Общие сведения. Регулирование скорости исполнительных звеньев двигателей гидроприводов в основном осуществляется двумя способами: регулирование по давлению и регулирование по

Регулирование скорости исполнительных звеньев двигателей гидроприводов в основном осуществляется двумя способами: регулирование по давлению и регулирование по расходу. Регулирование по давлению осуществляется регулируемыми клапанами давления, которые устанавливаются обычно на входе в гидродвигатель.

Поскольку скорость перемещения поршня зависит от силы F, приложенной к поршню со стороны энергетической среды, (жидкости под давлением) которая пропорциональна давлению p,

, (1)

где S – площадь сечения исполнительного звена двигателя, например поршня гидроцилиндра, то, изменяя давление, можно изменять скорость перемещения. Однако следует иметь ввиду, что данное давление должно быть обеспечено соответствующим расходом. Связь между потребным давлением и потребным расходом всегда существует при регулировании скорости и по расходу и по давлению. Поэтому, говоря о способе регулирования скорости, имеем в виду способ изменения давления или расхода непосредственно соответствующим аппаратом.

Способ регулирования скорости по расходу осуществляется при помощи дросселей. Дроссель в схемах регулировки скорости может быть установлен последовательно и параллельно по отношению к гидродвигателю.

На рис. 1 представлена схема установки дросселя последовательно гидродвигателю.

 

 

Рис.1

 

В схеме насос 1 нерегулируемый, гидроцилиндр 2 с односторонним штоком, распределитель 3 двухпозиционный, клапан 5 переливной. При полном открытии дросселя 4 скорость поршня получается максимальной. При уменьшении открытия давление перед дросселем повышается, клапан 5 приоткрывается и пропускает часть подачи насоса. Скорость поршня при этом уменьшается. При полном закрытии дросселя вся подача насоса направляется через клапан на слив в бак, а скорость поршня равна нулю.

На рис. 2 представлена схема установки дросселя параллельно гидродвигателю.

В схеме насос 1 нерегулируемый, гидроцилиндр 2 с односторонним штоком, распределитель 3 двухпозиционный, клапан 4 предохранительный.

 

 

Рис. 2

Скорость штока гидроцилиндра регулируется изменением степени открытия дросселя 5. Чем она меньше, тем большая доля подачи насоса направляется в гидроцилиндр и тем больше скорость штока. При полном закрытии дросселя скорость максимальная. При полном открытии дросселя скорость уменьшается до нуля или до минимального значения в зависимости от нагрузки F. В данной лабораторной это металлический набалдашник, соединенный со штоком.

Вычисление скорости перемещения поршня производится по уравнению:

(2)

где L – величина хода штока цилиндра, м; t – время его перемещения, с.

Вычисление расхода жидкости в рабочей полости гидроцилиндра производится по формуле

(3)

где W – объем в (м³) рабочей полости гидроцилиндра, вычисляемый как произведение площади сечения рабочей полости гидроцилиндра на величину хода поршня цилиндра

(4)

Полезная мощность гидропривода

, (5)

где p _г – перепад давления в гидроцилиндре, – КПД гидроцилиндра.

Потребляемая насосом мощность

, (6)

где Q _н – подача насоса, p _н – давление насоса, – КПД насоса.

Критерием энергетических возможностей гидропривода со всеми встроенными в схему гидравлическими элементами является, как известно, коэффициент полезного действия гидропривода, который определяется как отношение мощностей полезной к затраченной:

, (7)

где η_н = 0.92; η_г = 0.9.