Дроссельное регулирование гидропривода
Для изменения скорости движения поршня гидроцилиндра в схему гидропривода вводится дроссельное устройство. Оно может быть установлено последовательно с гидроцилиндром (рис.29,а) или параллельно ему (рис.29,б).
 |
Скорость поршня равна отношению объемного расхода жидкости в гидроцилиндр к площади поршня
Расход жидкости через дроссель по аналогии с истечением через отверстие составляет
где μ – коэффициент расхода;
ωдр – проходное сечение дросселя;
Dpдр – перепад давления на дросселе.
 |  |
 | |||
 | |||
 |  |
a)б)
Рис. 29
 |
При последовательном включении дросселя
где рн – избыточное давление, развиваемое насосом;
рц – избыточное давление в силовой полости гидроцилиндра.
 |
В свою очередь без учета площади штока
где F – внешняя сила, действующая на поршень.
 |
Окончательно
Таким образом, нагрузочные характеристики гидропривода имеют вид плавно ниспадающих парабол с положительной кривизной (рис.30) и не зависят от места установки дросселя – на входе в гидроцилиндр или на выходе из него. Во втором случае, однако, гидропривод работает более устойчиво, потери энергии от дросселирования в форме тепла сбрасываются в бак, чем предупреждается нагрев цилиндра.
vп
ωдр1
ωдр2
 |
 |
 |
Рис.30
 |
КПД органов управления равен
 |
где vп макс – максимальная скорость перемещения поршня, определяемая
 |
подачей насоса;
Очевидно, что
 |  |
Из последнего соотношения видно, что КПД органов управления принимает нулевые значения при относительных давлениях в цилиндре ˉрц =0 и ˉрц =1, а значит, имеет максимум в этом диапазоне. Исследование на максимум дает
Этому соответствует относительный расход жидкости в гидроцилиндр
 |
Таким образом, при последовательном дроссельном регулировании гидропривода даже в оптимальных условиях полезно используется только 58 % подачи насоса (остальная жидкость сбрасывается в бак через перепускной клапан) и 2/3 развиваемого насосом напора. КПД гидропривода с учетом потерь в насосе и гидроцилиндре не превышает 30 %.
Более эффективным в энергетическом отношении является гидропривод с параллельным дроссельным регулированием (рис.29,б). В этой схеме предохранительный клапан срабатывает лишь при чрезмерном повышении давления в системе.
 |
Расход жидкости в гидроцилиндр равен
 |
Как и ранее, расход через дроссельное устройство может быть представлен в виде
С учетом этого скорость передвижения поршня составит
 |
Нагрузочные характеристики такого гидропривода представлены на рис.31. Они имеют вид ниспадающих парабол с отрицательной кривизной. Штриховая линия соответствует срабатыванию предохранительного клапана.
vп
ωдр1
ωдр2
ωдр3
F
Рис.31
КПД органов управления в этом случае равен
 |
т.е. в зависимости от степени открытия дросселя меняется от нуля (дроссель полностью открыт и жидкость в гидроцилиндр не поступает) до единицы (дроссель полностью закрыт, вся жидкость поступает в гидроцилиндр). Однако, как следует из сравнения рис.30 и 31, характеристики гидропривода с параллельным дросселированием менее устойчивы.
Для устранения указанного недостатка перед дроссельным устройством устанавливают редукционный клапан, настраиваемый на определенное давление. В таком гидроприводе расход жидкости через дроссель постоянен, а значит, при постоянной подаче насоса расход жидкости в гидроцилиндр и скорость перемещения поршня не зависят от нагрузки. Гидропривод носит название стабилизированного.
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 859;