Virbactd.ru

Авто шины и диски
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулирование гидропривода

Регулирование гидропривода

Скорость движения исполнительных органов объемного гидропривода зависит от расхода жидкости, поступающего в рабочую камеру, и от объема этой камеры, поэтому возможности регулирования скорости гидроприрвода основаны на различных способах изменения расхода, либо на изменении объема рабочей камеры. Рассмотрим подробнее каждый из возможных способов регулирования скорости движения исполнительных механизмов гидравлического привода.

Объемное регулирование

Данный способ регулирования основан на изменении объема рабочих камер гидромашин — насосов и гидромоторов.

Регулирование рабочего объема насоса

Подачу объемного насоса можно вычислить по формуле:

    где
  • q — объем рабочей камеры насоса
  • n — частота вращения вала насоса
  • η — объемный КПД

Получается, что изменения объем рабочей камеры насоса, можно регулировать расход жидкости, подаваемой в напорный трубопровод при постоянной частоте вращения.

Схема объемного регулирования гидропривода

Насосы, конструкция которых позволяет изменять объем рабочей камеры называют регулируемыми. Наибольшее распространение получили регулируемые пластинчатые и аксиально-поршневые насосы.

Конструкция регулируемых машин значительно сложнее чем нерегулируемых, а значит регулируемые насосы значительно дороже. Высокая стоимость является одним из главных недостатков объемного регулирования гидропривода.

Объемное регулирование насоса часто применяется для изменения скорости движения гидроцилиндров.

Регулирование рабочего объема гидромотора

Скорость вращения вала гидромотора можно вычислить, используя зависимость:

  • где q — объем рабочей камеры гидромотора
  • n — частота вращения вала гидромотора
  • η — объемный КПД гидромотора

Используя данную зависимость можно сделать вывод, что изменяя объем рабочей камеры гидромотора можно регулировать скорость вращения вала.

Регулирование скорости вращения вала гидромотора путем изменения его рабочего объема

Регулируемым называют гидромотор, в конструкции которого предусмотрена возможность изменения объема рабочей камеры. Наиболее часто используются регулируемые аксиально-поршневые моторы, существуют конструкции регулируемых пластинчатых и радиально-поршневых гидромоторов.

Регулируемый аксиально-поршневой насос с наклонным блоком

На риунке показан регулируемый аксиально-поршневой насос, изменение узла наклона блока, в данном случае, осуществляется с помоью механической передачи. При изменении угла наклона меняется величина хода поршней, а значит и подача насоса, чем меньше уогл — тем меньше ход.

Достаточно часто используется схема объемного регулирования с одновременным использованием регулируемых насоса и гидромотора. Наибоольшее распространение получили регулируемые аксиально-поршневые моторы.

Преимущества объемного регулирования

  • высокий КПД
  • отсутствие нагрева жидкости в результате дросселирования

Недостатки объемного регулирования

  • высокая стоимость
  • сложность конструкции регулируемых машин
  • медленное срабатывание

Дроссельное регулирование

Суть дроссельного регулирования заключаются в отводе части жидкости, подаваемой насосом. Подача насоса при дроссельном регулировании делится на два потока.

  • где Qгд — расход, подводимый к гидродвигателям
  • Qсл — расход отправляемый на слива

Изменяя соотношение этих расходов можно менять скорость движения исполнительных механизмов.

В зависимости от схемы установки регулируемого гидравлического сопротивления — дросселя, различают три типовых схемы дроссельного регулирования гидропривода:

  • Последовательное
    • в линии нагнетания
    • в линии слива

    Рассмотрим подробнее каждый из этих способов регулирования.

    Последовательное регулирование с установкой дросселя в линии нагнетания

    Дроссель или регулятор расхода при данном способе регулирования устанавливается в линию нагнетания насоса, он необходим для создания необходимого перепада давления. Сброс части жидкости осуществляется через предохранительный клапан.

