Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Гидроприводы с последовательным расположением дросселяСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Последовательное расположение дросселя соответствует установке дросселя в напорной или сливной гидролиниях привода, т.е. «на входе» или «на выходе» из гидродвигателя. Рассмотрим принцип действия и основные статические характеристики гидропривода с регулируемым дросселем, установленным «на входе» в гидродвигатель. В качестве двигателя возьмем, например, гидроцилиндр, понимая, что вид гидродвигателя не оказывает влияния на характеристики гидропривода, связанные с регулированием скорости. Принципиальная схема такого гидропривода показана на рис. 4.1. Регулируемый дроссель ДР установлен в напорной гидролинии насоса Н перед направляющим распределителем Р. Скорость движения поршня гидроцилиндра Ц определяется расходом рабочей жидкости, поступающим в него, т.е. расходом, прошедшим через дроссель. При изменении площади проходного сечения дросселя происходит регулирование скорости движения поршня. Так как пропускная способность дросселя ограничена перепадом давления на нем и его проходным сечением, а подача насоса постоянна, излишки расхода направляются на слив через клапан давления К, работающий в режиме переливного, клапана. Поэтому с целью уменьшения потерь мощности в клапане необходимо чтобы подача насоса не превышала максимальной пропускной способности дросселя.
Рис. 4.1. Принципиальная схема гидропривода с дросселем «на входе» Рассмотрим основные статические характеристики гидропривода. Вначале установим соответствие между давлениями в отдельных точках гидросистемы и нагрузкой, преодолеваемой гидроприводом. Из уравнения равновесия поршня гидроцилиндра без учета механических потерь следует, что , (4.1) где р1 и р2 — давления в полостях гидроцилиндра; F, F1 - рабочие площади. Перейдя от полной нагрузки R на штоке гидроцилиндра к удельной г = R/F, имеем , (4.2) Давление р2 определяется сопротивлением сливной гидролинии. С целью акцентирования внимания на потерях энергии за счет способа регулирования скорости в дальнейшем не учитываются потери давления в гидролиниях и направляющей аппаратуре. Поэтому можно положить р2 ~0. Тогда из выражения (3.9) следует, что давление в рабочей полости гидроцилиндра определяется нагрузкой и прямо пропорционально ей. Перепад давления на дросселе , (4.3) также определяется нагрузкой на штоке гидроцилиндра, так как давление в напорной линии насоса рн определяется настройкой клапана К.
Рис. 4.2. Статические характеристики гидропривода с дросселем «на входе» Поэтому если учесть, что давление перед напорным клапаном, работающим в режиме переливного клапана, мало меняется в зависимости от идущего на слив расхода жидкости [4], то можно считать Характер изменения давлений от нагрузки с учетом принятых допущений показан на рис. 4.2, а. Из графика следует, что наибольшая удельная нагрузка, которую привод может преодолеть, с учетом перечисленных выше допущений равна Следует также отметить, что перепад давления на дросселе, особенно при малых нагрузках, достигает больших значений. Тем самым создаются благоприятные условия для возникновения облитерации в рабочей щели дросселя [1]. Скорость движения поршня гидроцилиндра v определяется расходом жидкости через дроссель Предположив, что применен турбулентный дроссель, [17], и с учетом зависимостей (4.2) и (4.3), имеем , (4.4) где — площадь проходного сечения дросселя, — плотность рабочей жидкости. Выражение (3.12) определяет нагрузочную характеристику привода (рис. 4.2, б). Зависимость у = (r) является параболой и свидетельствует о малой жесткости гидропривода с дроссельным управлением. При r = rmах происходит торможение поршня гидроцилиндра, в связи с чем эта нагрузка называется нагрузкой торможения. Характеристики построены при "< '< mах. Максимальное значение скорости при = mах называется скоростью холостого хода vxx, так как нагрузка на приводе в этом режиме работы равна нулю. Мощность, потребляемая насосом, без учета потерь или входная мощность в гидроприводе (4.5) есть постоянная величина, не зависящая ни от нагрузки на штоке, ни от скорости его перемещения. Мощность, развиваемая гидроцилиндром, или выходная мощность гидропривода, определяется выражением (4.6) Подставив в (4.6) уравнение (4.4), получим (4.7) При удельных нагрузках г = 0 и г = гмах выходная мощность равна нулю. Определим нагрузку г0, при которой выходная мощность будет максимальной, из условия , , откуда имеем (4.8) Мощность потока жидкости, подводимого к дросселю, равна (4.9) На рис. 4.2, в показаны графические зависимости перечисленных мощностей от удельной нагрузки. Рассмотрим потери в гидроприводе, связанные с самим принципом дроссельного управления, т.