Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Приближенно реакция потока жидкости на плунжер 3 й 2р~г)~йр~ соз () где р — угол выхода струи, зависящий от формы перекрывной части плунжера (при острых прямоугольных кромках можно принимать 'р = 69'). Схема регулятора иного типа показана на рис. 79, б.
Регулятор имеет два последовательно расположенных гидравлических дросселя, из которых дроссель 4 является нерегулируемым, определяющим перепад давления р, — р, на поршне 2, н дроссель 1 является автоматически корректирующим расход жидкости в зависимости от нагрузки. Принцип действия этого регулятора основан на сравнении усилия, развиваемого перепадом давления р, — и, на поршне 2, с усилием затяжки пружины 3 регулятора, разность между которыми используется для автоматического регулирования с целью стабилизации расхода. Допустим, что при постоянном рабочем давлении (р, = сопз() расход жидкости повысился. В этом случае повысится также и перепад давления р, — р,ь вследствие чего поршень 2 под действием этого перепада, перемещаясь в сторону закрытия рабочих окон, уменьшит их площадь сечения и уменьшит соответственно расход через автоматически регулируемый дроссель 1.
При снижении же расхода происходит обратный процесс — поршень 2 перемещается в сторону открытия рабочих окон, в результате площадь сечения последних, а следовательно, и расход жидкости увеличатся. Синхронизаторы движения узлов- Во многих случаях требуется автоматически синхронизировать выходные скорости нескольких гидродвигателей (силовых цилиндров), питающихся от одного (общего) насоса. При этом для синхронизации действия нескольких гидродвигателей обычно требуется обеспечить равенство их скоростей.
Для этого применяются различные устройства, наиболее распространенными из которых являются устройства, называемые делителями подведенного потока, построенные на объемном или дроссельном принципе. Наиболее простыми делителями объемного типа являются спаренные (связанные алами) гидромоторы 1 и 2, преимущественно аксиально-поршневых ти в (рис. 80, а). Гидромоторы в данной схеме являются расходомерным устройствами (доваторами), пропускающими через себя за один оборо жидкость в объеме, равном рабочему объему гидромотора (без учета утечек в гидромоторе). 115 обоими гидромоторами.
Следовательно, при нулевой нагрузке одного из цилиндров оба гидромотора-доватора будут работать (без учета потерь на трение в системе) с перепадом давления, равным 0,5 р , где р„ — давление в линии питания, соответствующее нагрузке Р,„. Ввиду возможности нарушения вследствие этого точности дозирования при переменных нагрузках гидродвигателей в качестве делительных устройств могут быть применены в рассмотренной простой схеме лишь гидромоторы, обладающие высоким объемным к. и.
д. (малыми утечками), к каковым относятся гндромоторы акснально-поршневых типов. На рис. 80, б приведена схема объемного делителя потока, в которой в качестве расходомерного устройства применен трехшестеренный насос, представляющий собой по существу два совмещенных шестеренных гидромотора. Для уменьшения возможной ошибки деления потока, обусловленной разностью нагрузок Р, и Рз силовых цилиндров, применен автоматический дроссельным регулятор, представляющий собой плавающий плунжер 1, который при равных давлениях р, и р, жидкости в линиях, ведущих к гидродвигателям (р, = р,), будет находиться в среднем положении между каналами е, и гм через которые происходит питание этих двигателей. Однако при изменении нагрузки в одном из двигателей (Р, + Р,) плунжер 1 в результате создавшейся разности давлений (р, + и,) жидкости в камерах с, и с, сместится в направлении камеры с меньшим давлением и частично перекроет соответствующий канал питания двигателей е, или см вследствие чего суммарные сопротивления (а следовательно, и расходы жидкости) ветвей обоих двигателей уравняются.
Очевидно, что без учета трения плунжер 1 при любом, сколь угодно малом нарушении равенства р, = р, придет в действие, компенсйруя возможное рассогласование, могущее произойти вследствие изменения утечек в гидромоторах при р, + р,. Следовательно, гидромоторы-доваторы в этой схеме будут работать при постоянном перепаде давления, обусловленном лишь потерями трения в'них, благодаря чему будет обеспечено равенство расходов жидкости. Дроссельные делители потока. Делитель потока (клапан соотношения потоков) предназначен для разделения одного потока рабочей жидкости на два или более потоков. Из дроссельных делительных устройств наиболее широко распространено устройство, схема которого показана на рис. 81, а. Деление потока Я в этом устройстве на Я, и Яз осуществляется с помощью двух пакетов дроссельных шайб 1 и 2 и рассмотренного выше плавающего плунжера 3 регулируемого дросселя, автоматически обеспечивающего равенство давлений в камерах с, и с„связанных с полостями гидродвнгателя.