    Рассмотрим принцип работы схемы с последовательным дроссельным регулированием.

    Схема последовательного дроссельного регулирования гидропривода

    При полном открытии дросселя весь поток жидкости направляется к гидроцилиндру, скорость его движения при переключении распределителя будет максимальной.

    При уменьшении проходного сечения дросселя давление перед ним будет увеличиваться. При достижении давления начала открытия предохранительного клапана, часть жидкость через него будет отправляться на слив. Скорость перемещения штока гидроцилиндра будет уменьшаться.

    При дальнейшем закрытии дросселя давление перед ним будет расти, а значит предохранительный клапан будет открываться сильнее отправляя большее количество жидкости на слив. Что позволит уменьшать скорость движения штока цилиндра.

    Данный способ регулирования характеризуется простотой реализации и относительной дешевизной органов регулирования. Однако дросселирование обуславливает большие потери энергии, а значит низкий КПД и большое тепловыделение. Причем при последовательном регулировании, нагретая на дросселе жидкость будет поступать в полость исполнительного гидродвигателя.

    Последовательное регулирование с установкой дросселя в линии слива

    Дроссель может устанавливаться не только в линии нагнетания насоса, но и в линии слива гидродвигателя, такую схему называют последовательным регулированием гидравлического привода с установкой дросселя в линии слива.

    Последовательное дроссельное регулирование с установкой дросселя в линии слива

    В результате уменьшения проходного сечения дросселя давление в линии нагнетания будет возрастать, когда оно достигнет величины достаточной для открытия предохранительного клапана часть жидкости через него будет отправлена на слив. Получается что при дроссельном регулировании гидродвигатель постоянно будет находится под нагрузкой за счет противодавления на сливе, что может негативно сказаться на его ресурсе.

    При установке дросселя в линии слива нагретая на гидравлическом сопротивлении жидкость поступает не к гидродвигателю, как в случае с установкой дросселя в линию нагнетания, а в накопительный бак, где накопленное тепло рассеивается.

    Параллельное дроссельное регулирование скорости гидропривода

    Схема параллельного регулирования с помощью дросселя показана на рисунке.

    Схема параллельного дроссельного регулирования гидравлического привода

    Дроссель установлен параллельно гидроцилиндру. При увеличении открытия дросселя поток жидкости, проходящий через него на слив будет увеличиваться, а поток жидкости направляемый к гидродвигателю будет уменьшаться. Изменяя открытие дросселя можно регулировать соотношение расходов этих потоков. Выделяемое при дросселировании тепло с помощью жидкости отводится в бак.

    Достоинства дроссельного регулирования гидравлического привода

    • простота реализации,
    • низкая стоимость,
    • возможность плавного регулирования в широком диапазоне.

    Недостатки дроссельного регулирования

    • большие потери энергии — низкий КПД,
    • нагрев рабочей жидкости, необходимость использования теплообменников.

    Частотное регулирование скорости гидропривода

    В том случае, если для вращения вала насоса используется электродвигатель, для изменения подачи можно применить частотное регулирование.

    Подача насоса определяется его рабочим объемом и частотой вращения вала, изменяя частоту можно влиять на подачу насоса.

    Частотное регулирование скорости гидропривода

    Для регулирования частоты вращения вала электродвигателя, а значит и насоса, используется специальный регулятор частоты. Он позволяет изменять скорость вращения вала электродвигателя в широком диапазоне. При увеличении частоты вращения подача насоса будет расти, при уменьшении — снижаться.

    Диапазон регулирования ограничен возможностями частотного регулятора, и величиной рабочего диапазона частот вращения насоса, например радиально-поршневые насосы устойчиво работают в диапазоне 1000 — 3000 об/мин.

    Плавное регулирование скорости гидропривода

    Скорость выходного звена гидропривода прямо пропорциональна количеству поступающей к нему жидкости, а при постоянной подаче обратно пропорциональна рабочему объему камер гидравлического двигателя. Применяют два способа плавного регулирования скорости гидропривода: дроссельный и объемный.

