- •Станков
- •28 Введение
- •1. Основные принципы работы гидросистем металлорежущих станков
- •5. Гидросистемы комбинированного регулирования
- •2. Гидросистемы с регулируемым насосом
- •4. Гидросистемы ступенчатого регулирования
- •2.1. Утечки в регулируемых насосах
- •2.2. Утечки в золотниках
- •2.3. Утечки в рабочих цилиндрах
- •2.4. Гидросистема фирмы oil-gear, компенсирующая утечки
- •2.5. Гидросистема постоянного рабочего давления фирмы suadstrand
- •2.6. Гидросистема, устраняющая утечки в насосе фирмы heller
- •3. Гидросистемы с дроссельным регулированием
2.5. Гидросистема постоянного рабочего давления фирмы suadstrand
На рис. 3 изображена в принципиальном виде схема гидросистемы фирмы Sundstrand, применяемая в агрегатах типа PW и PWX. Агрегаты этого типа работают на фрезерных станках фирмы Sundstrand, токарных станках фирмы Wickers, сверлильно-расточных станках фирмы Baush.
Р
11
Если пружину 3 отрегулировать на рабочее давление , соответствующее максимальному усилию R, то это означает, что клапан 2 при любом значении R откроется только при давлении в системе , соответствующем максимальному усилию R. Следовательно, перемещение поршня будет происходить при постоянном значении .
Рис. 3. Принципиальная схема гидравлической системы
с постоянным рабочим давлением фирмы Sundstrand
Составим уравнение сил, действующих на поршень:
, (12)
где d - диаметр штока;
Т - сила трения;
- противодавление.
И
12
Мощность, потребляемая насосом, зависит от усилия R; поэтому такая гидросистема более экономична, чем системы, изображенные на рис. 5, а и 5, б.
Наиболее употребительной из трех указанных систем является система, изображенная на рис. 5, а, для которой определим относительное изменение скорости перемещения поршня с изменением полезного усилия от 0 до R, при постоянной температуре масла.
Пренебрегая для упрощения рассуждений утечками в золотнике и цилиндре, которые, как было показано ранее, незначительны, можно следующим образом выразить зависимость между скоростью перемещения поршня и количеством жидкостиQ, протекающим через дроссель в единицу времени:
. (14)
Количество жидкости, протекающей через дроссель 2, является функцией противодавления . Характер этой функции зависит от типа дросселя, от скорости протекания жидкости через дроссель, его проходного сечения и от вязкости жидкости. Крайними возможными случаями зависимости Q от являются
(15)
и
, (16)
где и- некоторые коэффициенты пропорциональности.
Первый случай соответствует наибольшей возможной зависимости Q от и имеет в виду дроссель, в котором путь протекания жидкости значителен по сравнению с его поперечным сечением. При ламинарном течении жидкости потеря давления в таком дросселе прямо пропорциональна скорости течения жидкости в нем.
В
17
Рис. 5. Принципиальные схемы дроссельного
регулирования
Благодаря этому обстоятельству, при работе гидросистемы с дросселем имеет место излишний расход мощности, идущий на дросселирование жидкости через клапан.
По этой же причине на схемах, изображенных на рис. 5, а и 5, б при совершенной конструкции клапана 3 насос всегда работает под постоянным давлением, определяемым установкой указанного клапана, через который излишек жидкости, подаваемой насосом, сливается в резервуар. Поэтому утечки жидкости в насосе, в этом случае, совершенно не сказываются на скорости перемещения поршня. Мощность, потребляемая насосом при всех режимах работы, - постоянна.
В
16
клапаном 2. Для предохранения системы от перегрузки предназначен предохранительный клапан 5.
Так как система при всех значениях R работает при постоянном рабочем давлении , утечки в гидросистеме при постоянной температуре жидкости тоже постоянны и скорость перемещения поршня при холостом ходе равна скорости перемещения под нагрузкой.
Рассмотренная гидросистема имеет тот же недостаток, что и предыдущая, т.е., наблюдающееся изменение скорости поршня при колебаниях температуры масла. Для устранения этого недостатка в новых станках фирмы Wickers типа СН-8 применяется автоматический электроподогреватель, обеспечивающий постоянную температуру масла.
Согласно данным по применению агрегатов фирмы Sundstrand на станках фирмы Wickers, описанная гидросистема обеспечивает стабильную и надежную работу при минимальной подаче насоса 1, равной 70 - 80 см3/мин при холостом и рабочем ходах станка.