Гидравлический мост сопротивлений образует первую ступень усиления сигналов, поступающих в обмотки управления ЭМП. При расчете гидравлического моста сопротивлений находят: диаметр сопла dc, зазор между соплом и заслонкой ho, диаметр отверстия в нерегулируемом дросселе dдp. Эти размеры можно определить, выбрав предварительно следующие параметры ЭГУ:
а) безразмерный коэффициент передачи первой ступени усиления
, принимаем ; (5)
б) постоянную времени гидроусилителя
, принимаем сек; (6)
в) непроизводительный расход утечки жидкости через сопло при нейтральном положении заслонки:
л/сек (7)
Здесь
; ; ; ; ;
― разность давлений в полостях управления положением золотника;
― давление питания первой ступени усиления ЭГУ (в рассматриваемой схеме );
― давление в сливной полости после сопла-заслонки;
― максимальный расход жидкости в диагонали моста при управлении золотником;
= 0,05 ― коэффициент допустимой утечки.
Величина характеризует градиент осевой силы, сдвигающий золотник. При большом значении обеспечивается высокая чувствительность ЭГУ к изменению, сигнала управления, так как достигается большое приращение разности давлений в полостях управления золотником при малых отклонениях заслонки от нейтрального положения. Опыт проектирования ЭГУ показывает, что при Рп= 10...30 МПа значения должны быть в пределах от 1,0 до 0,35.
При и достигается наибольшее изменение при одном в том же отклонении hyзаслонки от нейтрального положения. При этом и уровень давления в каналах управления при hy = 0 составляет:
,
Однако значение, должно быть ограничено по условию бескавитационного истечения жидкости из сопла, прикрытого заслонкой; если не создавать подпор в сливной полости гидравлического моста, то необходимо, чтобы
(8)
При МПа, имеем , .
После того как принято значение , расчет можно продолжить, но сначала выбирают коэффициент допустимой утечки, значение которого обычно составляет 0.03...0.05, а для перспективных ЭГУ не должен превышать 0.02. Тогда:
, (9)
где μс = 0.66 ― коэффициент расхода сопла-заслонки.
Величину h0обычно принимают равной (0.1...0.125)dс, но не меньше 0.025...0.05 мм. В противном случае потребуется тщательное выполнение норм по чистоте и установка в гидравлический мост фильтров c уровнем фильтрации 0.02. Тогда принимаем:
(9*)
Из соотношений (9) и (9*):
м; м.
Максимальное безразмерное отношение заслонки от нейтрального положения можно приближенно определить по соотношению
, (10)
в которое подставляется значение Qy.max, вычисленное по формуле (6) при Trv = 15∙10-3.
, .
Видно, что получилось ≤ 1, поэтому нет необходимости менять значения χут и Try, а затем повторять расчет.
Необходимо также убедиться, что при в полостях управления золотником создается разность давлений, при которой сдвигающая золотник сила будет больше силы, определяемой соотношением (4).
Для этого, можно применить уравнение силовой характеристики ступени усиления ЭГУ. В безразмерных переменных уравнение имеет вид:
(11)
Подставив в уравнение значение , и , получим и найдем Н. Отсюда , поэтому изменять параметры гидравлического моста сопротивления и повторять весь расчёт нет необходимости.
Определим из выражения (5)
При выбранных после проверки значениях, , h0 и dc следует, вычислить коэффициент проводимости нерегулируемого дросселя гидравлического моста:
.
В свою очередь, .
Поэтому, приняв коэффициент расхода дросселя μдр = 0.62, можно найти
м2 ― площадь дросселя и затем определить
м.
Диаметр дросселя dдр получился больше, чем 0.1―0.2 мм. Поэтому засорение дросселя нам не грозит и применять нерегулируемый дроссель в виде нескольких последовательно соединенных отверстий, диаметр dдр2, каждого из которых должен быть (где n ― число последовательно соединенных дроссельных отверстий, общая проводимость которых равна kдр) смысла нет.