    Гидропривод с дроссельным регулированием

    При дроссельном регулировании применяют насосы с постоянной подачей, а гидродвигатели с постоянным расходом. Для регулирования расхода жидкости гидродвигателем используют гидродроссели. Гидродроссель может быть установлен последовательно с гидродвигателем (в напорной гидролинии или в гидролинии слива) и параллельно ему. Для обеспечения стабильного регулирования расход насоса обычно превышает расход гидродвигателя, излишек жидкости сливается через переливной клапан в бак.

    В схеме с последовательным включением гидродросселя в напорной линии (рис. 1, а) давление р1 перед гидродросселем поддерживается постоянным гидроклапаном 1. Часть жидкости, подаваемой насосом 2, сливается через гидроклапан в бак, а часть поступает через гидродроссель 3 к двигателю 4. Давление р2 за гидродросселем зависит от нагрузки, поэтому при изменении нагрузки на выходном звене гидропривода перепад давлений на гидродросселе будет изменяться. Соответственно будет изменяться расход жидкости, протекающей через гидродроссель, и скорость гидродвигателя. Эту схему рекомендуется применять в механизмах с постоянной нагрузкой как по величине, так и по направлению.

    Схема привода с дроссельным регулированием

    В схеме с последовательным включением гидродросселя в сливной линии (рис. 1, б) давление р1 на гидродвигателе поддерживается гидроклапаном 1 постоянным, поэтому изменение нагрузки вызывает изменение противодавления рпр в линии между двигателем 4 и гидродросселем 3. При увеличении нагрузки давление перед гидродросселем уменьшается, а при уменьшении увеличивается. Таким образом, перепад давлений на гидродросселе в этой схеме также зависит от нагрузки, а постоянство скорости движения гидродвигателя не обеспечивается. В результате двустороннего давления жидкости на рабочие органы гидродвигателя схему с гидродросселем в сливной линии можно применять для механизмов со знакопеременными нагрузками.

    Схема с гидродросселем, установленным параллельно гидродвигателю, показана на рис. 1, в. Часть жидкости, поступающая от насоса, сливается через гидродроссель 3 в бак, а часть поступает к гидродвигателю 4. При полном перекрытии гидродросселя скорость движения гидродвигателя максимальна. По мере открытия гидродросселя количество жидкости, поступающей в гидродвигатель, уменьшается, уменьшается и скорость его движения. Гидроклапан 1 в этой схеме работает как предохранительный и срабатывает лишь при перегрузках. Изменение нагрузки на гидродвигателе приводит к изменению давления в напорной линии, т. е. к перепаду давления на гидродросселе. Таким образом, постоянство скорости гидродвигателя не обеспечивается. Рассмотренная схема более экономична, чем ранее рассмотренная, так как давление р1, в напорной линии, а следовательно, и потребляемая насосом мощность пропорциональны нагрузке гидродвигателя. Однако диапазон регулирования привода с параллельным включением гидродросселя уже, чем при последовательном включении.

    При значительных изменениях нагрузки для исключения колебаний скорости гидродвигателя схемы с простым дросселированием заменяют схемами со стабилизацией скорости путем установки редукционного гидроклапана (рис. 1, г—ё). В этих схемах редукционный гидроклапан 5 автоматически обеспечивает постоянный перепад давлений на гидродросселе 2.

    В схемах, приведенных на рис. 1, а, б, г, д, подача насоса превышает потребный расход, поэтому утечки в насосе на стабильность скорости гидродвигателя не сказываются. В схемах рис. 1, в, е при колебаниях давления в напорной линии насоса изменяются его утечки и соответственно подача. Это приводит к дополнительному изменению настроенной скорости гидродвигателя.

