Общие сведения. При дроссельном способе регулирования рабочая жидкость от насоса всегда направляется по двум ветвям (параллельным трубопроводам)

При дроссельном способе регулирования рабочая жидкость от насоса всегда направляется по двум ветвям (параллельным трубопроводам). Одна ветвь включает в себя гидродвигатель и энергия жидкости, поступающая по этой ветви, преобразуется в механическую работу на выходном звене гидродвигателя. По другой ветви жидкость сливается в бак и энергия этой жидкости теряется, не совершая полезной работы.

Принцип дроссельного регулирования заключается в перераспределении жидкости между этими потоками за счет изменения величины проходного сечения регулируемого гидродросселя.

В зависимости от места установки регулируемого гидродросселя гидроприводы с дроссельным регулированием делятся на:

· гидроприводы с параллельным включением дросселя - гидродроссель устанавливается в гидролинию параллельно гидродвигателю (рис. 28);

· гидропривод с последовательным включением дросселя - гидродроссель устанавливается в гидролинию последовательно с гидродвигателем (рис. 29).

а) б)

Рисунок 28 – Гидропривод с дроссельным регулированием скорости при параллельном включении дросселя

На рисунке 28,а представлена принципиальная схема гидропривода с дроссельным регулированием скорости при параллельном включении гидродросселя. По этой схеме наиболее наглядно можно показать принцип дроссельного регулирования.

Очевидно, что без учета объемных потерь в гидромашинах и потерь давления в гидролиниях, имеем

, и ,

где: - эффективная площадь поршня гидроцилиндра;

-; коэффициент расхода гидродросселя;

- площадь проходного сечения гидродросселя;

- плотность рабочей жидкости;

- давление в рабочей полости гидроцилиндра, равное , в данном случае это давление равно давлению на выходе насоса.

Отсюда, скорость перемещения штока гидроцилиндра равна

. (22)

График зависимости скорости от площади при постоянных частоте вращения вала насоса и усилия вдоль штока гидроцилиндра (регулировочная характеристика гидропривода) в этом случае представлен на рис. 28,б.

Из графика видно: чем больше поток , который пропорционален площади проходного сечения дросселя , тем меньше скорость и наоборот. Таким образом, имея постоянную по величине подачу насоса , можно, меняя площадь проходного сечения регулируемого гидродросселя, изменять величину потока и, тем самым, регулировать скорость перемещения штока гидроцилиндра.

Такая схема гидропривода с дроссельным регулированием обеспечивает регулирование скорости выходного звена только в том случае, если сила вдоль штока гидроцилиндра направлена против движения (отрицательная нагрузка). Поэтому более широкое распространение получила схема с последовательным включением гидродросселя. При этом гидродроссель может устанавливаться в гидролинию как перед гидродвигателем, так и за ним (по направлению потока жидкости), т.е. как в напорной, так и в сливной гидролиниях.

Принципиальная схема гидропривода с дроссельным регулированием при последовательном включении регулируемого гидродросселя в напорную гидролинию показана на рис. 29,а.

а) б)

Рисунок 29 – Гидропривод с дроссельным регулированием скорости при последовательном включении дросселя

Для пояснения принципа регулирования гидропривода, построенного по этой схеме, представим его состоящим из двух параллельных ветвей:

· 1-ая - гидролиния, включающая гидродроссель и гидроцилиндр;

· 2-ая - гидролиния с переливным клапаном.

Без учета потерь

, и .

Анализ этих формул показывает, что, если потери давления в 1-ой гидролинии меньше давления настройки переливного клапана, то и вся подача насоса поступает в гидроцилиндр , скорость перемещения штока при этом . При увеличении сопротивления 1-ой гидролинии, например, за счет уменьшения площади проходного сечения регулируемого гидродросселя, давление возрастает и, начиная с момента, когда , переливной клапан откроется, и часть потока по 2-ой гидролинии начнет сливаться в бак, расход уменьшается, а, следовательно, уменьшается и скорость перемещения штока гидроцилиндра. В конечном счете, при и . Таким образом, в таком гидроприводе регулирование скорости возможно только при условии работы переливного клапана. Поэтому гидроприводы такого типа называются гидроприводами с постоянным давлением питания.