Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 43
Текст из файла (страница 43)
При дроссельном регулировании отвод части рабочей жидкости в бак осуществляется через переливной кпвпан, открытие которого происходит вследствие повышения давления в системе перед гидроаппаратами управления расходом — дросселями, либо регуляторами расхода. 181 9. функционирование гидроприводов На практике применяют различные варианты установки дросселей в систему, однако, во всех случаях изменение площади проходного сечения дросселя вызывает изменение скоростей прямого и обратного хода исполнительного механизма. Раздельное управление скоростями прямого и обратного хода может быть осуществлено посредством гидродросселей с обратным клапаном.
Управлять скоростью, например, выдвижения штока гидроцилиндра, можно путем установки гидродросселя с обратным клапаном 1.04 в линию нагнетания (рис. 9.9, а) или в линию слива (рис. 9.9, 6). елей с обратным клапаном в линии нагнетания (а) и слива (б) Допустим, что требуемая скорость выдвижения штока дифференциального гидроцилиндра 1.0 обеспечивается, когда расход подаваемой в него рабочей жидкости равен 8 лlмин; распределитель 1.1 пропускает такой расход при перепаде давления на нем 0,3 МПа.
Для простоты рассуждений условимся, что цилиндр работает без нагрузки. Дроссель с обратным клапаном в линии нагнетания (рис. 9.9, а). Если переливной клапан 0.2 настроен на давление открытия 6,3 МПа, то дроссель с обратным клапаном 1.04 должен быть настроен таким образом, чтобы давление перед ним равнялось 6 МПа, так как при атом обеспечивается требуемый перепад давления на распределителе 1.1 (0,3 МПа). Перепад давления на дросселе с обратным клапаном 1.04 составит 5,85 МПа (отношение эффективных площадей поршня дифференциального гидроцилиндра 1.0 равно 2:1, следовательно, при давлении в штоковой полости 0,3 МПа, давление в поршневой полости составит 0,3 МПа:2 = = 0,15 МПа).
При подаче насоса О„= 10 л/мин, расход жидкости, отводимой через переливной клапан 0.2 на слив, будет равен 2 л/мин. Недостатком такого схематического решения является то, что жидкость, проходящая через дроссель с об- ратным клапаном 1.04, нагревается, и, следовательно, вызывает нагрев аппаратов (в частности — гидроцилиндра') установленных за ним. * В высокоточных гидроприводах металлообрабатывающих станков необходимо учитывать температурное расширение материала исполнительного механизма.
182 9.3. Управление скоростью выходного звена исполнительного механизма Кроме того, поскольку в обеих полостях цилиндра низкое давление, это может привести к выделению из рабочей жидкости растворенного в ней воздуха и появлению воздушных пузырей. Наличие пузырей воздуха в рабочей жидкости снижает жесткость привода и может вызвать неустойчивую работу цилиндра. Дроссель с обратным клапаном в линии слива (рис. 9.9, б). Учитывая соотношение площадей поршня гкдроцилиндра 1.0 (2:1), определяем, что требуемая скорость (расход подаваемой в гидроцилиндр рабочей жидкости Цц = 8 л/мин, или перепад давления на распределителе 1.1, равный 0,3 МПа) будет обеспечена такой настройкой дросселя с обратным клапаном 1.04, при которой показание манометра 1.03 будет равным 12 МПа (при отсутствии внешней нагрузки и е = 2 давление в штоковой полости гидроцилиндра вдвое выше давления в поршневой).
Достоинства рассмотренного схематического решения: высокое давление в обоих полостях гидроцилиндра 1.0 исключает возможность появления воздушных пузырей в рабочей жидкости; рабочая жидкость, нагревавмая при прохождении через дроссель с обратным клапаном 1.04, сливается в бак, где происходит ее остывание. Дпя раздельного управления скоростями прямого и обратного хода гидроцилиндров дроссели с обратным клапаном предпочтительно устанавливать в линиях слива (рис.
9.10, а). Скорость выдвижения штока гидроцилиндра 1.0 управляется дроссепем с обратным клапаном 1.02, а скорость втягивания штока — дросселем с обратным клапаном 1.01. Рис. 9.10. Схемы раздельного управления скоростями прямого и обратного хода Выбирая такое схематическое решение, следует иметь в виду, что при работе с попутными нагрузками уровень давления в штоковой полости гидроцилиндра 1.0 может превысить максимально допустимый уровень и привести к разрыву трубопроводов. В подобных случаях для защиты гидросистемы применяют тормозной клапан 1.04, ограничивающий давление в штоковой полости (рис.
