Дроссельное регулирование гидропривода при последовательном включении дросселя
Принцип дроссельного регулирования заключается в том, что часть подачи нерегулируемого насоса отводится через дроссель или клапап на слив, минуя гидродвигатель. Рис. 3.99. Схема гидроприводов с дроссельным регулированием: а — дроссель на входе; б — дроссель на выходе; в — дросселирование в распределителе на входе и выходе
При дроссельном регулировании возможны два принципиально разных способа включения регулирующего дросселя: последова¬тельно с гидродвигателем и параллельно гидродвигателю. Последовательное включение регулирующего дросселя может быть осуществлено в трех вариантах: дроссель включен на входе в гидродвигатель, на выходе из него и на входе и выходе одновременно (рис. 3.99). В схемах насос 1 нерегулируемый, гидродвигатель- гидроцилиндр 2 с двусторонним штоком, распределитель 3 двух- позиционный на схемах а и б и трехпопиционньш на схеме в. Клапан 4 в данном случае является переливным. Дросселем 5 (или дросселирующим распределителем на схеме в) можно регулировать скорость перемещения поршня. При полном открытии дросселя скорость поршня получается максимальной. При уменьшении открытия давление перед дросселем повышается, клапан приоткрывается и пропускает часть подачи насоса. Скорость va поршня при этом уменьшается. При полном закрытии дросселя вся подача насоса направляется через клапан на слив в бак, а скорость поршня равна нулю. При постоянном открытии дросселя и увеличении преодолеваемой нагрузки, т. е. силы F, давление насоса возрастает, расход через клапан увеличивается, а скорость поршня уменьшается. Найдем зависимость между скоростью va поршня и нагрузкой F, пренебрегая всеми гидравлическими сопротивлениями кроме дросселя (или окон дросселирующего распределителя). Как видно из формул (3.89) и (3.90), зависимость v„ = / (F)f т. е. нагрузочная характеристика гидропривода, при одновременном дросселировании на входе и выходе такая же, как и при одном дросселе на входе или выходе, и изображается спадающей параболой (рис. 3.100), каждая из парабол соответствует своей степени открытия дросселя 5 включенным дросселем пропорциональна 5 и ее максимальное значение получается при 5 = 1. Максимальная нагрузка Fmaxi при которой выходное звено тормозится (уп = 0), от степени открытия дросселя не зависит.. Скорость выходного звена при ее регулировании последовательно включенным дросселем пропорциональна 5 и ее максимальное значение получается при 5 = 1. Максимальная нагрузка Fmaxi при которой выходное звено тормозится (уп = 0), от степени открытия дросселя не зависит. Рис. 3.100. Нагрузочные характеристики гидропривода при последовательном включении дросселя
Рис. 3.101. Схемы работы штока гидроцилиндра: а — на сжатие; б — на растяжение
В отношении потерь давления и КПД, при регулировании последовательно включенным дросселем, безразлично, где производится дросселирование потока: на входе в гидродвигатель, на выходе или на входе и выходе одновременно. Однако дросселирование потока на выходе имеет свои преимущества. При этом гидродвигатель работает более устойчиво, особенно при знакопеременной нагрузке. Имеется возможность регулирования гидропривода при отрицательных нагрузках, т. е. при направлении преодолеваемой силы F в сторону перемещения поршня. Кроме того, при установке дросселя в сливной гидролинии тепло, выделяющееся при дросселировании потока жидкости, отводится в бак без нагрева гидродвигателя, как это имеет место в схеме с дросселем на входе. В результате гидродвигатель работает в более благоприятных условиях. При использовании в качестве гидродвигателя гидроцилиндра с односторонним штоком следует иметь в виду, что расход жидкости Q в напорной линии не равен расходу Q' в сливной линии, так как эффективная площадь поршня с одной стороны меньше, чем с другой, па площадь сечения штока. При этом возможны следующие два случая (рис. 3.101): 1) шток работает на сжатие (толкающий шток) и < Q\ 2) шток работает на растяжение (тянущий шток) и Q' > Q.