2.Дросельный способ регулирования гидропривода (дроссель на входе)

Гидропривод, в котором скорость выходного звена можно изменять по заданному закону является регулируемым. Применяются следующие два способа регулирования скорости выходного звена: 1 - дроссельное регулирование, т.е. регулирование скорости дросселированием потока рабочей жидкости и отводом части потока через дроссель или клапан, минуя гидродвигатель; 2 - объемное регулирование, т.е. регулирование скорости изменением рабочего объема насоса или гидродвигателя или того и другого. Если в объемном гидроприводе скорость регулируется одновременно двумя рассмотренными способами, то такое регулирование называется объемно-дроссельным (или комбинированным). В некоторых случаях в насосном гидроприводе скорость выходного звена регулируется изменением скорости приводного двигателя (электродвигателя, дизеля и т.п.). Такое регулирование называется регулированием приводящим двигателем. Регулирование гидропривода может быть ручным, автоматическим и программным. Если в гидроприводе скорость выходного звена поддерживается постоянной при изменении внешних воздействий, то такой гидропривод называют стабилизированным.

Дроссельное регулирование

Принцип дроссельного регулирования заключается в том, что часть подачи нерегулируемого насоса отводится через дроссель или клапан на слив, минуя гидродвигатель. При дроссельном регулировании возможны два принципиально разных способа включения регулирующего дросселя: - последовательно с гидродвигателем; - параллельно гидродвигателю.

2.1. Последовательное включение дросселя

Последовательно включение регулирующего дросселя может быть осуществлено в двух вариантах: дроссель включен на входе в гидродвигатели, на выходе из него.

2.1.1. Гидропередача с дросселем на входе

Гидропередача с последовательным включением дросселя на входе (рис.1,а) допускает регулирование скорости гидродвигателя путем изменения проходного сечения дросселя только в том случае, когда направление действия нагрузки не совпадает с направлением движения выходного звена (на схеме - штока рабочего гидроцилиндра).

Действительно, если нагрузка направлена в ту же сторону, что и движение выходного звена, то при уменьшении подачи жидкости через дроссель поршень может перемещаться быстрее, чем будет заполняться полость гидроцилиндра. Произойдет разрыв потока в гидролинии за движущимся поршнем.

При этом методе дросселирования поршень перемещается под действием внешней нагрузки, которая будет преодолевать только силу трения поршня о гидроцилиндр и противодавление в сливной линии. Если внешней силой является вес опускающего груза, который может упасть, то подобную схему включения нельзя применять в грузоподъемных машинах. Перепад давления на дросселе (без учета потерь в коммуникациях) в этой гидропередаче определяется из выражения

(1)

где - перепад давления на насосе;

-перепад давления на гидродвигателе.

При этом перепад давления на гидроцилиндре определяется из выражения:

, (2)

где R – усилие, развиваемое гидроцилиндром;

S_н - площадь поршня в нагнетательной полости;

- к.п.д. механический.

Следовательно перепад давлений на дросселе в гидропередаче с гидроцилиндром определяется равенством:

. (3)

Если в гидропередаче вместо гидроцилиндра имеется гидромотор, то равенство (3) следует записать в виде

(4)

где М – крутящий момент на валу гидромотора;

– рабочий объем гидромотора;

– к.п.д. механический .

Проанализируем эти способы регулирования. Дроссельное регу­лирование «на входе» (рис.2.123) обеспечивает цилиндру с двусторон­ним штоком одинаковые скорости движения поршня в обе стороны v = Q_др/S при постоянном давлении P_н на входе в аппарат, равным настройке предохранительного клапана, P_н = G_пр/S_кл. Зависимость скорости от открытия дросселя линейная. Если нагрузка на поршень в виде силы F переменна по величине, то это влияет на регулировочную характеристику. Это влияние носит нелинейный характер, причем с ростом нагрузки скорость движения уменьшается. Потребляемая насо­сом мощность N_потр при дроссельном регулировании постоянна и максимальна и равна N_потр = P_нQ_н, где Q_н - подача насоса.

Дроссельное регулирование «на выходе» имеет одинаковые регу­лируемые статические характеристики с дроссельным регулирование «на входе». Поэтому считается, что способы дроссельного регулирова­ния «на входе» и «на выходе» с точки зрения статики равнозначны. Од­нако с точки зрения динамики это не равнозначные способы. При регу­лировании «на выходе» работа двигателя происходит при постоянном подпоре в сливной полости двигателя (даже при отсутствии нагруз­ки F). Этот подпор повышает и давление в напорной области P_н, что в конечном счете увеличивает частоту собственных колебаний привода регулированием «на выходе» при прочих равных условиях по сравне­нию с регулированием «на входе». Особенно это выгодно в случае знакопеременной нагрузки F. Поэтому с точки зрения динамики способ дроссельного регулирования «на выходе» предпочтительнее. Однако потребляемая насосом мощность в этом случае несколько выше, чем при регулировании «на входе».

5.Гидроаппаратура: направляющая.   Условные графические обозначения гидроаппаратуры и пневматических машин по функциональным признакам Наименование гидроаппаратуры и пневматического оборудования Обозначение гидроаппаратуры и пневматического оборудования Наименование гидроаппаратуры и пневматического оборудования Обозначение гидроаппаратуры и пневматического оборудования 1. Насос нерегулируемый: - с нереверсивным потоком   9. Поворотный гидродвигатель   - с реверсивным потоком   10. Компрессор   2. Насос регулируемый: - с нереверсивным потоком   11. Пневмомотор нерегулируемый: - с нереверсивным потоком   - с реверсивным потоком   3. Насос регулируемый с ручным управлением и одним направлением вращения   - с реверсивным потоком   4. Насос, регулируемый по давлению, с одним нарправлением вращения, регулируемой пружиной и дренажом   12. Пневмомотор регулируемый: - с нереверсивным потоком   5. Насос - дозатор   6. насос многоотводный, например, трехотводный регулируемый насос с одним заглушенным отводом   - с реверсивным потоком   7. Гидромотор нерегулируемый: - с нереверсивным потоком   13. Поворотный пневмодвигатедь   - с реверсивным потоком   14. Насос - мотор нерегулируемый: - с однои и тем же напрвлением потока   8. Гидромотор регулируемый: - с нереверсивным потоком, с неопределенным механизмом управления, наружным дренажом, одним направлением вращения и двумя концами вала   - с реверсивным направлением потока   - с любым направлением потока   15. Насос - мотор регулируемый: - с одним и тем же направлением потока   20. Цилиндр дифференциальный (отношение площадей поршня со стороны штоковой и нештоковой полостей имеет первостепенное значение)   - с реверсивным направлением потока   21. Цилиндр двухстороннего действия с подводом рабочей среды через шток: - с односторонним штоком   - с любым нарправлением потока, с ручным управлением, наружныим дренажем и двумя направлениями вращений   - с двухсторонним штоком   16. Насос - мотор регулируемый, с двумя направлениями вращения, пружинным центрированием нуля рабочего объема,наружным управлением и дренажом (сигнал n вызывает перемещение в направлении N1)   22. Цилиндр двухстороннего действия с постоянным торможением в конце хода: - со стороны поршня   17. Объемная гидропередача: - с нерегулируемыми насосом и мотором, с одним направлением потока и одним направлением вращения   - с двух сторон   - с регулируемым насосом, реверсивным потоком, с двумя направлениями вращения c изменяемой скоростью   23. Цилиндр двухстороннего действия с регулируемым торможением в конце хода: - со стороны поршня   - с нерегулируемым насосом и одним направлением вращения   18. Цилиндр одностороннего действия: - поршневой без указания способа возврата штока, пневматический   - с двух сторон и соотношением площадей 2:1.   Примечание: при необходимости отношение кольцевой площади поршня к площади поршня (соотношение площадей) может быть дано над обозначением поршня. - поршневой с возвратом штока пружиной, пневматический   24. Цилиндр двухкамерный двухстороннего действия   - поршневой с выдвижением штока пружиной, гидравлический   25. Цилиндр мембранный: - одностороннего действия   - двухстороннего действия   - плунжерный   26. Пневмогидравлический вытеснитель с разделителем: - поступательный   - телескопический с односторонним выдвижением, пневматический   - вращательный   - телескопический с двухсторонним выдвижением   27. Поступательный преобразователь: - с одним видом рабочей среды   - с двумя видами рабочей среды   19. Цилиндр двухстороннего действия: - с односторонним штоком, гидравлический (детальное, упрощенное)   28. Вращательный преобразователь: - с одним видом рабочей среды   - с двухсторонним штоком, пневматический   - с двумя видами рабочей среды   - телескопический с односторонним выдвижением, гидравлический   29. Цилиндр с встроенными механическими замками   - телескопический с двухсторонним выдвижением

Гидроаппаратом называется устройство, предназначенное для изменения или поддержания заданного постоянного давления или расхода рабочей жидкости, либо для изменения направления потока рабочей жидкости. Гидроаппаратура подразделяется на регулирующую и направляющую.  Регулирующая гидроаппаратура изменяет давление, расход и направление потока рабочей жидкости за счет частичного открытия рабочего проходного сечения.  ^ Направляющая гидроаппаратура предназначена только для изменения направления потока рабочей жидкости путем полного открытия или закрытия рабочего проходного сечения.  Рабочее проходное сечение гидроаппаратов изменяется при изменении положения запорно-регулирующего элемента, входящего в их конструкцию.  По принципу действия запорно-регулирующего элемента: - гидроклапаны; - гидроаппаратура неклапанного действия (дроссели). В зависимости от конструкции запорно-регулирующего элемента гидроаппараты подразделяют на: - золотниковые; - крановые; - клапанные. По внешнему воздействию на запорно-регулирующий элемент: - регулируемые; - настраиваемые. Гидроклапаном называется гидроаппарат, в котором величина открытия рабочего проходного сечения изменяется от воздействия проходящего через него потока рабочей жидкости.  По характеру воздействия на запорно-регулирующий элемент гидроклапаны могут быть прямого и непрямого действия. В гидроклапанах прямого действиявеличина открытия рабочего проходного сечения изменяется в результате непосредственного воздействия потока рабочей жидкости на запорно-регулирующий элемент. В гидроклапанах непрямого действия поток сначала воздействует на вспомогательный запорно-регулирующий элемент, перемещение которого вызывает изменение положения основного запорно-регулирующего элемента.  ^ Гидроаппаратом неклапанного действия называется гидроаппарат, в котором величина открытия рабочего проходного сечения не зависит от воздействия потока проходящей через него рабочей жидкости. Такие гидроаппараты иначе называют дросселями. С точки зрения положений гидравлики дроссель представляет собой активное гидравлическое сопротивление.