Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Гидросистемы с гидромоторами и золотниковым управлением Рис. !76. Гидросистема с реверсивным гидромотором, управляемым трехпозипионным четырехходовым распре- делителем 219 Питание осуществляется поршневым насосом 7 регулируемой подачи, приводимым во вращение электродвигателем 9. Реверс гидромотора 3 осуществляется четырехходовым трехпозиционным распределителем б с ручным управлением. Насос 7 снабжен предохранительным клапаном 8. Частота вращения гидромотора в подобных схемах обычно 5 — 1000 об1лшн. В гидросистемах автоматического управления с реверсивным гидромотором широко применяются схемы с электромагнитным управлением.
Одна из таких схем, в которой предусмотрено также торможение гидро- мотора в обоих направлениях, представлена на рис. 177. Для этого применены дифференциальные клапаны 10 и 1, представляющие собой комбинацию разгрузочного клапана с клапаном противодавления (торможения), управияемым давлением р,„на входе в гидромотор. Реверс гидромотора 8 осуществляется четырехходовым трехпозиционным юлотником б с электромагнитным управлением и возвратными пружинами.
При включении распределителя на питание магистрали 3 жидкость под давлением р„ входа поступает по управляющей магистрали 11 к управляемому разгрузочному клапану 1О, удерживая его затвор в открытом положении, при котором жидкость из гидромотора 8 поступает без сопротивления через магистраль 9 в бак. При выключении электромагнитов золотник 6 устанавливается возвратными пружинами в среднее положение, в котором насос 4 соединяется с баком.
В этом случае пассе работает лишь под небольшим (3,5 «Г!емз) давлением, создаваемым подпорным клапаном б, необходимым для устранения подсоса воздуха н кавнтацнн. Поскольку это давление недостаточно для удержания затвора Г8 разгрузочного клапана 10 в открытом положении, этот клапан действует как напорный (тормозной) на выходе из гидромотора р 8, который в этом случае вследствие инерции вращающихся его частей работает как насос. Сопротивление на выходе из гидромотора определяется регулировкой пружины 12 этого клапана. Контролируемое тор- Я можение при работе гидромотора 8 в противоположном направлении осуществляется с помощью аналогичного клапана 1, настройка которого производится независимо от клапана 10. Обратные клапаны 2 н 7 служат для прямой циркуляции потока в обход клапанов 1 и 10.
В машиностроении распро- Рис. 177. Система с реверсивным гиаромотором и тормозными клапанами странение получили главным образом гидросистемы, скорость и реверс гидромоторов в которых осуществляется регулированием подачи насоса и изменением ее направления (рис. 178, а). В этих системах приме няются как нерегулируемые (рис. 178, а), так и регулируемые (рис.
178, б) гидромоторы. Применяют также М теор схемы с регулируемыми насосом и гидромотором (рис. 178, в), при от' применении которых расширяется ср ьо диапазон регулирования скорости, а также возможность выбора вы- е! л ходных характеристик привода по У теор крутящему моменту и и мошности Лг (рис. 178). Схема системы с регулируемым реверсивным насосом 2, приводимым в движение электродвигате- о лем 1, и реверсивным нерегулиМтеор Утер руемым гндромотором б представлена на рис. 179, а. Система снабжена предохранительным клапаном 8 и обратными клапанами 9 и 8, обеспечивающими соединение клапана 8 при реверсах насоса Рис.
17В. Схемы регулирования гияроприволз с линией нагнетания. Для под- вращательного дивт«ения питки всасывающих камер насоса из бака 7 применены обратные клапаны 4 и 6, откргявающиеся под действием разности давления и вакуума в соответствующих ливнях питания насоса. Более совершенной является система с закрытой циркуляцией, в которой подпитка всасывающей линии основного (рабочего) насоса 3 производится вспомогательным (подпиточным) насосом 1 (рис. 179, б), переливной клапан 2 которого отрегулирован на небольшое (3 — 5 «Г1сме) давление. 220 0т.
и Чнпн ментами ин и и — частота Ч„и ׄ— рабочие за один Я, „= Чми — объемы, описываемые рабочими эле- насоса и гидромотора в минуту; вращения насоса и гидромотора в об)мин; объемы насоса и гидромотора (расчетная подача оборот). где а7 Рис. 179.
Схемы с регулируемыми насосами и реверсивными гидромоторами Отсюда теоретическая частота вращения мотора и — и Чн. м и Чм (63) На основании выражений (63) и (61) можно написать для распространенных в гидросистемах поршневых насоса и мотора аксиально-поршневых типов Чн 1К чн 7»н анан и =им — =ин " Чм " Ж чм 77мммгм Из последнего выражения следует, что регулировать скорость выходного вала привода (мотора) можно в том случае, если один из агрегатов (насос или мотор) регулируемый, причем, если регулируемым является насос, то теоретически можно получить частоту вращения мотора от нуля (соответствует Чн =- О) до максимального (соответствует Чн = шах) значения. При обеих регулируемых машинах или хотя бы при одном регулируемом моторе теоретически можно получить частоту вращения мотора от нуля (соответствует Чн = О) до бесконечно большого числа (соответствует Чм .= О).
Регулирование выходной скорости привода поршневого типа осуществляют изменением эксцентрицитета или угла наклона диска. (см. курс <Объемные насосы и гидравлические двигатели»), которые у насоса могут уменьшаться до нуля, а у гидромотора до некоторого минимального значения, после которого механический к. п. д. гидромотора резко понижается, в результате гидромотор превращается в самотормозящуюся систему. При регулировании выходной скорости вала мотора изменением рабочего объема Чн насоса при постоянном рабочем объеме Чм мотора (см. рис.
178, а) получим (см. выражения (36)1 при постоянном перепаде давления жидкости переменную мощность У„» и постоянный крутящий момент Мт на валу гидромотора (потерями пренебрегаем), а при регулировании рабочего объема мотора при постоянном рабочем объеме насоса (см. рис. 178, б)— постоянную мощность йт, и переменный крутящий момент М,. В машиностроении преимущественно применяются приводы с регулируемым насосом и нерегулируемым гидромотором. При использовании нерегули- 221 Благодаря применению подпитки всасывающей магистрали насоса под давлением обеспечивается надежное заполнение жидкостью его камер. Теоретическую частоту вращения гидромотора вычисляют для этого случая из условия равенства объемов, описываемых рабочими элементами насоса и мотора (поршнями, зубьями, лопастями и пр.) в единицу времени тнлт.
и = От. и иди Чнпн = Чмпм руемых гидромоторов (с постоянным рабочим объемом) перепад давления прямр пропорционален крутящему моменту на выходном валу, возникающему под действием приложенной к нему нагрузки, скорость же на выходном валу пропорциональна подаче насоса. При применении насоса и мотора с регулируемыми рабочими объемами (см. рис. 178, в расширяется диапазон регулирования, а также возможность выбора выходных характеристик привода по крутящим моментам, мощностям и выходным скоростям.
Расчетные момент и мощность в интервале частоты вращения а гидромотора соответствуют регулированию рабочего объема насоса и в интервале Ь вЂ” регулированию рабочего объема мотора. Если выходную скорость привода регулировать изменением регулируемых параметров насоса и мотора, то теоретически подобный привод будет иметь неограниченный диапазон частот вращения — от бесконечно малой до бесконечно большой согласно выражению (63). Однако если выходной вал мотора нагружен, то регулирование можно осуществить лишь в определенных пределах выходных скоростей, вне которых угловая скорость не будет изменяться пропорционально изменению регулируемого параметра. Минимальным рабочим объемом мотора д„будет значение, при котором развиваемый им крутящий момент способен преодолеть как сопротивление трения в моторе, так и нагрузку, приложенную к его валу.
В равной мере при некоторых малых рабочих объемах насоса д„вращение вала мотора может прекратиться из-за перетеканий жидкости из рабочих полостей насоса и мотора в нерабочие, а также из-за утечек ее в резервуар. Это наступит при таком значении регулируемого параметра насоса, при котором объем, описываемый рабочими его элементами д„, за один оборот будет равен утечкам жидкости при данном давлении или иначе, когда объемный к.