Объемное регулирование

В гидроприводах с объемным регулированием бесступенчатое изменение скорости движения поршня осуществляется за счет изменения подачи насоса или с помощью регулируемых гидромоторов, в качестве которых используют роторно-поршневые и пластинчатые гидромашины.

Объемное регулирование применяется в тех случаях, когда требуется большое усилие на штоке и при пуске под нагрузкой.

Достоинства:

Возможность осуществлять непрерывное изменение скорости рабочего органа без потерь энергии, связанных с перепуском рабочей жидкости, находящейся под давлением, на слив для насосов переменной подачи

Недостатки:

- Существенные колебания скорости при изменении нагрузки, т.к. при постоянной нагрузке на штоке мощность насоса и скорость поршня пропорциональны подаче насоса

- Ограничение возможности объемного регулирования при малых скоростях движения поршня, т.к. в этом случае величина утечек масла соизмерима с расходом жидкости через гидроцилиндр

Рассмотрение процесса регулирования проводят с помощью безразмерного параметра регулировании гидромашины е, равного отношению текущего значения рабочего объема q’ к его максимальному значению q, т.е.

.

Регулирование изменением рабочего объема насоса заключается в плавном изменении скорости движения выходного звена гидродвигателя путем изменения безразмерного параметра регулирования насоса е _н.

При закрытом предохранительном клапане скорость выходного звена гидродвигателя определяется размерами машин, их объемными КПД и изменяется пропорционально параметру регулирования е _н, т.е.

Для гидропривода поступательного движения

,

где - скорость движения выходного звена;

е _н - параметр регулирования;

S _п - эффективная площадь поршня;

q _н - рабочий объем насоса;

n _н - число оборотов вала за единицу времени;

-объемный КПД привода.

Для гидропривода вращательного д в ижения

где q_г - рабочий объем гидромотора.

- объемный КПД гидропривода, который является линейно убывающей функцией давления в системе (нагрузки на выходном валу). Кроме того объемный КПД несколько уменьшается с уменьшением параметра регулирования из-за незначительного изменения утечек жидкости в насосе в процессе регулирования, что приводит к неодинаковому их влиянию на различных режимах работы.

Нагрузочные характеристики гидропривода, т.е. зависимости скорости выходного звена от нагрузки (V _п= f (F) для поступательного движения поршня гидроцилиндра, (F _г - сила, действующая вдоль штока поршня) или n _г= f (M _г) (M _г - момент на валу гидромотора) для вращательного движения вала гидромотора имеют вид, представленный на рисунке 63.

Рис. 63. Нагрузочные характеристики гидропривода

При некотором предельном значении нагрузки (максимальном давлении в системе) срабатывает предохранительный клапан или автомат изменения рабочего объема насоса и скорость выходного звена круто уменьшается до нуля (ветвь ВС), т.к. происходит торможение гидродвигателя под нагрузкой.

Снижение скорости выходного звена, обусловленное нагрузкой, называют просадкой.

Условные обозначения элементов гидропривода приведены в Приложении.