Плунжер 3, как и в рассмотренной выше схеме (см. рис. 80, б), будет находиться прн равных нагрузках Р, = Р, гидродвигателей и соответственно равных давлениях жидкости в камерах с, и с, в нейтральном положении (между отсечными кромками этих камер, через которые осуществляется питание этих двигателей).
При нарушении же равенства нагрузки двигателей (Р, + Р, и соответственно р, + р.) плунжер 3 в результате создавшейся разности давлений в камерах с, и с, переместится в направлении камеры с меньшим давлением и частично перекроет соответствующий канал питания двигателя, вследствие чего суммарные сопротивления (а следовательно, и расходы жидкости) ветвей обоих двигателей уравняются. На рис.
81, б изображено положение плунжера, когда р, ) Р, и соответственно Р„) Р„, а на рис. 81, 6 — положение, когда р, ( р, и соответственно Р,~ ( Р.з. Поскольку система питается от общего источника (насоса) с давлением р„, условие равновесия сил, действующих на дроссельный плунжер 3, будет иметь вид (в качестве двигателей применены силовые цилиндры) оР1~ + ора1 + Рз = оРзз + оРзз + Рз = Рн~ 117 где ЛРтт = Є— Р„и ЛРаа =- Є— Р,е — потеРЯ давлениЯ в пластннчатых дРосселЯх 1 н 2 (в соответствии с пРиведенным ЛРтт + Р„= = йраа+ Р.
); орах = Ртт — Рт н оРат = Є— Р, — потеря давления, вызванная частичным перекрытием плунжером 3 каналов питания гндродвигателей цилиндров; здесь Р„= Р, + ЛРат и-Р„= Ра + Лраа — давлении в камеРах с, н с,; Р, и Р, — давления в цилиндрах. Пренебрегая потерями из-за трения плунжера 3, будем иметь р„ = Р„, в соответствии с чем Рт + ~Рат Ра + ~~Рта. В том случае, если движение поршня одного из цилиндров по какой- либо причине прекратится, плунжер 3 полностью перекроет окно питания парного цилиндра, в результате движение его поршня также прекратится. Р;-Рт А дт Ькдт Рис.
ЗК Схемы делителей потока дроссельного типа Из пРиведенного следУет, что пРн пРинЯтом Условии Р„= Р„, ЛРтт = = Лраа и Рт = Р, любое изменение рабочего давления Р, или р, в цилиндрах, обусловленное изменением их нагрузки Р, и Р„будет сопровождаться равным, но противоположным по знаку изменением регулируемого сопротив- лениЯ (пеРепада ЛРат и ЛРаа), достигаемого смещением дРоссельного плУнжера 3. В действительности вследствие трения плунжера имеет место некоторая погрешность деления по расходу, причем при уменьшении расхода относительная ошибка деления возрастает и при некоторых расходах, трении плунжера 3 и сопротивлении пакета дроссельных шайб делитель не будет реагировать на изменение расхода.
Учитывая это, следует максимально снижать силы трения плунжера и повышать. в допустимых пределах сопротивление постоянных дросселей. Ошибка деления потока (разность расходов Ят и 9а в ветвях силовых цилиндров, отнесенная к полному расходу 9) этих делителей не превышает 2 — 3%. Для деления потока жидкости на две заданные части применяют также делители потока (порционеры) с одним подвижным элементом. Этот дели- 118 тель состоит из двух параллельно установленных гидравлических сопротивлений а и Ь (рис. 81, г), выполненных в виде дросселей в донышках плавающего поршня 1.
Подводнмая в обвеме Я жидкость делится с помощью этих сопротивлений на два' потока Я, и Яи (при равных сопротивлениях эти потоки равны). В случае, если расход в магистрали, соединенной, например, с каналом И, превысит по какой-либо причине расход в магистрали с, создастся разница в сопротивлениях дросселей — потеря давления на дросселе а превысит потерю давления на дросселе (г, в результате давление р, превысит давление рх.