Гидроприводы с машинным управлением

 

Гидроприводом с машинным управлением называется гидропривод, в котором управление параметрами движения выходного звена гидродвигателя осуществляется регулируемым насосом пли регулируемым гидромотором, или обеими регулируемыми гидромашинами (насосом и гидромотором).

Теоретическую (расчетную) частоту вращения вала гидромотора в таких гидроприводах определяют из условий равенства подача насоса Q_н и расхода Q_м гидромотора:

_н = Q_м или V_он*п_н = V_ом*п_м,          (6)

 

где V_он и V_ом - рабочие объемы насоса и гидромотора; п_н и п_м - частоты вращения насоса и гидромотора:

 

п_м = Q_м / V_ом = п_н* V_он / V_ом.                 (7)

 

Частота вращения вала насоса для гидроприводов с машинным управлением постоянна. Следовательно, осуществлять управление частотой вращения вала гидромотора можно тремя способами: изменять рабочий объем насоса или гидромотора или одновременно изменять рабочие объемы и насоса, и гидромотора. Первый способ применяют в гидроприводах поступательного, поворотного и вращательного движения, второй и третий - только в гидроприводах вращательного движения.

На рис.6 приведены простейшие схемы гидроприводов с машинным управлением. Гидропривод с регулируемым насосом и нерегулируемым гидромотором (см.рисунок,6а) является самым распространенным. Принцип его работы следующий. При включении приводящего электродвигателя ЭД насос Н нагнетает рабочую жидкость по напорной линии 1 в гидромотор М, вал которого под действием крутящего момента вращается в определенном направлении. Из гидромотора рабочая жидкость по сливной линии 2 снова поступает в насос.

 

Рисунок 6 - Простейшие принципиальные схемы и характеристики гидроприводов с машинным управлением:а, б - с регулируемым насосом; в, г - с регулируемым гидромотором

 

Давление р_н гидропривода в напорной линии зависит от нагрузки гидромотора:

 

,                                 (8)

 

где  - вращающий момент гидромотора, Н×м;  - перепад давлений в гидромоторе, Па;  - потери давления в гидролиниях, Па.

Частотой вращения вала гидромотора управляют, изменяя рабочий объем насоса, а направление вращения вала гидромотора изменяют в результате реверсирования потока рабочей жидкости, создаваемого насосом.

Нa рис. 6, б приведены характеристики такого гидропривода с учетом следующих условий: n_н = const; V_ом = const и Δр_м = const.

Основные параметры гидропривода определяют по следующим формулам

 

п_м = п_н V_он / V_ом; N_н = N_м =

= Q_н Δр_м ≠ const;  = const,                        (9)

 

где N_н и N_м - мощность насоса и гидромотора.

Следовательно, частота вращения вала гидромотора и его мощность изменяются в рассматриваемом гидроприводе прямо пропорционально рабочему объему насоса, а вращающий момент гидромотора (без учета потерь) является постоянным.

Гидропривод с регулируемым гидромотором и нерегулируемым насосом (см.рисунок 6 в) применяют значительно реже по сравнению с гидроприводами, которые имеют регулируемые насосы. На рис. 6, г приведены характеристики такого гидропривода с учетом следующих условий: n_н = const; V_он = const; Δр_м = const.

Основные параметры гидропривода определяют по формулам

 

п_м = п_н V_он / V_ом; N_м = Q_н Δр_м = const;

 ≠ const.  (10)

 

Частота вращения вала гидромотора изменяется в рассматриваемом гидроприводе обратно пропорционально его рабочему объему.

Основным недостатком гидроприводов и объемных гидропередач с машинным управлением является сложность системы автоматического управления рабочими объемами регулируемых насосов и гидромоторов. Для перемещения элементов регулирования насосов и гидромоторов требуются значительные усилия, которые создаются с помощью двух каскадных электрогидравлических механизмов управления, имеющих низкий КПД.