Принцип действия объемного гидропривода

Принцип действия объемного гидропривода основан на высоком объемном модуле упругости жидкости и законе Паскаля. Для нахождения основных кинематических и силовых зависимостей гидропривода рассмотрим его простейшую схему. Она состоит из двух гидравлических машин, представленных в виде герметичных цилиндров 1 и 2, соединенных гидролинией последовательно (рис. 42).

Первый цилиндр является насосом (входным звеном) гидропривода, а второй- гидродвигателем (выходным звеном). Поршень первого цилиндра нагружен силой F₁, а второго - внешней нагрузкой в виде силы F₂.

При перемещении поршня цилиндра 1 вниз жидкость из него вытесняется в цилиндр 2, приводя его поршень в движение. В гидроцилиндрах и гидролинии установится статическое давление, которое без учета потерь Рис.42.

Рис. 42. Принципиальная схема объемного гидропривода (8.1)

Где S₁ и S₂ - площади цилиндров 1 и 2

Следовательно, давление в гидроприводе определяется нагрузкой (без учета сил трения), а сила, действующая на поршень гидродвигателя,

(8.2)

приводит в движение гидродвигатель, преодолевая нагрузку и совершая полезную работу. При отсутствии нагрузки на двигатель давление в гидроприводе равно нулю.

Из (8. 1) находим силовое передаточное отношение гидропривода

(8.3)

При полной герметичности (отсутствии утечек), несжимаемости жидкости и отсутствии деформации цилиндров перемещения поршней связаны уравнением равенства описываемых ими объемов где H₁ и H₂

пути перемещения поршня насоса и двигателя. Считая, что перемещение поршня на величину заданного пути происходит равномерно за время t, получим

Так как есть средняя скорость поршня, то откуда

(8.4)

где -i_k кинематическое передаточное число между поршнями гидропривода.

Если в процессе работы гидропривода указанные соотношения могут изменяться, например, вследствие изменения хода поршня, то гидропривод называется регулируемым.

Так как согласно (3.2) произведение ѵS есть расход, из последнего уравнения следует, что

Выходная скорость гидродвигателя

(8.5)

Мощность на входе и выходе гидропривода

Если давление выражено в Н/м², а подача через м³/с, то

В общем случае, выразив коэффициент размерности формулы через κ, получим

(8.6)

При Q, л/мин, а р, кгс/см² , κ= 1/612

Из полученных зависимостей следует, что расход жидкости обеспечивает скоростные параметры гидропривода, а давление - его силовые параметры. Расчетная мощность гидропривода растет при неизменной подаче пропорционально давлению, а расчетная скорость - пропорционально расходу.