Часть 6

Граничные условия для расчетов

Для упрощения расчетов сделаем два предположения:

• Пропорциональный 4/3-распределитель имеет все четыре кромки одинаковые и линейную расходную характеристику в функции сигнала управления.

• Источник питания обеспечивает постоянство рабочего давления, т. е. насос подобран таким образом, что гарантирует требуемый расход даже при максимальной скорости работы привода.

При расчетах давление слива (в баке) принято равным нулю

Номинальный расход пропорционального распределителя 6.1 Расчет рас- Скорость, которую развивает исполнительный элемент гидро- хода для про- привода, зависит от значения расхода, протекающего через порционального распределитель. распределителя

В паспортных технический данных распределителя указывается расход q_N, которые протекает через полностью открытый распределитель при перепаде на кромкеp_N.

Расход через пропорциональный распределитель при его работе с исполнительным механизмом

Естественно, условия работы любого клапана в гидросистеме отличаются от лабораторных при снятии характеристик, и значения давления и расхода могут соответственно отличаться от паспортных.

Расход для различных условий подсчитывается в соответствии с таблицей 6.2.

• Значение реального перепада давления на распределителе подставляется в формуле под корень в числитель.

• При линейной расходной характеристике степень открытия распределителя и, следовательно, расход будут прямо про- порциональны значению управляющего сигнала.

В-86

Часть 6

Параметры распределителя	- номинальный расход: qN - номинальное падение давления на кромке: pN - максимальное значение управляющего сигна-ла: Умах
Условия работы гидросистемы	- реальное падение давления на распредели­теле: р - реальное значение сигнала управления: у
Формула расчета расхода

Пример 1 Расчет расхода

Имеем 4/3-пропорциональный распределитель со следующими характеристиками:

• номинальный расход q_N= 20 л/мин при перепаде давления р_N= 5 бар. Номинальный расход одинаков на всех кромках;

• максимальное значение сигнала управления y_max= 10B;

• зависимость расход/ сигнал линейная.

Этот пропорциональный распределитель используется в гидроприводе с цилиндром. Путем замеров при выдвижении штока были получены следующие данные:

• сигнал управление у = 4 В;

• падение давления на кромкер_А= 125 бар

Требуется

определить расход q_A

• Расчет расхода

В-87

Часть 6

Давление в полости и перепад давления на кромке рас-пределителя

Рассмотрим привод на базе цилиндра с двусторонним штоком, который не подсоединен к нагрузке (рис. 6.3). Силами трения и утечками пренебрежем. Степень открытия распределителя не меняется, и поршень движется с постоянной скоростью. Давление в обоих полостях цилиндра равны половине значения рабочего давления. Перепад давления р_А на кромке напорного тракта распределителя равен перепаду р_в на кромке сливного тракта и равен р_о/2.

6.2 Расчет ско-рости для при-вода с цилин-дром, имеющим равные площади поршня, без учета нагрузки и сил трения

Рис. 6.3:

Давление в полостях цилиндра с двусто-ронним штоком и пе-репад давлений на распределителе (без учета нагрузки и трения)

Расчет скорости

Формула для расчета скорости представлена в таблице 6.3.

• Эффективная площадь поршня равна разнице площадей поршня и штока.

• Расход через распределитель подсчитывается, как показано в таблице 6.2.

• Для расчета скорости поршня следует значение расхода через распределитель разделить на эффективную площадь поршня.

Определение размеров насоса

Производительность насоса должна обеспечивать заданный расход через напорный тракт полностью открытого распределителя.

Рис. 6.3:

Расчет скорости для цилиндра с двусторон-ним штоком без учета нагрузки и сил трения

Расчет скорости для привода с цилиндром, имеющим Пример 2 равные площади поршня, без учета нагрузки и сил трения

Гидравлический привод состоит из следующих элементов:

• пропорционального распределителя с теми же характеристи- ками, что и в примере 1,

• цилиндра с двустронним штоком: диаметр поршня: D_K=100 мм, диаметр штока: D_s=70,7 мм,

• насоса постоянной производительности,

• предохранительного клапана, настроенного на рабочее дав- ление: р₀= 250 бар.

Требуется определить

• максимальную скорость поршня (сигнал управления у_max=10 В)

• скорость поршня при сигнале управления у = 2 В

• расход q_p, требуемый от насоса

• Расчет эффективной площади поршня

• Расчет максимальной скорости поршня

Расход, протекающий через напорный тракт распределителя при максимальном значении сигнала управления

В-89

Максимальная скорость поршня

Часть 6

В-90