9.10, 6). Напомним, что гидродроссели, как устройства управления скоростью исполнительных механизмов, не обеспечивают стабильное значение скорости при работе гидроприводов с переменными нагрузками. Например, в металлургических машинах, в строительно-дорожной и сельскохозяйственной технике гидроцилиндры чаще всего соединены с объектом управления при помощи рычагов, что делает приведенную к гидроципиндру инерционную нагрузку переменной, зависящей от положения поршня и меняющейся иногда более чем на порядок. Если гидравлические приводы таких машин должны поддерживать стабильной скорость ведомого объекта, то регулирование скорости исполнительных механизмов в них осуществляется регуляторами расхода. 183 9.
Функционироваиие гидроприводов Как устройства стабилизации скорости регуляторы расхода применяются, например, в металлорежущих станках, подача рабочих органов в которых осуществляется по циклу: быстрый подвод — рабочая подача— быстрый отвод (рис. 9.11). Рис.9.11. Гидроприводы, реализующие цикл: А — быстрый подвод;  — рабочая подача; С вЂ” быстрый отвод На рис. 9.11, а показан привод, стабильная рабочая подача в котором поддерживается двухпинейным регулятором расхода 1.02.
Работает привод следующим образом: в быстрый подвод. При подаче электрического управляющего сигнала на электромагнит У1 4/3-распределитель 1.1 переключается в позицию а, рабочая жидкость от насосной станции подается в поршневую полость гидроцилиндра 1.0. Из штоковой полости жидкость свободно поступает на слив через нормально открытый 2/2-распределитель с управлением от ролика 1.04. Поскольку на участке хода А цилиндр не нагружен, скорость гидроцилиндра 1.0 максимальна и определяется подачей насоса; в рабочая подача. Кулачок, связанный со штоком гидроцилиндра 1.0, входит в контакт с роликом распределителя 1.04 и переключает последний.
Жидкость из штоковой полости гидроцилиндра начинает поступать на слив через двухпинейный регулятор расхода 1.02, обеспечивающий требуемую скорость движения рабочего органа при выполнении технологической операции. Изменение нагрузки на гидроцилиндр на участке хода В не оказывает влияния на скорость выдвижения штока; в бысгпрьгй огпеод.
При подаче электрического управляющего сигнала на электромагнит т 2 4/3-распределитель 1.1 перекпючается в позицию Ь, рабочая жидкость от насосной станции, минуя регулятор расхода 1.02 и распределитель 1.04, подается в штоковую полость гидроцилиндра 1.0 через обратный клапан 1.01. Из поршневой полости жидкость свободно поступает на слив. Поскольку при обратном ходе цилиндр не нагружен, его скорость на участке С максимальна и определяется подачей насоса. Скорость быстрого отвода выше скорости быстрого подвода, так как площадь поршня в штоковой полости меньше площади в поршневой.
Аналогичным образом работает гидропривод, показанный на рис. 9.11, б. Использование в схематическом решении трехлинейного регулятора расхода 1.02 предопределяет его установку в линии нагнетания гидроцилиндра при выдвижении штока. Для обеспечения режимов быстрый подвод — рабочая подача параллельно регулятору расхода 1.02 установлен нормально открытый 2/2-распределитель 1.04. Режим быстрый отвод обеспечивается наличием обратного клапана 1.01.
Реализовать подачу рабочих органов металлорежущего оборудования по циклу быстрый подвод — рабочая подача — быстрый отвод можно другим схематическим решением с использованием дифференциального 9.3. Управление скоростью выходного звена исполнительного механизма гидроцилиндра, подключаемого по так называемой дифференциальной схеме. Конструктивная особенность дифференциального гидроципиндра — соотношение 2:1 эффективных площадей поршня со стороны поршневой и штоковой полости (рис. 9.12). Рис.
9.12. Скорости выходного звена дифференциального гидроцилиндра На рис. 9.12 видно, что при одинаковом расходе Д„поступающей к цилиндру рабочей жидкости, скорость прямого хода (выдвижения штока) дифференциального цилиндра будет вдвое меньше скорости обратного хода (втягивания штока). Путем дифференциального подключения, т.е.
соединением обеих полостей гидроцилиндра с напорной линией, обеспечивается удвоенная скорость прямого хода, равная скорости втягивания. Таким образом, используя дифференциальный гидроцилиндр, появляется возможность получить быструю и медленную скорости выдвиженя штока цилиндра и быструю скорость втягивания. При этом усилия, развиваемые цилиндром, следующие: в быстпрый подвод (подключение по дифференциальной схеме) А, р~А1 р Ат = р — 2- в рабочая подача 185 9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
