6.2.2 Стабилизация скорости рабочего органа при дроссельном управлении.
Для регулирования и стабилизации скорости применяют регуляторы расхода (регуляторы потока, регуляторы скорости).
В системах с дросселем на выходе применяются регуляторы расхода, состоящие из последовательно установленных редукционного клапана прямого действия и дросселя (рис. 5.4).
Колебания технологической нагрузки R на штоке цилиндра в такой системе вызывают колебания противодавления pпр, но редукционный клапан обеспечивает постоянство давления перед дросселем. В результате будет иметь место постоянство перепада давлений на дросселе и подачи масла через него независимо от величины технологического сопротивления на штоке цилиндра.
Регулятор расхода, содержащий дроссель, редукционный клапан, обратный клапан и распределитель, управляемый от кулачка цилиндра или перемещаемого им узла (рис. 5.5) позволяет обеспечить следующий цикл движения рабочего органа:
а) быстрый подвод,
б) рабочий ход с регулируемой скоростью, независимой от нагрузки,
в) быстрый отвод.
Гидропотоки, обеспечивающие указанные такты цикла, следующие:
а)
Р1–II; Р2–I:
б) кулачок
К переключает
в) Р1–I:
- в
начале отвода:
- по
окончании действия кулачка К
Регуляторы расхода могут иметь и другой состав аппаратов, например, клапан разности давлений (рис. 4.2,а) и дроссель, установленные параллельно один другому (на рис. 7.2 – ДР1, ДР2 и К3). Такие комбинации аппаратов применяются в системах с дросселем на входе.
Лекция 9
6.2.3 Машинное управление скоростью гидpодвигателя
6.2.3.1. В гидроприводе вращательного движения по рис. 5.1,а скорость выходного звена (вала гидромотора) может изменяться с помощью регулируемого насоса, регулируемого мотора или с помощью обеих указанных гидромашин.
При использовании регулируемого насоса привод будет обеспечивать постоянство крутящего момента на валу гидромотора. При использовании регулируемого мотора будет постоянной развиваемая им мощность. Использование регулируемых насоса и мотора позволяет обеспечить требуемое соотношение характеристик привода и увеличить диапазон регулирования скорости.
6.2.3.2. В схеме по рис. 5.1,б регулирование частоты гидромотора и реверсирование производится с помощью насоса Н1. Гидропотоки при этом будут следующими:
При перегрузке циркуляция масла идет по контуру:
в зависимости от того, какая линия является напорной (1 или 2).
Клапан К5 является предохранительным. Подпитывание замкнутой системы производится вспомогательным насосом Н2 через обратный клапан К1 (если линия 1 – всасывающая) или К2 (если линия 2 – всасывающая). Требуемое давление подпитывания (обычно 0,3-0,5 МПа) обеспечивается с помощью переливного клапана К6.
6.2.3.3. Рассмотрим вариант гидропривода возвратно-поступательного движения (рис. 5.1,в). В нем: Н – регулируемый насос, К1 – предохранительный и К2 – подпорный (до 0,15 МПа – для стабилизации сил трения) клапаны.
Уравнение
равновесия сил на поршне цилиндра:
где R – сила технологического сопротивления; S – сумма сил трения.
Можно считать S=const и рпр=const. Тогда при изменении R соответственно будет изменяться р и пропорционально ему будут изменяться утечки в системе :
= k×p, где k – т.н. коэффициент утечек. В результате подача в цилиндр Q при настроенной подаче Qн насоса изменяется.
При
R=0
при
т.е.
что получается из-за возрастания объёмных потерь при рабочем ходе.
– коэффициент неравномерности хода.
Плавность хода тем выше, чем меньше Λ.
Так как v уменьшается с увеличением и p, а p – функция от R, то увеличение R вызывает падение v. Это является недостатком способа регулирования.
Однако способ достаточно экономичен, т.к. во-первых, мощность пропорциональна нагрузке на поршне (N = p×Qн), и во-вторых, поскольку подачей масла (Qн) регулируется v, то чем меньше v, тем потребляемая мощность меньше. Т.е. мощность устанавливается применительно к конкретному режиму работы. Такие системы предпочтительнее в мощных станках. Т.к. в системах не используются дроссели, а значит нет потерь мощности на дросселирование потока масла, то КПД систем с машинным управлением достаточно высок.