2017-12-14
915
ИСПЫТАНИЕ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА
СДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ
Общие сведения
При дроссельном способе регулирования рабочая жидкость от насоса всегда направляется по двум ветвям (параллельным трубопроводам). Одна ветвь включает в себя гидродвигатель и энергия жидкости, поступающая по этой ветви, преобразуется в механическую работу на выходном звене гидродвигателя. По другой ветви жидкость сливается в бак и энергия этой жидкости теряется, не совершая полезной работы.
Принцип дроссельного регулирования заключается в перераспределении жидкости между этими потоками за счет изменения величины проходного сечения регулируемого гидродросселя.
В зависимости от места установки регулируемого гидродросселя гидроприводы с дроссельным регулированием делятся на:
· гидроприводы с параллельным включением дросселя - гидродроссель устанавливается в гидролинию параллельно гидродвигателю (рис. 28);
· гидропривод с последовательным включением дросселя - гидродроссель устанавливается в гидролинию последовательно с гидродвигателем (рис. 29).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) б)
Рисунок 28 – Гидропривод с дроссельным регулированием скорости при параллельном включении дросселя
На рисунке 28, а представлена принципиальная схема гидропривода с дроссельным регулированием скорости при параллельном включении гидродросселя. По этой схеме наиболее наглядно можно показать принцип дроссельного регулирования.
Очевидно, что без учета объемных потерь в гидромашинах и потерь давления в гидролиниях, имеем
, 
и 
,
где: 
- эффективная площадь поршня гидроцилиндра;
-; коэффициент расхода гидродросселя;
- площадь проходного сечения гидродросселя;
- плотность рабочей жидкости;
- давление в рабочей полости гидроцилиндра, равное 
, в данном случае это давление равно давлению 
на выходе насоса.
Отсюда, скорость 
перемещения штока гидроцилиндра равна
. (22)
График зависимости скорости от площади при постоянных частоте вращения вала насоса и усилия 
вдоль штока гидроцилиндра (регулировочная характеристика гидропривода) в этом случае представлен на рис. 28, б.
Из графика видно: чем больше поток 
, который пропорционален площади проходного сечения дросселя , тем меньше скорость 
и наоборот. Таким образом, имея постоянную по величине подачу насоса 
, можно, меняя площадь 
проходного сечения регулируемого гидродросселя, изменять величину потока 
и, тем самым, регулировать скорость 
перемещения штока гидроцилиндра.
Такая схема гидропривода с дроссельным регулированием обеспечивает регулирование скорости выходного звена только в том случае, если сила вдоль штока гидроцилиндра направлена против движения (отрицательная нагрузка). Поэтому более широкое распространение получила схема с последовательным включением гидродросселя. При этом гидродроссель может устанавливаться в гидролинию как перед гидродвигателем, так и за ним (по направлению потока жидкости), т.е. как в напорной, так и в сливной гидролиниях.
|
|
|
Принципиальная схема гидропривода с дроссельным регулированием при последовательном включении регулируемого гидродросселя в напорную гидролинию показана на рис. 29, а.
а) б)
Рисунок 29 – Гидропривод с дроссельным регулированием скорости при последовательном включении дросселя
Для пояснения принципа регулирования гидропривода, построенного по этой схеме, представим его состоящим из двух параллельных ветвей:
· 1-ая - гидролиния, включающая гидродроссель и гидроцилиндр;
· 2-ая - гидролиния с переливным клапаном.
Без учета потерь
, 
и 
.
Анализ этих формул показывает, что, если потери давления в 1-ой гидролинии меньше давления 
настройки переливного клапана, то 
и вся подача насоса поступает в гидроцилиндр 
, скорость перемещения штока при этом 
. При увеличении сопротивления 1-ой гидролинии, например, за счет уменьшения площади проходного сечения регулируемого гидродросселя, давление 
возрастает и, начиная с момента, когда 
, переливной клапан откроется, и часть потока по 2-ой гидролинии начнет сливаться в бак, расход 
уменьшается, а, следовательно, уменьшается и скорость 
перемещения штока гидроцилиндра. В конечном счете, при 
и 
. Таким образом, в таком гидроприводе регулирование скорости возможно только при условии работы переливного клапана. Поэтому гидроприводы такого типа называются гидроприводами с постоянным давлением питания.
Отсюда, скорость перемещения штока гидроцилиндра равна
, (23)
где - давление на выходе насоса, которое поддерживается практически постоянным при помощи переливного клапана.
Пример регулировочной характеристики в этом случае приведен на рисунке 29, б.
Уравнения (22) и (23) используются для того, чтобы получить не только регулировочную 
при 
(рисунки 28, б и 29, б), но и нагрузочную (механическую) 
при 
характеристику гидропривода с дроссельным регулированием. Эти характеристики, приведенные на рисунке 30 (1 - при последовательном включении дросселя; 2 - при параллельном включении дросселя).
Из графика на рисунке 30 следует, что гидроприводы с дроссельным регулированием скорости имеют “нежесткую” механическую характеристику и, следовательно, не обеспечивают стабильность заданной скорости движения выходного звена при переменной внешней нагрузке .
Рисунок 30 – Нагрузочные характеристики гидроприводов с дроссельным регулированием
Объектом испытания в данной лабораторной работе является объемный гидропривод вращательного движения с дроссельным регулированием скорости выходного звена при последовательном включении дросселя.