    Достоинствами дроссельного регулирования являются широкий диапазон регулирования и его простота, недостатками— значительные потери энергии и низкий КПД. Для повышения КПД при дроссельном регулировании используют схему с двумя насосами различной подачи, которые могут быть включены поочередно или одновременно. В пределах каждой ступени плавное регулирование осуществляется гидродросселем. Дроссельное регулирование применяют в гидроприводах небольшой мощности.

    Гидропривод с объемным регулированием

    В поршневом гидроприводе с объемным регулированием скорость движения выходного звена регулируют изменением подачи насоса. Изменение скорости гидроцилиндра 4 (рис. 2) производят, например, при изменении эксцентриситета е радиально-поршневого насоса 5. В схемах с объемным регулированием весь основной поток жидкости поступает в гидродвигатель без потерь на дросселирование, а рабочее давление насоса устанавливается соответственно нагрузке, поэтому КПД гидропривода с объемным регулированием достаточно высок.

    Схема объемного регулирования скорости поршневого гидродвигателя

    Схема объемного регулирования скорости поршневого гидродвигателя

    В связи с тем, что утечки в насосе пропорциональны давлению в напорной гидролинии, при колебаниях нагрузки (и соответственно рабочего давления) количество жидкости, подаваемой насосом в гидродвигатель, и его скорость будут изменяться. Особенно заметно влияние нагрузки на скорость движения выходного звена гидродвигателя при малой величине установленной скорости. Это может привести к низкому качеству обработки и поломке режущего инструмента. Для обеспечения постоянства скорости гидропривода применяют устройства стабилизации. Принцип работы системы стабилизации заключается в автоматическом регулировании подачи насоса при изменении давления и утечек. Так, например, подача насоса (см. рис. 2) зависит от соотношения силы пружины 1 и давления плунжера 2 гидроцилиндра 3, действующих на подвижный статор. Гидроцилиндр 3 подключен к напорной гидролинии насоса. При установленной скорости и постоянной нагрузке действие сил на статор уравновешивается. При увеличении нагрузки давление жидкости в напорной гидролинии увеличивается, увеличиваются также утечки насоса. Одновременно с этим плунжер 2 под действием повышенного давления в гидроцилиндре 3 смещает статор насоса, сжимая пружину 1. Эксцентриситет е и подача насоса увеличиваются, компенсируя увеличившиеся утечки. При уменьшении нагрузки на гидродвигатель давление жидкости снижается и пружина /, смещая статор насоса в противоположном направлении, уменьшает подачу насоса. Однако при этом уменьшаются утечки в насосе и сохраняется постоянство скорости гидродвигателя. Существуют и другие схемы стабилизации.

    В гидроприводах вращательного движения с объемным регулированием скорость выходного звена регулируется либо путем изменения подачи насоса при постоянном расходе гндродвигателя (аналогично схеме рис. 2), либо путем изменения расхода гидродвигателя (вследствие изменения рабочего объема камер). Для расширения диапазона регулирования иногда применяют комбинированное регулирование.

    При регулировании изменением подачи насоса изменяется мощность гидропривода, а при регулировании изменением расхода гидродвигателя изменяется вращающий момент на валу, зависящий при постоянном давлении жидкости от рабочего объема камер гидромашины.

    Для регулирования скорости приводных механизмов находят применение универсальные регуляторы скорости (рис. 3), представляющие собой сочетание разделенных или неразделенных (установленных в одном корпусе) двух аксиально-поршневых гидромашин: насоса с регулируемой подачей и гидромотора с постоянным расходом.

    Универсальный регулятор скорости гидропривода

    Универсальный регулятор скорости

    При вращении входного вала 1 насоса от электродвигателя с постоянной скоростью вращения выходной вал 6 гидродвигателя 5 универсального регулятора скорости может быть остановлен или приведен во вращение с любой скоростью (от нулевой до номинальной). Регулирование осуществляется изменением объема рабочих камер насоса 4 за счет изменения угла наклона наклонного диска 3 рукояткой 2 с винтовой передачей. Масло от насоса поступает непосредственно в рабочие камеры гидродвигателя 5 и приводит его выходной вал в движение.

