2.5. Регулирование скорости гидродвигателя
2.5.1. Дроссельное регулирование
Дроссельное
регулирование гидропривода имеет
широкое распространение и основано на
применении нерегулируемого насоса с
давлением
,
обеспечиваемым установкой на выходе
из насоса переливного клапана, через
который постоянно происходит слив
жидкости в бак.
Регулируемый дроссель устанавливают в схемах гидропривода последовательно или параллельно гидродвигателю. Последовательно дроссель устанавливают на входе в гидродвигатель и на выходе из него.
Схема
с дросселем,
установленным на
входе
гидродвигателя, показана на рис. 50, а.
Насос 1 сообщает энергию жидкости,
которая проходит через дроссель3,
распределитель 4 и поступает в поршневую
полость гидроцилиндра. Давление насоса
1 перед дросселем
=const
определяется настройкой переливного
клапана. Давление за дросселем зависит
от величины нагрузки
,
а направление её действия для этой схемы
может быть реализовано только не
совпадающее со скоростью движения
поршня. При совпадении направления
движения поршня с направлением действия
нагрузки, скорость движения поршня
может значительно увеличится, так как
противодействует этому только небольшое
давление
и сила трения.
Уравнение равновесия сил, действующих на поршень, для схемы с дросселем, установленным в линии питания, без учёта сил трения
(2.18)
Рабочее давление
.
(2.19)
Заменив в (2.18) рабочее давление по зависимости (2.19), и решая относительно перепада давления
(2.20)
Учитывая,
что
,
получаем
(2.21)
где
давление
насоса;
– давление в сливной линии;
давление
в нерабочей полости;
перепад
давления на дросселе при установке на
входе;
нагрузка, действующая на шток цилиндра;
площадь живого сечения поршня цилиндра;
и
диаметры поршня и штока.
Установка дросселя на выходе (рис. 50, б) позволяет регулировать скорость гидродвигателя при любом знаке нагрузки, так как изменению скорости поршня препятствует сопротивление дросселя, возникающие при движении жидкости из полости гидродвигателя на слив независимо от направления нагрузки. Тепло, выделяющееся при прохождении жидкости через дроссель в данной схеме, отводится на слив.
У
равнение
равновесия сил, действующих на поршень,
для схемы с дросселем, установленным в
линии слива, без учёта сил трения
(2.22)
Давление в правой полости
.
(2.23)
Учитывая,
что
,
получаем
(2.24)
где
перепад давления на дросселе при
установке на выходе.
Из уравнений (2.21) и (2.24) следует, что скорость движения поршня при установке дросселя на входе и на выходе гидродвигателя зависит от нагрузки , и не зависит, при прочих равных условиях, от места установки дросселя.
При
установке дросселя параллельно
гидродвигателю
(рис. 50, в) часть рабочей жидкости из
насоса проходит через распределитель
4 и поступает в левую поршневую полость
цилиндра, и одновременно через дроссель
3 другая часть жидкости, сливается в
бак. Регулирование скорости поршня
осуществляется путём изменения
сопротивления дросселя. Так, при
уменьшении сопротивления дросселя
увеличивается расход жидкости, поступающий
на слив, и уменьшится расход, подводимый
в поршневую (рабочую) полость цилиндра,
что приведёт к снижению скорости поршня.
В этой схеме насос создаёт давление
,
зависящее от нагрузки
,
которая может иметь
направление действия только противоположно направленное скорости движения поршня. В связи с тем, что в данной схеме насос развивает давление, соответствующее нагрузке, максимальное значение давления будет только при максимальной нагрузке. Это обстоятельство приводит к тому, что при дросселировании жидкости выделяется меньше тепла, которое отводится в бак.