Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 30

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 30)

При описании работы дросселей было показано, что расход через дроссель зависит от перепада давления на нем. Следовательно, если на дросселе поддерживать постоянный перепад давления, то объемный расход через него, также будет оставаться постоянным. Регуляторы расхода и представляют собой комбинацию регулируемого дросселя и регулятора, поддерживающего постоянный перепад давления на нем (рис. 5.56). Рис.

5.56. Двухлинейный регулятор расхода Двухлинейный регулятор расхода состоит из корпуса 7, установочного дросселя 6 и подпружиненного регулировочного дросселя 3. Установочный дроссель 6 служит для настройки значения расхода, протекающего через регулятор путем предварительной установки проходного сечения дросселирующей щели. Для поддержания постоянного значения перепада давления на ней служит регулирующий дроссель 3, проходное сечение 4 которого автоматически меняется в процессе работы. На левый торец регулирующего дросселя 3 действует пружина 2 и давленИе рз, равное давлению за установочным дросселем, а на правый торец действует давление рг, равное давлению перед установочным дросселем. Давление на левый и правый торцы дросселя 3 передается соответственно по каналам 1 и 5.

По существу регулирующий дроссель 3 в совокупности с пружиной 2 и каналами 1 и 5 представляет собой клапан постоянной разности давления, выполненный на базе редукционного клапана (что наглядно отображается в развернутом условном графическом обозначении двухлинейного регулятора расхода). Рассмотрим условие равновесия регулирующего дросселя 3: Рпп+РзА'-РгА; Рпр =РгА РзА ~пр А(рг Рз) '~ пп .

= (Рг Рз)- Поскольку сила пружины Гпр и площадь А торца регулирующего дросселя 3 величины постоянные, то и перепад давления Лр на установочном дросселе 6, равный их отношению, также есть величина постоянная: Лр=(рг -р ) =сопзт. 5.2. Регулирующие гидроаппараты Принцип действия двухлинейного регулятора расхода рассмотрим на примере гидропривода, представленного на рис.

5.57.' В этом приводе давление в напорной линии, а следовательно и на входе в регулятор расхода остается постоянным и определяется настройкой переливного клапана (р„= 16 МПа). Давление на выходе регулятора расхода рз зависит от нагрузки Г на гидроцилиндр и равно давлению в поршневой полости гидроцилиндра. Рис. 5.57. Принцип действия двухлинейного регулятора расхода Допустим, что в ситуации, когда на цилиндр действует нагрузка Г„(рис. 5.57, а), в его поршневой полости и на выходе регулятора расхода устанавливается давление рз = 9 МПа.

Под действием этого давления регулирующий дроссель занимает такое положение, что на его дросселирующей щели создается перепад давлений р,— рз = 6 МПв, т.е. давление рз становится равным 10 МПа. Расход жидкости, протекающий через регулятор расхода и поступающий в гидроцилиндр Дц = 6 л/мин, определяется площадью проходного сечения установочного дросселя и перепадом давления на нем, Лр = рз — р, =1 МПа. При возрастании нагрузки на гидроцилиндр до значения Е,, давление рз становится равным 13 МПа, что приводит к смещению регулирующего дросселя вправо и увеличению его проходного сечения (рис.

5.57, 6). Сопротивление потоку жидкости через регулирующий дроссель уменьшается и на нем устанавливается меньший перепад давлений р,— рз = 2 МПа. Поскольку давление рз становится равным 14 МПа, то перепад давления на установочном дросселе рз — рз остается равным 1 МПа, что обеспечивает протекание через него прежнего расхода Дц = б л/мин. * Для упрощения пояснения потерями в трубопроводах и гидрораспределитвле пренебрежем.

5. Направляющая и регулирующая подсистема Аналогичные рассуждения справедливы и для случаев изменения давления р, на входе регулятора, которое может происходить в случае совместной работы нескольких исполнительных механизмов от одной насосной станции. В трехлинейных регуляторах расхода установочный и регулирующий дроссели располагаются не последовательно, как в двухпинейных регуляторах, а параллельно (рис. 5.58, а). Базовым элементом конструкции является предохранительный клапан. Рис.

5.58. Трехлинейный регулятор расхода Постоянство перепада давлений Лр = р„— р, на установочном дросселе 1 обеспечивается за счет слива части потока Дс„рабочей жидкости (разницы между подачей насоса Я, и установленным расходом Ц „Д = Ą— Ц „) через предохранительный клапан, ЗРЭ 2 которого выполняет функцию регулирующего дросселя, в бак по каналу Т. Такая конструкция и принцип действия регулятора предопределяют место его установки в приводе — только в линии подвода жидкости к потребителю.

