Машинное управление

Лекция 6

Регулирование скорости движения гидропривода

План

6.1. Способы регулирование скорости.. 1

6.2. Машинное управление. 1

6.3. Дроссельное управление. 2

6.3.1. Включение дросселя последовательно с гидродвигателем.. 3

6.3.2. Включение дросселя параллельно с гидродвигателем.. 4

6.4. Сравнение способов регулирования скорости ГП.. 5

Способы регулирование скорости

Скорость рабочего органа определяется скоростью поршня гидроцилиндра, связанного с рабочим органом, которая зависит от подачи жидкости - Q и эффективной площади цилиндра - F

V =Q/F

Так как F = const, то изменять скорость можно только изменяя подачу.

Способы: машинный, дроссельный, ступенчатый, комбинированный и дифференциально-дроссельный. Все способы, кроме ступенчатого позволяют бесступенчато изменять скорость в широких пределах.

Наиболее распространены машинный и дроссельный способы.

Машинное управление

Машинное управление – подача жидкости в рабочую полость гидроцилиндра изменяется за счет изменения подачи регулируемого насоса.

Подача жидкости определяется не только настройкой регулируемого насоса, но и утечками в самом насосе, гидроцилиндре, гидроаппаратуре, перепадами давлений в напорной линии.

Рис.1. Принципиальная схема гидропривода с машинным управлением

От регулируемого насоса 1, рабочая жидкость через гидрораспределитель 3 попадает в рабочую полость цилиндра 4, связанного с рабочим органом 5. От перегрузки систему защищает предохранительный гидроклапан 2, а подпор давления в сливной магистрали осуществляет подпорный гидроклапан 6.

В зависимости от типа насоса подача регулируется либо изменением эксцентриситета, либо угла наклона шайбы.

Перепад давлений в напорной гидролинии является функцией сил сопротивления и скорости перемещения рабочего органа. Dp = p_н – p_р

Dp = p_н- (1/F₁) [m(d²x/dt²) +(F₂ 2 G_c) (dx/dt)2 +c₁ (dx/dt) + [R_тр[sign(dx/dt + P_o+c₂ P(t)]

R_тр – сила контактного трения;

P_o – постоянная составляющая полезной нагрузки;

c₁ (dx/dt) – сила вязкого трения;

c₂ P(t)] – переменная составляющая полезной нагрузки;

m – приведенная к плоршню масса подвижных частей и жидкости;

F₁, F₂ –площади поршня в напорной полости и на сливе;

G = (V, Q) – гидравлическая проводимость.

Утечки в системе при закрытом предохранительном клапане могут быть определены как сумма утечек в насосе q_н, гидрораспределителе q_р,

гидроцилиндре q_ц

q_у = q_н + q_р + q_ц.

Подача определяется

Q = Q_т – Q_у,

где Q_т – теоретическая подача.

Утечки не зависят от подачи насоса, а зависят от рабочего давления в системе p_р, которые не являются постоянной величиной и определяются силами сопротивления движению.

p_р = (1/F₁) [m(d²x/dt²) + p_пс F₂ +c₁ (dx/dt) + [R_тр[sign(dx/dt + P_o+c₂ P(t)]

p_пс – давление в полости слива.

Этими же силами определяется и перепад давления в напорной линии

Dp = p_н – p_р.

от величины которого зависит подача жидкости в рабочую полость

,

m - коэффициент расхода; S_з - площадь прохода золотника; r -плотность жидкости; D p - перерад давления.

Т.е. колебания нагрузки на рабочем органе приводит к колебаниям скорости его перемещения. Особенно проявляется на малых скоростях, когда утечки соизмеримы с подачей жидкости.

Такое регулирование применяется в гидросистемах различных машин и станков – протяжных, шлифовальных, продольно-строгальных, отрезных, прессов, термо-пластавтоматов и др.

Также для изменения скорости вращательного движения в системах регулируемый насос-гидродвигатель.