Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Приведенные зависимости определяют способы создания необходимой для работы конкретного механизма выходной характеристики, зависимости частоты вращения вала гидравлического двигателя от управляющих воздействий и нагрузки: 1) использование регулировочных возможностей силовой установки (частотное регулирование асинхронного двигателя); 2) ступенчатое или непрерывное изменение передаточного отношения 1'о /Ко„по заданному алгоритму; 3) изменение передаточного отношения редуктора 1р, 4) уменьшение объемного КПД системы созданием дополнительных объемных потерь.
Первые три способа не связаны с дополнительными потерями мощности и относятся к способам машинного регулирования. Четвертый способ обычно реализуется за счет установки регулирующего дросселя или регулятора потока и называется дроссельным. Принципиальные схемы регулируемых гидроприводов строят с учетом следующих допущений: пренебрегают потерями энергии на движение жидкости по трубопроводам и в каналах направляющих гидрораслределителей; КПД гидромашин принимают равными единице (отсутствуют потери энергии на ее преобразование в гидромашинах). На практике используют три способа регулирования скорости движения выходного звена обьемного пшропривода: машинный, дроссельный, машинно-дроссельный.
При машинном способе регулирования скорость движения выходного звена гидравлического двигателя изменяется за счет изменения либо рабочего объема насоса и соответственно подачи насоса и расхода жидкости, поступающей в гидравлический двига- 290 Гл. 8. Объемные гидроприводы тель, либо рабочего объема гидромотора, либо рабочих объемов обеих гидромашин. Отличительная особенность такого способа заключается в том, что не происходит непроизводительного слива части потока рабочей жидкости. Гидроприводы с машинным способом регулирования имеют более высокие энергетические характеристики. Дроссельный способ регулирования, как правило, используют в случае, когда гидропривод содержит нсрегулируемые гидромашины. В таких гидроприводах изменение расхода жидкости обеспечивается за счет отвода из напорной гидролинии части подаваемой насосом рабочей жидкости, которая непроизводительно, минуя гидравлический двигатель, сливается в гидробак.
Это управление потоком рабочей жидкости и возлагается на регулируемый гидродроссель, специально установленный в 1идросистеме. В зависимости от места установки регулируемого гидродросселя по отношению к гидравлическому двигателю различают гидроприводы с паразшельным или последовательным включением гндродросселя. 8.4. Гидроприводы с машинным управлением Оби1ие сведения.
Гидропривод с машинным управлением — гидропривод, в котором изменение скорости движения выходного звена гидравлического двигателя осуществляется тремя способами: регулируемым насосом, регулируемым гилромотором или обеими объемными гидромашинами. Рабочий объем гидромашин может изменяться либо вручную, либо с помощью управляющих усгройств. По источнику подачи рабочей жидкости гидроприводы с машинным управлением могут быть насосными, аккумуляторными и магистральными; по циркуляции рабочей жидкости — с разомкнутым и замкнутым потоками. В гидроприводах с разомкнутым потоком применяют нереверсивные насосы; с машинным управлением — как реверсивные, так и нереверсивные гидромоторы.
Наиболее универсальный и распространенный способ машинного управления -- регулирование рабочего объема насоса. При регулировании рабочего объема насоса по времени гидропривод сохраняет жесткость рабочей характеристики (чем меньше градиент изменения характеристики, тем жестче считается эта характеристика) при значительном изменении объема регулирования. Введение обратной связи при регулировании рабочего объема на- 291 Ч. 11.
1йдропневмопривод соса по давлению позволяет получить жесткие рабочие характеристики привода — зависимость скорости гидравлического двигателя от мощности или момента. ц Р„Гидро»ривод с регулированием»адана насоса. На рис. 8.4 регулирование скорости движения выходного звена гидравлического двигателя (частота вращения вала нерегулируемого гидромотора р (М) или скорость перемещения штока гндроцнлиндра (Ц)) осуществляется путем изменения рабочего объема регулиРи руемого насоса (Н). Допуская, что КПД К насоса т1, = 1 и гндромотора Г1„н = 1, пода- чу Ц, рабочей жидкости, поступающей от в насоса в напорную гидролинию, и расход Д„н жидкости, потребляемой гидравличеРис. 8.4.
Принцнпнальнан схема регулируемого ским двигателем, можно определить нз гндропривода с разомк- Формул путей циркуляцией 0н = »негнегнг»н = Соня" Д„=», Кв„. Основным уравнением, позволяющим получить закон регулирования скорости выходного звена, является уравнение расхода 0н = 0гм илн»н111г~Он = »гм1агм Огсюда Можно Пол)гчить Вьчзаже- ~Он »гм = ПнГ1н г Огм показывающее, что в рассматриваемом гидроприводе частота вращения п,„вала гндромотора ес> ь функция независимого переменного — параметра регулирования рабочего объема 11н насоса.
