Дроссельное регулирование

РЕГУЛИРОВАНИЕ ГИДРОПРИВОДОВ

Изучаемые вопросы:

— Дроссельное регулирование гидроприводов поступательного движения.

— Дроссельное регулирование гидроприводов вращательного движения.

— Объемное (машинное) регулирование гидроприводов вращательного движения.

— Сравнительная оценка дроссельного и объемного регулирования.

Дроссельное регулирование гидроприводов, осуществляется аппаратами регулирования расходов жидкости (дроссели, регуляторы расхода, аппаратура пропорционального управления). Установка дросселей в системе гидропривода осуществляется на так называемой напорной гидролинии, соединяющей насос с гидроцилиндром (регулирование «на входе»), на гидролинии слива, идущей от гидроцилиндра в бак (регулирование «на выходе»), на гидролинии между напорной и сливной (регулирование параллельное гидроцилиндра).

Дроссельное регулирование широко применяется в системах гидроприводов вращательного и поступательного действия. При установке дросселя жидкость, нагнетаемая насосом, частично поступает к двигателю, а частично сбрасывается в приёмный резервуар, минуя двигатель. Поэтому дроссельное регулирование менее экономично, чем объёмное, особенно при больших расходах жидкости, сбрасываемой в приёмный резервуар. Вместе с тем системы с дроссельным регулированием просты в конструктивном отношении, обладают при установке регуляторов скорости высокой жёсткостью и надёжностью в работе.

В гидроприводах дроссели можно различным образом включать в систему; их можно ставить на напорной линии, на линии слива или параллельно двигателю. В первом случае имеем регулирование на входе, во втором — на выходе и в третьем — регулировании на линии, параллельной двигателю.

На рисунке 31 представлены схемы регулирования. На схеме а показано регулирование с дросселем, установленным на входе. Жидкость с помощью насоса 1 через дроссель 3 подводится в левую полость силового цилиндра и одновременно через переливной клапан 2 сбрасывается в приёмный резервуар. Давление р _н перед дросселем определяется настройкой переливного клапана и в процессе работы практически остаётся постоянным. Давление за дросселем зависит от силы F, приложенной к поршню; с её увеличением возрастает давление за дросселем и уменьшается расход жидкости, поступающей в рабочую полость силового цилиндра. Отсюда следует, что регулирование с помощью дросселя, установленного на входе, не обеспечивает постоянства скорости перемещения поршня, если приложенная к нему нагрузка изменяется с течением времени.

Рис. 31. Схемы регулирования гидроприводов

При дроссельном регулировании на входе (схема б) дроссель 2 устанавливается на линии слива. Давление р ₁ в левой полости силового цилиндра, независимо от нагрузки F, приложенной к поршню, остаётся практически величиной постоянной, определяемой настройкой переливного клапана 1. Давление в правой полости зависит от нагрузки, приложенной к поршню. С увеличением нагрузки F уменьшаются давление р ₂ и перепад давления на дросселе Δ p, а следовательно, расход жидкости и скорость перемещения поршня.

При установившемся движении жидкости

, (21)

где Ω_п и Ω_ш — соответственно площади поршня и штока.

Расход через дроссель

, (22)

где μ _д — коэффициент расхода дросселя.

Дроссельное регулирование гидроприводов вращательного движения аналогично регулированию гидроприводов поступательного движения. Отличается оно только расчетом рабочих параметров (вместо скорости поступательного движения — частота вращения, вместо развиваемого усилия — крутящий момент).

Объемное (машинное) регулирование применяется в гидроприводах, состоящих из регулируемых гидромашин (насоса, гидродвигателя или того и другого). Наиболее характерно объемное регулирование гидропривода вращательного движения. На примере объемной гидротрансмиссии, состоящей из регулируемых насоса и гидромотора, рассчитываются параметры и строится идеальная рабочая характеристика регулируемых параметров (частоты вращения, крутящего момента и мощности). Идеальная характеристика корректируется поправками на КПД. С точки зрения КПД объемное регулирования выгоднее дроссельного, но стоит намного дороже [5].

Контрольные вопросы

1. Поясните сущность дроссельного регулирования гидроприводов, приведите типовые схемы.

2. Приведите общую методику расчёта гидропривода поступательного действия с дроссельным регулированием при стационарном режиме.

3. Чем отличается работа гидропривода при установке дросселя на входе и на выходе гидродвигателя?

4. Как изменяется скорость движения поршня гидроцилиндра при изменении нагрузки при дроссельном регулировании?

5. Как осуществляется стабилизация скорости гидроприводов с дроссельным регулированием при переменной нагрузке?

6. Приведите расчётную схему гидропривода вращательного движения с дроссельным регулированием.

7. Поясните сущность объёмного (машинного) регулирования, его преимущество и недостатки по сравнению с дроссельным регулированием.

8. Как строится теоретическая характеристика объёмной гидропередачи и какие поправки к ней вводятся?

Дата добавления: 2014-01-03