Увеличение давления р~ на выходе В регулятора (за установочным дросселем) передается через канал 5 на правых торец ЗРЭ 2 предохранительного клапана, что приводит к его смещению влево, т.е. к уменьшению проходного сечения дросселирующей щели 3. Перепад давления Лр = р,— р„на ЗРЭ 2 возрастает, давление р„ перед установочным дросселем увеличивается, перепад давления на установочном дросселе 1, а следовательно и расход Д „через него остается прежним.

Уменьшение давления рз будет сопровождаться увеличением проходного сечения дросселирующей щели 3, а, следовательно, уменьшением давления р, и сохранением величины перепада давления Лр = р„— р, на установочном дросселе 1. Если сообщить со сливом пружинную полость ЗРЭ 2, то под действием давления р„на его левый торец он сместится в крайнее правое положение, т.е. площадь его проходного сечения 3 увеличится до максимального значения. При этом весь расход жидкости, подаваемый насосом, по каналу Т будет возвращаться в бак (Д = Ц,,).

Таким образом, выкрутив пробку 4 и соединив канал Х трехлинейного регулятора расхода через управляющий распределитель со сливной линией, можно разгружать гидросистему от давления по внешнему управляющему сигналу. Обычно в конструкцию трехлинейного регулятора расхода вводят еще один предохранительный клапан (рис. 5.58, б), что расширяет его функциональные возможности: если давление рэ превысит давление настройки дополнительного клапана, то аппарат работает в режиме предохранительного клапана непрямого действия, защищая гидросистему от перегрузки. Несмотря на одинаковое функциональное назначение — поддержание постоянного по величине расхода рабочей жидкости в условиях изменяющейся нагрузки — двухлинейные и трехлинейные регуляторы расхода отличаются друг от друга не только конструктивными особенностями и принципом действия, но и влиянием на работу привода в целом. 5.2.

Регулирующие гидроаппараты В качестве примера рассмотрим две схемы гидропривода вальцов трубогибочного станка (рис. 5.59), в котором для обеспечения требований техпроцесса гибки труб, скорость движения вальцов должна оставаться постоянной на протяжении всей рабочей операции. Рис. 5,59. Схемы гидропривода (а, б) вальцов трубогибочного станка (в) При использовании двухлинейного регулятора расхода (рис. 5.59, а) рабочий ход гидроцилиндра осуществляется при работе насоса под максимальным давлением — давлением настройки предохранительного клапана. Такой режим сопровождается большими потерями мощности и сильным тепловыделением, даже когда гидроцилиндр преодолевает небольшую нагрузку'.

Кроме того, установка регулятора расхода на выходе гидроципиндра приводит к тому, что все элементы последнего находятся под действием максимального рабочего давления даже при холостом ходе (без нагрузки). В гидросхеме с трехлинейным регулятором расхода (рис. 5.59, б) давление на выходе насоса превышает давление в гидродвигателе только на величину потерь давления в регулирующем дросселе самого регулятора. Таким образом, применение трехлинейного регулятора расхода уменьшает потери мощности, повышает КПД системы и снижает тепловыделение.

Применение регуляторов расхода в гидроприводах дроссельного регулирования позволяет получить нагруэочную характеристику по жесткости, не уступающую аналогичной характеристике гидропривода с объемным регулированием. При этом стоимость гидропривода, в котором используются дешевые нерегулируемые насосы, будет существенно ниже стоимости гидропривода с объемным регулированием. Однако следует учитывать, что гидроприводы с дроссельным регулированием существенно проигрывают гидроприводам с объемным регулированием по КПД, поэтому объемный способ регулирования может быть рекомендован для использования в гидроприводах большой мощности.

Делители потока. В процессе работы некоторых гидрофицированных машин требуется синхронное движение выходных звеньев гидродвигателей (движение с одинаковой скоростью), питающихся от одного насоса. Параллельное подключение, например, двух одинаковых гидроцилиндров не обеспечивает их синхронное перемещение, поскольку шток более нагруженного цилиндра будет двигаться медленнее. Для поддержания равных скоростей движения одинаковых исполнительных механизмов необходимо обеспечить равенство расходов поступающей в них рабочей жидкости. * Уменьшить потери мощности можно путем установки в системе переливного клапана, настройка которого должна незначительно превышать максимально возможное давление в гидродвигателе. 129 5.

Характеристики

Список файлов книги