передач. Если золотник сместить относительно исходного состояния в противоположную сторону (вниз), то и направление скорости будет обратным (вверх). Отсечной золотник закрывает выходные отверстия с некоторым перекрытием, и в статической (скоростной) характеристике гидроусилителя появляется зона нечувствительности. Эта характеристика показывает зависимость установившейся скорости поршня от величины перемещения золотника, и участок насыщения соответствует полному открытию золотниковых отверстий.