е. без учета потерь в насосе, гидроцилиндре, напорной и сливной гидролиниях. КПД привода в этом случае составит (4.10) Введем две составляющие КПД привода (КПД дросселя и КПД системы питания ) КПД дросселя с учетом (3.15), (3.17) и (3.10) равен (4.11) Таким образом, КПД дросселя численно равен отношению перепада давления в полостях гидродвигателя, необходимого для преодоления нагрузки, к давлению в напорной линии насоса. Этот КПД равен нулю при г = 0 и достигает единицы при заторможенном двигателе (рис. 4.2, г). При максимальной мощности, развиваемой гидродвигателем, = 0,67. КПД системы питания с учетом (4.5), (4.9) и принятого выше условия выбора подачи насоса равен откуда (4.12) Таким образом, КПД системы питания показывает насколько полезно используется подача насоса, он численно равен отношению скорости перемещения выходного звена гидродвигателя к его максимальной скорости, определяемой подачей насоса, и зависит от нагрузки на гидродвигателе. Общий КПД привода составляет (4.13) Так как входная мощность Nн не зависит от нагрузки, наибольшее значение КПД привода будет иметь при r = r0 , что говорит о том, что наибольшее значение КПД при полностью открытом дросселе равно примерно 38%. Рассматривая характеристики гидропривода с дроссельным управлением с дросселем «на входе» в целом следует отметить следующие его преимущества: 1) простота используемых устройств и системы управления, их низкая стоимость; 2) возможность регулирования скорости в широком диапазоне ее изменения; 3) возможность питания от одного насоса нескольких гидродвигателей; 4) плавное трогание с места выходного звена ввиду демпфирующих свойств дросселя. К недостаткам привода следует отнести: 1) низкий КПД и, следовательно, большие тепловыделения; 2) зависимость скорости выходного звена гидропривода от нагрузки; 3) невозможность осуществления движения с устойчивыми малыми скоростями при небольших нагрузках из-за заращивания дроссельной рабочей щели; 4) возможность восприятия только встречных нагрузок на гидродвигателе из-за отсутствия подпора в сливной гидролинии. Если требуется восприятие знакопеременных или попутных нагрузок, направленных по направлению скорости движения выходного звена гидродвигателя, применяют гидроприводы с дросселем устанавливаемым на «выходе» (рис. 4.3, а). В таком гидроприводе регулируемый дроссель ДР устанавливается в сливной гидролинии гидродвигателя, например, цилиндра Ц, за направляющим распределителем Р.
Рис. 4.3. Принципиальная схема и характеристики гидропривода с дросселем «на выходе» Как и в приводе с дросселем «на входе» насос Н работает при постоянном давлении, поддерживаемом и определяемом клапаном К. Из уравнения равновесия поршня гидроцилиндра получим , (4,14) где r = R / F1. В графическом виде зависимости давлений в гидросистеме от удельной нагрузки на штоке показаны на рис. 4.3 б. При попутной нагрузке давление р2 растет и теоретически неограниченно. Максимальная встречная нагрузка гмах, которую может преодолеть гидропривод, имеет место при p2 = 0 Скорость движения поршня гидроцилиндра определяется расходом, проходящим через дроссель Qдр, который определяет расход, поступающий в гидроцилиндр Qц. В общем виде они связаны выражением С учетом (4.14) перепад давления на дросселе равен а скорость определяется по формуле (4.15) Нагрузочная характеристика гидропривода показана на рис. 4.3, в. Характеристики мощности и КПД имеют тот же вид, что и в гидроприводе с дросселем «на входе». Таким образом, установка дросселя «на выходе» из гидродвигателя позволила получить двухстороннюю жесткость привода. Кроме того, обеспечивается более плавное движение выходного звена гидродвигателя, так как в его сливной полости существует высокое давление, и, следовательно, сжимаемость жидкости из-за наличия нерастворенного воздуха будет меньше. Благоприятным моментом является и то, что тепло, выделяемое в дросселе, отводится непосредственно в гидробак, т.е. не нагревает гидродвигатель и соединенный с ним рабочий орган машины. Вместе с тем страгивание с места выходного звена гидродвигателя не будет плавным, так как подводящая гидролиния не содержит дросселя, обеспечивающего демпфирование. Небольшой подпор в сливной гидролинии двигателя может быть создан и в гидроприводе с дросселем «на входе» за счет установки в ней подпорного клапана. При этом возможно восприятие и некоторых попутных нагрузок. Однако надо учитывать, что КПД привода будет уменьшен на величину, определяемую потерями в клапане.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; просмотров: 1245; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.45.192 (0.007 с.) |