    прошу пару советов по гидравлике

    Список тем Список сообщений Новая тема

    07.04.16 23:54

    прошу пару советов по гидравлике

    Всем доброго времени, нужна пара советов

    гидравлическая схема №1: что поставить в схему для регулировки оборотов

    гидравлическая схема №2: что поставить в схему (и куда), чтобы поршень гидроцилиндра не бился о гильзу в крайних точках (скорость перемещения большая), и не будет-ли ГЦ опускаться под весом оборудования (600 кг), у меня так было правда с гидромотором МГП-315

    и еще вопрос? на гидромоторе есть заглушка — как я понимаю что-то типа дроселя, в каких случаях нужно этот канал объединять с обраткой, тот же вопрос по распределителю Р-80

    6 (и более) лет назад
    Сообщения: 125

    Re: прошу пару советов по гидравлике

    Я конечно ещё не профи, и вроде не имею права советовать, но для схемы 1, есть 2 варианта, либо дросельный байпас, но при открытии его будут и обороты падать и давление, либо регулятор оборотов, он типа компенсирован по давлению, там три выхода, вход выход и сброс в слив лишнего масла
    По второму, настройкой клапана на распреде, у меня болгары так с завода 250 атм. А на гц типа 140 мах

    Профи поправьте если не прав

    9 (и более) лет назад
    Сообщения: 442

    Re: прошу пару советов по гидравлике

    По поводу заглушки на гидромоторе 315, из опыта , соединял на обратку в результате из гидромотора полезло масло( отовсюду, со всех щелей) испугался, отключил но шланги оставил которые от гидромоторов идут, вроде нормализовалось, гидромоторы целы. А со шлангов капает масло оч медленно, увеличивается при нагрузке. Мое мнение нужно отдельный отвод делать к баку на слив этих дренажных шлангов т.к. в общей обратке давление повышенное( по крайней мере у меня так потому что поставил сливной фильтр в бак)

    7 (и более) лет назад
    Сообщения: 291

    Re: прошу пару советов по гидравлике

    Для регулировки оборотов поставь коробку передач.Для начала опиши , что крутит насос.С ГМ дренаж непосредственно выход в бак.ГЦ не может внутри биться , там внутри есть компенсационные канавки.Скорость можешь регулировать регулятором потока масла.

    8 (и более) лет назад
    Сообщения: 853


    08.04.16 15:52

    Re: прошу пару советов по гидравлике

    Дизель ленд ровер, момент на валу 270, далее львовский редуктор на 2 НШ (1,63 передаточное число)

    6 (и более) лет назад
    Сообщения: 125

    Re: прошу пару советов по гидравлике

    Постав коробку скоростей и наслаждайся.Ведь даже на урб есть коробка скоростей в редукторе.

    8 (и более) лет назад
    Сообщения: 853


    08.04.16 18:20

    Re: прошу пару советов по гидравлике

    все же прошу советов по гидравлике

    6 (и более) лет назад
    Сообщения: 125


    08.04.16 23:54

    Re: прошу пару советов по гидравлике

    Андрей, у меня на вращение стоит гидромотор через опорный узел поэтому регулировать обороты нужно только гидравликой, ну или газом, и от коробки я отошел (для себя) по той причине, что при смене грунтов меняется и нагрузка, и все это неожиданно, каждый раз переключать и возиться — неохота, потому хочется выставить обороты (2500-3000) и работать, а на экономию топлива в 5 литров за смену — ну в общем Fack Fuel Economy , и хотел спросить параллельно: работал на электричке 2,2 кВт с редуктором — там 60 об/мин, поставил гидромотор — там 140 об/мин, видел как работает урб — там оборотов 200 — в общем приятнее работать с большим количеством оборотов, и вот вопрос — для чего нужны малые обороты? — для шнеков?

