Гидроприводы с параллельным расположением дросселя

 

Параллельное расположение дросселя соответствует установке дросселя между напорной линией насоса и сливной линией гидродвигателя.

 

Рис. 4.4. Принципиальная схема гидропривода с параллельным дросселем

Принципиальная схема гидропривода, выполненного по этой схеме, показана на рис.4.4. Расход жидкости Q_н, подаваемый в систему насосом Н, разделяется па два потока, один из которых, Q_ц через направляющий распределитель Р поступает в гидроцилиндр Ц, а другой Q_др — через дроссель ДР идет на слив. Следовательно, расход жидкости, поступающий в гидроцилиндр, равен

Q_ц = Q_н - Q_др (4.15)

В данном гидроприводе напорный клапан К работает в режиме предохранительного клапана, т.е. он ограничивает лишь значение максимального давления в системе, в отличие от гидропривода с последовательным расположением дросселя, где клапан работал в режиме переливного клапана. Здесь же слив «лишнего» расхода жидкости идет через сам дроссель.

Основные характеристики гидропривода с параллельным расположением дросселя приведены на рис. 4.5.

Давление в штоковой полости гидроцилиндра определяется из выражения (4.2). Если пренебречь давлением в сливной гидролинии, то можно выделить главную особенность рассматриваемого гидропривода. Насос работает при переменном давлении, пропорциональном нагрузке на выходном звене гидродвигателя

 

Максимальная нагрузка, воспринимаемая гидроприводом ограничивается предельным давлением в напорной гидролинии, определяемым настройкой напорного клапана:

Рис. 4.5. Статические характеристики гидропривода с параллельным дросселем

Из характеристики (рис. 4.5, а) следует, что в режиме малых нагрузок облитерационные явления будут проявляться в меньшей степени, так как перепад давления на дросселе становится меньше. В этом также состоит отличие рассматриваемого привода от гидропривода с последовательно расположенным дросселем. Скорость движения поршня

(4.17)

При закрытом дросселе (f = 0) скорость максимальна и составляет . С увеличением проходного сеченая дросселя и увеличением нагрузки скорость уменьшается (рис. 4.5, б). Максимальная площадь проходного сечения дросселя должна быть такой, чтобы весь расход насоса прошел на слив при максимальном перепаде давления на дросселе, т.е.

(4.18)

Мощность, потребляемая насосом (потери в насосе не учитываются), равна

, (4.19)

т.е. насос потребляет от приводного двигателя, мощность, пропорциональную нагрузке на гидродвигателе.

Мощность, теряемая на дросселе, равна

(4.20)

Мощность, подводимая к гидродвигателю N_ц, а следовательно и выходная мощность, развиваемая гидроприводом, если не учитывать потери в гидродвигателе, равна

(4.21)

Исследование выражения (4.21) на максимум по параметру г показывает, что значение нагрузки, при которой N_ц = N_цmах зависит от проходного сечения дросселя и может быть установлено в каждом конкретном случае. Зависимости мощностей от нагрузки приведены на рис. 4.5, в.

КПД гидропривода с параллельно расположенным дросселем определяется только потерями в дросселе, так как через напорный клапан в нормальных режимах работы перелива жидкости нет,

Подставив выражения (4.19) и (4.20), получим

(4.22)

Графические зависимости КПД от удельной нагрузки показаны на рис. 4.5, г, где .

Из рассмотренных характеристик следует ряд преимуществ гидропривода с параллельно расположенным дросселем:

1) высокий КПД при малых нагрузках и высоких скоростях;

2) тепло, выделяемое в дросселе, вместе с рабочей жидкостью направляется на слив, не нагревая гидродвигатель и связанный с ним рабочий орган машины, например станка. Вместе с тем гидропривод не позволяет регулировать скорость при попутных нагрузках; подключать к одному насосу несколько гидродвигателей; при работе на малых скоростях, которые получаются при больших проходных сечениях дросселя, сказывается влияние неравномерности подачи насоса. С учетом этих особенностей гидропривод с параллельно расположенным дросселем применяется в автономных гидроприводах, работающих при больших скоростях движения и малых нагрузках.