Рис. 8.6.
Обобщенная модель жидкостного регулятора.
Все рабочие жидкости имеют
примерно одинаковую плотность р. Давление и сдвиговое напряжение при
средней скорости течения U можно
модулировать изменением или геометрической формы, или коэффициента
вязкости ji. И геометрическую
форму, и коэффициент вязкости нужно изменять с помощью электроники.
Геометрической формой управляют при помощи пропорционального
сервомоторного клапана или соленоида.
Недостатком сервомоторного
клапана является высокая цена из-за строгих требований к его
размерам, а достоинством - возможность получения на выходе колебания
частотой до 100 Гц. Соленоид работает методом включения-выключения, и
ток рабочей катушки приводит к движению штока. Эти примеры демонстрируют
общую проблему электрогидравлических устройств. Они являются или
маленькими и маломощными, но быстрыми, или мощными, но инерционными.
Потребность в быстрых гидравлических регуляторах очень велика, и
сейчас используются как управляемые шаговым двигателем клапаны, так и
соленоидные приводы.
8.4. Управляемый жидкостный клапан
Одна из возможностей состоит в
управлении клапаном пьезоэлектрическим элементом, как показано на
рис. 8.7 [7].
В настоящее время изменение
размера пьезоматериала на 0,1% позволяет достигать открытия сечения
рабочего канала лишь приблизительно до 25% от сечения входного
отверстия. Однако улучшение характеристик пьезоматериалов (за счет
уменьшения пористости, улучшения электроизоляционных свойств и увеличения
рабочего напряжения) позволяет надеяться на возможность увеличения
рабочего сечения до полного сечения входного отверстия при длине
набора пьезоэлементов 10d. Состав, характеристики и принципы работы
пьезоэлектрических и магнитострикционных материалов описаны в гл. 6 и
7.