    6 (и более) лет назад
    Сообщения: 125

    Гидромотор как регулировать скорость

    • Каталоги

    Очень часто во многих рабочих процессах необходимо изменять скорости движения выходных звеньев гидромоторов. Изменение скорости может осуществляться разными способами. Одним из них является дроссельное управление.

    Дроссельный способ регулирования скорости гидропривода с нерегулируемым гидронасосом основан на том, что часть жидкости, подаваемой насосом, отводится в сливную гидролинию и не совершает полезной работы. Простейшим регулятором скорости является регулируемый дроссель, который устанавливается в системе либо последовательно с гидромотором, либо в гидролинии управления параллельно гидромотору.

    При параллельном включении дросселя (рис.9.2, а) рабочая жидкость, подаваемая гидронасосом, разделяется на два потока. один поток проходит через гидромотор, другой — через регулируемый дроссель.

    Скорость поршня для этой схемы определится выражением

    где S — эффективная площадь поршня; Q Н — подача гидронасоса; S др — площадь проходного сечения дросселя; ? — коэффициент расхода; F Н — нагрузка на шток поршня; ? — плотность жидкости.

    В такой системе при постоянной внешней нагрузке F Н = const, скорость движения будет изменяться от ? min до ? max при изменении S др от S др max до S др = 0. Поскольку в рассматриваемом гидроприводе давление на выходе гидронасоса зависит от нагрузки P H = F H /S и не является постоянной величиной, такую систему называют системой с переменным давлением . Клапан, установленный в системе, является предохранительным. Эта система позволяет регулировать скорость только в том случае, если направление действия нагрузки противоположно направлению движения выходного звена гидропривода (отрицательная нагрузка).

    Рис.9.2. Схемы гидроприводов с дроссельным управлением скоростью:
    а — с параллельным включением дросселя; б — с дросселем на входе
    гидродвигателя; в — с дросселем на выходе гидродвигателя;
    г — с четырехлинейным дросселирующим гидрораспределителем

    Последовательное включение дросселя осуществляется на входе гидромотора, на выходе гидромотора, на входе и выходе гидромотора. При этом во всех трех случаях система регулирования скорости строится на принципе поддержания постоянного значения давления PH на выходе нерегулируемого насоса за счет слива части рабочей жидкости через переливной клапан. Поэтому система дроссельного регулирования с последовательным включением дросселей получила название система с постоянным давлением .

    Гидропривод с дросселем на входе (рис.9.2, б) допускает регулирование скорости только при отрицательной нагрузке. При положительной нагрузке, направленной по движению поршня, может произойти разрыв сплошности потока рабочей жидкости, особенно при зарытом дросселе, когда поршень продолжает движение под действием сил инерции.

    Скорость движения поршня в таком гидроприводе определяется выражением

    Гидропривод с дросселем на выходе (рис.9.2, в) допускает регулирование скорости гидродвигателя при знакопеременной нагрузке, так как при любом направлении действия силы F Н изменению скорости препятствует сопротивление дросселя, через который рабочая жидкость поступает из полости гидродвигателя на слив. Для такой схемы включения дросселя скорость движения выходного звена определится

    При установке дросселя на выходе в случаях больших положительных нагрузок давление перед дросселем может превысить допустимый уровень. Поэтому для предохранения системы параллельно дросселю включают предохранительный клапан.

    Недостатком дроссельного регулирования является то, что при регулировании часть энергии тратится на преодоление сопротивления в дросселе и предохранительном клапане, вследствие чего повышается температура жидкости, а это отрицательно сказывается на работе гидросистемы. При дроссельном регулировании снижается КПД гидропривода, и отсутствует постоянство скорости движения выходного звена гидродвигателя при переменной нагрузке.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Как отрегулировать сцепление на митсубиси галант
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector