Гидропривод
Глава XIII динамика и регулирование скорости гидропривода
Анализ динамики привода позволяет установить характер изменения давления в различных участках гидросистемы и скорости поршня гидроцилиндра во времени, что, в свою очередь, дает возможность с учетом силового и скоростного режимов работы машины определить основные параметры источников подачи жидкости: производительность насоса Qн, развиваемое им максимальное давление рм, давление в аккумуляторе ра, пропускные сечения трубопроводов, давление настройки регулирующих клапанов и другие параметры системы. Различают три режима работы привода: статический, установившийся и неустановившийся.
При статическом режиме поршень гидроцилиндра неподвижен. Этот режим имеет место, когда гидроцилиндр обеспечивает необходимое усилие прижима одних частей механизма к другим (например, прижима стержневого ящика к пескодувной головке) или удерживает части в верхнем положении (например, прессовые головки, формовочный стол в момент прессования формы многоплунжерной головкой). В статическом режиме гидропривод машины литья под давлением обеспечивает необходимое усилие запирания формы и давление подпрессовки, в кокильных машинах – усилие запирания или раскрытия кокиля. Для этого режима характерно создание технологически необходимого давления в рабочей полости и отсутствие движения жидкости в подводящем трубопроводе, не считая незначительных перемещений, вызванных утечками в уплотнениях.
При установившемся режиме поршень гидроцилиндра перемещается равномерно. Этот режим возникает при движении рабочих органов с постоянной нагрузкой и постоянным сопротивлением. Отличительная особенность режима – это движение жидкости в подводящем трубопроводе с постоянной скоростью, необходимой для осуществления заданной скорости поршня. В установившемся режиме работает гидропривод: машин литья под давлением при сближении частей пресс-формы, автоматических формовочных линий при подъеме отдельных рабочих органов и транспортировке форм. В этом режиме большое значение имеют потери давления в трубопроводе, которые учитывают при выборе необходимого давления в полости нагнетания насоса или в аккумуляторе.
При неустановившемся режиме поршень двигается неравномерно, что обусловлено действием инерционных сил в процессе разгона, торможения и при изменениях нагрузки. По сравнению с пневмоприводом переходный режим работы гидропривода менее длителен, что объясняется несжимаемостью жидкости. В большинстве случаев его не учитывают. Неустановившийся режим характерен для машин, рабочие органы которых обладают большой массой и перемещаются с высокими скоростями и для приводов с длинными трубопроводами, где на разгон значительного количества жидкости до высоких скоростей затрачивается много времени. К таким машинам относятся машины литья под давлением. В них часть процесса запрессовки металла в пресс-форму происходит при неустановившемся режиме работы. Для осуществления оптимального скоростного режима прессования необходимо правильно выбрать источники подачи рабочей жидкости, их параметры, а также параметры подводящего трубопровода.
В течение одного рабочего хода гидроцилиндра осуществляются все три режима. Однако их продолжительность и значение для работы механизма различные. В каждом конкретном случае необходимо установить, какой режим или какие режимы являются определяющими для выбора структуры привода и его параметров.