Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Моделирование гидроприводов. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 84 5 6 7 8 > Следующая >>>

ЗАДАНИЕ 2

Построение характеристик дросселя

1. Для получения характеристик регулируемого дросселя необходимо собрать гидравлическую схему, показанную на рис. 2.4, в программе FestoFluidSim. Настроить характеристики насосной установки: номинальное давление

= 5 л/мин. Прочие характеристики гидропривода оставить по умолчанию.

= 40 МПа, производительность

ном

Рис. 2.4. Гидравлическая схема испытаний регулируемых

дросселей

2. Настроить напорный клапан КП1 на давление 20 МПа, обеспечив

максимальный расход рабочей жидкости через него путем закрытия дросселя ДР. Настроить насосную установку на давление 40 МПа, производительность – 5 л/мин.

3. Изменять проходное сечение дросселя от нуля до максимального (0…100 %) с шагом в 10 % (рис. 2.5) и измерять расход жидкости Q по

расходомеру РМ, давления ственно, а также частоту вращения вала гидромотора

по манометрам М1 и М2 соответ-

. Результаты

ГМ

измерений необходимо занести в табл. 1.

По значениям табл. 1 необходимо построить зависимости расхода Q,

частоты вращения гидромотора

и перепада давления Δp от уровня

ГМ

открытия дросселя.

Рис. 2.5. Окно настроек гидравлического дросселя

4. Для построения расходно-перепадной характеристики дросселя

Q = f(Δр) при

дросселя

др1

др

80 %f 

с шагом 5 Нꞏм снять показания расходомера РМ и давлений

необходимо установить проходное сечение

constf 

. Изменением нагрузки на гидромоторе от 0 до 25

,рр

5. Повторить п. 4 при двух других проходных сечениях дросселя

др2

50 %f 

др3

. Показания приборов заносить в табл. 2.2

20 %f 

(всего получится 3 таблицы).

Характеристики дросселя

Таблица 2.1

Положение

дросселя, % Давление p1, МПа Давление p2, МПа Перепад Δp = p1 – p2,

МПа Частота вращения гид-

ромотора ГМ, n об/мин

Расход Q, л/мин

Нагрузка, Нꞏм 0 5 10 15 20 25 Давление p1, МПа Давление p2, МПа Перепад Δp = p1 – p2 Частота вращения

гидромотора ГМ, n Расход Q, л/мин

ГМ

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Таблица 2.2

Результаты опытов

Уровень открытия дросселя f = ?

ГМ

6. Построить характеристики Q = f(Δр) для трех значений степени

открытия дросселя (80, 50 и 20 %) в одной координатной плоскости.

Исследование работы гидросхем с различным

подключением дросселя

Последовательность работы в FestoFluidSim следующая.

1. Составьте гидросхему с дросселем на напорной гидролинии в со-

ответствии с рис. 2.3, а. Проверьте ее работоспособность. Параметры насосной станции остаются по умолчанию.

2. Задайте нагрузку на штоке, равную F = 100 H. Включите режим

симуляции и зафиксируйте скорость движения v штока в обоих направлениях. Заполните табл. 2.3.

Таблица 2.3

Результаты моделирования

Дроссель

Показатели

Открытие дросслеля, % 80 60 40 20 80 60 40 20

рн, МПа, прямой/обратный ход

рсл, МПа, прямой/обратный ход

v, м/с, прямой/обратный ход

на напорной

линии

F = 100 H F = 100 H

Дроссель

на сливной линии

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. В чем принципиальное отличие турбулентных дросселей от лами-

нарных?

2. Какими положительными свойствами обладают турбулентные и

ламинарные дроссели?

3. Что представляют собой статические характеристики регулируе-

мых дросселей и какие их качества они характеризуют?

4. Как по виду полученной характеристики определить, к какому

типу относится дроссель?

5. Объяснить сущность различных методов дроссельного регулиро-

вания.

6. Провести сравнение дроссельного и объемного регулирования.

7. Дать объяснение экспериментальным результатам (по табл. 2.3).

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ГИДРОПРИВОДА

3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

По задаче управления все гидроприводы могут быть следящими, программными и стабилизирующими. Стабилизирующим гидроприводом называется гидропривод с автоматическим управлением, в котором регулируемый параметр движения выходного звена поддерживается постоянным. Для обеспечения постоянной скорости движения выходных звеньев гидродвигателей при переменных нагрузках в гидроприводах применяют регуляторы расхода.

Регулятор расхода (рис. 3.1) – это гидроаппарат, предназначенный для поддержания постоянного расхода проходящей через него жидкости вне зависимости от изменения давления в системе.

Регуляторы расхода относятся к регулируемым гидроаппаратам, которые предназначены для поддержания заданного расхода рабочей жидкости вне зависимости от изменения давлений в подводимом и отводимом потоке. Это определяет дросселей, в которых расход жидкости зависит от изменения перепада давления на них. Регуляторы расхода состоят из регулируемого дросселя и переливного (рис. 3.2) или редукционного клапана (рис. 3.3). В первом случае регулятор называют трехлинейным, а во втором – двухлинейным.

Переливной клапан является клапаном непрерывного действия и применяется в гидроприводе сти, чтобы компенсировать избыток подачи насоса перенаправлением рабочей жидкости в гидробак.

с насосами постоянной производительно-

их отличие от регулируемых

Рис. 3.1. Внешний вид регулятора расхода (а) и его упрощенное обозначение

на гидравлических схемах (б)

Редукционный клапан служит для поддержания постоянного давления на участке гидросистемы, которая находится за редукционным клапаном. Действует клапан как стабилизатор давления.

3.2. ТРЕХЛИНЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Основными деталями трехлинейного регулятора расхода являются (рис. 3.2,

ник линии

пана каналами управления 7 и 8 соединены с линией дроссель

площади проходного сечения дросселя, а его стабилизация – за счет поддержания постоянной разности давлений

выходе дросселя.

сил золотник

а): корпус 1; нерегулируемая пружина 2; переливной золот-

3; регулируемый дроссель 4. Жидкость подводится к аппарату по

и отводится по линии P в гидросистему. Полости 5 и 6 кла-

нап

на входе в

нап

4, а полость 9 каналом 10 с линией P на выходе дросселя.

Регулирование расхода жидкости осуществляется путем изменения

и P масла на входе и

нап

Если давление

увеличится, то из-за нарушения равновесия

нап

3 сместится вправо. При этом произойдет уменьшение

величины кольцевого зазора (вокруг конусной части золотника), а сле-

довательно, уменьшится слив масла в гидробак. Давление

перед

дросселем повысится до величины, при которой восстановится равновесие сил на золотнике, что будет означать восстановление прежнего значения разности давлений на входе и выходе дросселя.

а б

Рис. 3.2. Конструкция трехлинейного регулятора расхода на основе перелив-

ного клапана и дросселя (а) и его обозначение на принципиальных гидравли ческих схемах (б)

Уменьшение давления P приводит к смещению золотника влево, увеличению размера кольцевого зазора и, следовательно, увеличению слива жидкости от входа в дроссель. При этом происходит понижение давления

и восстановление разности давлений на входе и выходе

дросселя.

3.2. ДВУХЛИНЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Основными элементами двухлинейного регулятора расхода являются (рис. 3.3, ник

3 и регулируемый дроссель 4. Жидкость подводится к аппарату по

линии

нап

пана каналами управления сель

4, а полость 9 каналом 10 с линией P на выходе дросселя.

При работе аппарата жидкость из линии

11 и дроссель 4 в линию P. При этом перед дросселем создается

лость давление

золотник золотник действуют силы пружины

а): корпус 1, пружина 2 редукционного клапана, золот-

и отводится по линии P. Полости 5 и 6 редукционного кла-

7 и 8 соединены с линией P на входе в дрос-

проходит через по-

нап

, которое в полостях 5 и 6 создает силу, действующую на

3 и сдвигающую его влево. Слева, со стороны полости 9, на

2 и давления P на выходе аппарата.

