Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Чтобы избежать чрезмерно высокого или чрезмерно низкого давления, в гидроприводе используют два предохранительных клапана: клапан К1 — в гидролинии 1, клапан К2 — в гидролинии 2 и систему подпитки с насосом Н2. Во время работы гидропривода из замкнутого объема насоса Н1, гидромотора гидролиний 1 и 2 вследствие утечек по зазорам в насосе и гидромоторе утекает некоторое количество жидкости. Система подпитки состоит из нерегулируемого нереверсивного насоса подпитки Н2, фильтра Ф, переливного клапана КЗ и двух обратных клапанов ОК1 и ОК2 и служит для пополнения замкнутого объема рабочей жидкости — объемов внутренних полостей насоса Н1, гидромотора и гидролиний 1 и 2.
Эта система исключает возможность возникновения во всасывающей гидролинии (либо в гидролинии 1, либо в гидролинии 2) давления ниже, чем давление настройки переливного клапана КЗ. Следовательно, она обеспечивает заполнение рабочих камер насоса жидкостью и исключает вероятность кавитации во входной полости насоса. При подпитке жидкость всегда подается в линию с низким давлением (спивную). Поступающая через обратный клапан ОК1 или ОК2 жидкость из подпиточной системы не только пополняет объем жидкости в замкнутой системе, но и создает подпор в сливной линии. Максимальный расход поступающей из подпиточной системы жидкости должен быть не меньше наибольшей разности поступающего в насос и выходящего из гидравлического двигателя расходов (не меньше суммарной утечки жидкости из гидромашин). По этой причине в гидроприводе с замкнутой схемой циркуляции рабочей жидкости очень сложно применять в качестве гидравлического двигателя одноштоковый гидроцилиндр.
Мощность М„е подпиточной системы, как правило, не превышает 5;4в наибольшей мошности, передаваемой гидроприводом. Для повышения КПД подпитывающей системы применяют регулируемый по давлению подпитывающий насос. Для обеспечения лучшего теплоотвода иногда используют принудительный слив рабочей жидкости из линии слива по расходу в спивную линию 285 Ч, П. Гг~дропневмопривод подпитывающей системы, где устанавливают охлаждающий аппарат.
В этом гидропрнводе частота вращения вала гидромотора с ра- бОЧИМ ОбЪЕМОМ ув„м ОПрЕдЕЛяЕтея ПОдаЧЕй Дн НсрЕГуднруЕМОГО насоса и, значит, является постоянной (нерегулируемой) величиной, При отсутствии объемных потерь в элементах гидропривода частота вращения вала гидромотора п„м = О„/Г~ . Без учета утечек и псрстечек, согласно условию 9. = Д,, теоретическая частота вращения вала гидромотора и„= 'грнпн(Уд . С учетом утечек и перетечек частота вращения вала гидромотора Пгм =(гмттн Дутн Дутгм)/РОгм = УОгм 0т н 0т н Оут н Ггвгм Теоретическая мощность и крутящий момент, развиваемые гидромотором без учета потерь давления в гидроустройствах и гидролиниях, равны: Ух"т гм = УтРгм0гм = (Р! РЗ)Дгм = Рнгмгн = РнУгонин~ Д'т Рн~'Он Пн 4'~гм~'ем Оугм (лпн/30)(РОн,гам) б0 2л При учете механических потерь максимальный крутящий момент на валу гидромотора при его вращении ~ Огм г О гминах гм Матах гм = (Рхл г~Р) = Рока 2лп ' 2л ГДЕ Ро„х — ДаВЛЕНИЕ ОтКРЫтИЯ ПРЕДОХРаНИтЕЛЬНОГО ГИДРОКЛанаиа.
Внешнюю статическую характеристику пгм = г (М ) или % = у (Лр) можно представить выражением г ОгмЧмах гм Мгм =(Р Рсх)= 2л Гл. 8. Объемные гидроггриводы где рнг и р,„— давление в полостях нагнетания и слива рабочей жидкости гидромотора. Таким образом, ясно, что частота вращения вала гидромотора теоретически не зависит от нагрузки; рабочая характеристика нерегулируемого гндропривода с вращательным движением выходного звена представляет собой прямую линию, т.
е. является жесткой характеристикой. Полный КПД гндропривода АРгмРОгмлгмЧгмцн Чге = ЧвЧгмцгнлмнх гмцнб густ дРн Ш ин где г)„н„„-- объемный КПД, учитывающий утечки в гидроустройствах (Ф2, Р, К); у),„л„,„„„— гидромеханический КПД, учитывающий потери давления на преодоление трения в местных гидравлических сопротивлениях всех гидроустройств (ОК, К) и гндролиний. Нагрузочная (рабочая) характеристика нерегулируемого гидропривода с поступательным движением выходного звена представляет собой прямую линию, скорость движения выходного звена (штока или корпуса гидроцилиндра) теоретически не зависит от нагрузки — жесткая характеристика.
Нерегулируемые гидроприводы вследствие простоты, надежности и дешевизны широко применяются при механизации несложных вспомогательных операций, где не требуется управлять скоростью движения (перемещение без позиционирования, зажим и т. д.). Однако область использования их при автоматизации и механизации операций в современных машинах ограниченна. Преимущества гидроприводов с замкнутым потоком заключаются в благоприятных условиях защиты рабочей жидкости от загрязнений. К основным недостаткам относятся необходимость применения индивидуального насоса для каждого гидравлического двигателя, быстрый нагрев рабочей жидкости в замкнутой силовой системе, трудности обеспечения фильтрации рабочей жидкости непосредственно в гидролнниях при реверсе потока рабочей жидкости.
287 Ч.П. Гидропвевмопривод 8.3. Гидроприводы е управлением На практике широко распространены гидроприводы с управлением (регулируемые гидроприводы), в которых помимо изменения направления движения выходного звена имеется также возможность изменения параметров движения выходного звена объемного гидравлического двигателя (регулирование скорости движения). Способы управления параметрами движения выходного звена объемного гидропривода основаны на изменении скорости движения выходного звена путем регулирования расхода жидкости, поступающей в гидравлический двигатель, либо в случае использования регулируемого гидромотора за счет изменения его рабочего объема.
Последний способ в гидроприводах поступательного движения не используется, так как не существует гидроцилиндров с регулируемой эффективной площадью поршня. Все зти способы называются объемными, поскольку регулирование скорости движения выходного звена осуществляется за счет изменения объемного расхода поступающей в исполнительный гидравлический двигатель рабочей жидкости или рабочего объема гидромотора. Для обеспечения работоспособности гидропривода и заданной производительности проектируемой машины необходимо, чтобы давление, развиваемое гидроприводом, было достаточным для преодоления внешних сопротивлений и сил инерции, а скорость при этом была не менее заданной, т.е, М.„ > М„о„или Е,., >Г,„в, и ио, > лов или ('„„> ['г;,), где Мов Р;„- крутящий момент или сила, создаваемые приводом; М„„р, 1 „„р — приведенные к гидравлическому двигателю момент и сила сопротивления движению исполнительных механизмов; и, 'г„„, — необходимые скорости движения.
Эти условия определяют необходимую выходную мощность гидропривода: М„в = М,„ор2яп,„(бО или Мо| = Гсв„г(м. Рабочая (внешняя) характеристика обьемного гидропривода, т. е. зависимость скорости исполнительного механизма от нагрузки, определяется характеристиками насосов и гидравлических двигателей и выбранного способа регулирования. Для гидропривода, состоящего из насоса и гидромотора, частота вращения вала исполнительного механизма связана с параметрами системы следующими соотношениями: 288 Гл. 8.
Обьезмноге гидроприеоды 1 Оп нгм лпт1обпт1обгм ° гО гм Перепад давления ЬР„„, необходимый для создания момента Мгп Мсоор. 'оргм 2ЛМсопр/~ Огм Чгпдмсх гп ° Давление нагнетания Рог =4'~гм + ~~Ргопп + 4"гпг где ЛР„„н Лр„— потери давления на гидроаппаратуре и гидролиниях от насоса до гидромотора и от гидромотора до насоса, не должны превышать номинального давления для гидроаппаратов. Давление ограничивается установкой в гидросистеме напорного (предохранительного или псреливного) клапана, настроенного на давление р„, = 11,1...1,2)1Р„,~ < Р ,где р ,„ — максимальное давление для гидропривода. При открытии напорного клапана момент на двигателе насоса гидропривода определяется давлением в напорной линии: М„, = = Рп„)гО„~2яО „,„„,.Зависимость частоты врашения вала насоса и„ от момента М ,„ опрсдериется характеристикой силовой уста- нонки.
Мощность М„ гидропривода при передаче энергии от силового двигателя (на входном валу насоса) к исполнительному механизму уменьшается из-за потерь на трение и утечек и определяется как Мсопр 2пигм )угп 60г1,.д1)р,п где Мм„р — приведенный к гидромотору момент сопротивления движению исполнительного механизма; и — частота вращения вала гндромотора; т1г„— полный КПД гидропривода; т1р, — общий КПД редуктора, устанавливаемого в гндролинии от гидромотора до исполнительного механизма.
Соответственно определяются мощности: на исполнительном механизме (или валу гидромотора без использования редуктора) Ч. П. Гидропневмопривод Аи лвсопр2япн/б0 на валу гидромотора при использовании редуктора Агм = Мсопр2ппн/б0т1ред' на входе гидромотора М,„е = М /т1„„, где г),„— полный КПД гндромотора; на выходе насоса У„= р„Д„. Аналогично для гидроцилиндра с площадью Я„рабочего поршня находят скорость движения поршня, давление нагнетания и мощность гидропривода насоса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