На рнс. 8.5, а показано изменение частоты » вращения вала гндромотора от момента силы (нагрузки) Мн прн различных значениях параметра регулирования рабочего объема насоса, 0 < У < 1 с учетом и без учета потерь. Максимальный момент М н опре- делается давлением открытия предохранительного гндроклапана. Гл. 8. Объемные гидроприводы Другие основные параметры гидропривода определяют по следую- щим формулам: ~а Мгм =УЗРгм — 1')(и =Рнг0н' утггм ='~ргм0гма 2к где М, — момент на валу гидромотора; Ф„и Ф вЂ” мощность насо- са и гидромотора соответственно. Мгм 1,О М„„., Мп~.,~,„, Мп„.п 1,О сгн О Мнагр гпах и 6 в Рис.
8.5. Статические характеристики гидропривода: и,„=- Г(Мм,) (а), М,„=- Г"((га) (б), КПД Ч =. ЯМ„пр) (в) без учета (1) н с учетом (2) потерь Из этих выражений следует, что частота вращения выходного звена (вала гидромотора) и мощность на валу изменяются прямо пропорционально рабочему объему гидронасоса, а вращающий момент на валу гидромотора (без учета потерь) является постоянным и не зависит от частоты вращения вала гидромотора — жесткая рабочая характеристика, и, = Г(Мг ) или М, =2"(и, ). С учетом утечек в гидронасосе, гидромоторе и других гидроустройствах частота вращения вала гидромотора %г(г н~ Он агут н (Рнг Рса ) гтуг гм (РГ Рт ) гггм )О гм где гг н и /с~,„— коэффициенты объемных утечек насоса и гид- ромотора.
После преобразований получаем лгаа 1г-пи(а и )гпгмМнагн Кипмпх а где 293 Ч. 11. Гидронггеемопривод ххнн НГМгГОН/~0 ГМ ~ 1(«пгг = 2 к (~угн + йуггм )/~ магм г ххгидмлх Е~Р(~еугн+Куггм)/~Огм ° Давление р„гв напорной гидролинии гидропривода зависит от НаГруЗКИ ГндрОМОтОра: рнг = 2яххгххгм /Кегм Ь г5ргл -Ь хххигм м«х, Где Лргл = = /гД вЂ” потери давления в гидролиниях: г5р,м „„— потери в гидролиниях гидромотора. Момент на валу гидромотора не зависит от параметра регулирования насоса (рис.
8.5, 6). Полный КПД г) гидропривода с машинным регулированием и регулируемым насосом (рис. 8.5, е) теоретически равен единице. С учетом гидромеханических потерь полный КПД изменяется в зависимости от нагрузки, причем при уменьшении параметра регулирования подачи насоса он немного снижается. Регулировочная характеристика гидролриеода представляет собой зависимость частоты вращения лгм вала гидромотора от параметра регулирования с1« насоса, пг„=/'(У„)(рис.
8.б, а). Без учета гидромеханических потерь эта характеристика представляет собой прямую (сплошная линия на рис. 8.6, а), выходящую из начала координат. При учете потерь (обьемных, гидромеханических) характеристика смещается вправо и образуется зона нечуствительности, зависящая от нагрузки (давления в линии нагнетания). Физически зона нечувствительности соответствует такому параметру регулирования У„ ;, подачи насоса, при котором в гидроприводе при неподвижном выходном звене создается требуемое давление ухргм мхх О ~'«««« и„ им нгм и й Рис. 8.6. Зона нечувствительности гидропривода (а) и устойчивость работы гидромотора (б) 294 Гл.
8. Обьемные гидроориеоды нагнетания, т. е. подаваемая насосом рабочая жидкость расходуется на утечки в гидроприводе, До„ = л„У„ы,„, йо„.Значение параметра регулирования сг'„ ,„, в основном зависит от давления нагнетания, т. е. от утечек в гидромашине и других гидроустройствах (клапаны, распределители и др.).
Зона нечувствительности гидропривода в соответствии с параметром регулирования (положение органа регулирования насоса) определяется выражением 2пМнпгр дргм мех Пнппп р — нугн х )"уггм )'О пну'О« где Мн, = М,м. Отсюда следует, что наибольшее влияние на чув- ствительность гидропривода оказывают утечки в гидромашинах— при увеличении внешней нагрузки нечувствительность увеличивается. Практически влияние Ьр,„„„„на параметр У„;„очень не- значительное.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