а б

Рис. 3.3. Конструкция двухлинейного регулятора расхода на основе редукци-

онного клапана (а) и его обозначение на гидравлических схемах (б)

Расход рабочей жидкости через дроссель при заданном рабочем проходном сечении поддерживается практически постоянным с помощью клапана постоянной разности давлений, обеспечивающего постоянный перепад давления на дросселе. При изменении давления

P в выходной

гидролинии регулятора расхода, например увеличении, золотник кла-

пана смещается вправо и увеличивает кольцевую щель (вокруг конусной части золотника), что приводит к росту давления

, в результате

чего разность давлений, а следовательно, и расход рабочей жидкости стремятся остаться постоянными. При этом давление

на входе в

нап

регулятор расхода остается постоянным, определяемым настройкой напорного клапана, работающего в режиме переливного клапана. Погрешность поддержания расхода постоянным определяется изменением усилия пружины в результате перемещения золотника.

Недостатком регулятора расхода с редукционным клапаном является большое сопротивление движению жидкости, вызванное двойным дросселированием потока. При его использовании насос постоянно ра ботает под максимальным давлением независимо от нагрузки на гидравлическом двигателе.

К статическим характеристикам регуляторов расхода относятся регулировочная характеристика

зависимость расхода

Q от площади проходного сечения дросселя

, которая представляет собой

()Qff

др

при постоянной разности давлений во входной и выходной гидролинии, и зависимость расхода от разности давлений в выходной и входной гидролинии

()–Qfp p

вых вх

для постоянных проходных сечений дрос-

селя.

Для двухлинейного регулятора расхода зависимость, связывающая перечисленные параметры, имеет вид

()Qff p p 

др вых вх



где μ – коэффициент расхода дросселя;

др

– площадь рабочего проход-

ного сечения; ρ – плотность рабочей жидкости.

Пружина золотника предназначена для преодоления только сил трения при его перемещении, и, следовательно, она не силовая. Клапан постоянной разности давлений обеспечивает достаточно малые потери энергии на регулируемом дросселе, что делает применение двухлинейного регулятора расхода более экономичным по сравнению

с обычным

дросселем.

ЗАДАНИЕ 3

Порядок выполнения задания следующий.

1. Соберите в программе FestoFluidSim гидравлическую схему ис-

пытаний согласно рис. 3.4.

2. Выполните предварительную настройку.

Настройка регулятора потока: давление настройки редукционного клапана – 1 МПа; степень открытия дросселя – 30 %.

Насосная установка: номинальное давление водительность

Давление напорного клапана

Нагрузка на гидромоторе

= 50 л/мин.

нс

= 20 МПа.

нк

изменяется от 5 до 20 с шагом 5 Нꞏм.

ГМ

= 40 МПа; произ-

ном

3. Выполните серию опытов, имитируя переменную нагрузку на гид-

ромоторе

. Результаты измерений занесите в табл. 3.1.

ГМ

Таблица 3.1

Результаты измерений в схеме с регулятором расхода

Нагрузка на гидромоторе Т Давление, M1, МПа Давление, M2, МПа Давление, M3, МПа Разница давлений М2–М3, МПа Расход, л/мин Обороты мотора

, Нꞏм 5 10 15 20

ГМ

По результатам измерений построить график Q = f(M2).

4. Соберите аналогичную схему с регулируемым дросселем на сливной линии (рис. 3.5). Установите с помощью дросселя те же обороты гидромотора, что и в схеме с регулятором расхода.

5. Изменяйте нагрузку на гидромоторе от 5 до 20 с шагом 5 Нꞏм, при этом поддерживайте постоянной частоту вращения гидромотора

. Ре-

зультаты опытов внесите в табл. 3.2.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 84 5 6 7 8 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]