Методические указания. Под "приводом" понимается устройство, предназначенное для согласования выходных параметров приводного двигателя с выходными параметрами

Под "приводом" понимается устройство, предназначенное для согласования выходных параметров приводного двигателя с выходными параметрами исполнительного органа машины или механизма. Структурная схема объёмного гидро - и пневмопривода была рассмотрена в разделе 2.2 Объёмные гидро - и пневмопривода обладают высоким быстродействием, незначительными размерами и небольшой массой. Высокий модуль упругости рабочей жидкости и герметичность гидроаппаратов обеспечивают механическую жесткость связи между ведущим и ведомым звеньями. Исключение поломок в машинах и механизмах с объёмным гидро - и пневмоприводом обеспечивается предохранительными клапанами. В зависимости от компоновки схема гидропривода может быть с разомкнутой и замкнутой циркуляцией рабочей жидкости. Скорость движения выходного звена гидро - и пневмопривода регулируется изменением подачи насоса или расхода двигателя

(объёмное регулирование) или изменением расхода двигателя путём установки дросселя и перепуска рабочей жидкости через переливной клапан при неизменной подаче насоса (дроссельное регулирование). Дроссельное регулирование более простой способ, но связан с увеличением потребной мощности, нагревом рабочей жидкости, а при переменной нагрузке и изменением скорости выходного звена. Этот способ менее экономичен, чем объёмный, при котором насос или гидродвигатель с переменной подачей или расходом позволяют плавно изменять скорость рабочего органа без больших потерь энергии.

При дроссельном регулировании, количество поступающей в гидродвигатель жидкости или отводе её из гидродвигателя регулируется дросселем, установленным на входе или выходе гидродвигателя, а также - параллельно ему. Дроссельный способ регулирования основан на том, что рабочая жидкость, подаваемая в гидросистему, распределяется на два потока. При последовательной установке дросселя

_г.с.= Q_н – Q_к.л. (6)

а при параллельной установке -

_г.с.= Q_н – Q_{д.р. .} (7)

где _г.с – количество рабочей жидкости, подводимой к гидродвигателю, м³/c;

_н. – производительность насоса, м / с;

Q_к.л. - количество рабочей жидкости, отводимой через переливной клапан;

Q_д.р - количество рабочей жидкости, отводимой через дроссель.

Установка дросселя «на выходе» более предпочтительна, так как в этом случае рабочий орган гидродвигателя будет нагружен с обеих сторон, и поэтому его движение отличается большей плавностью.

Как уже было сказано, при всех трех схемах установки дросселя скорость выходного звена изменяется в зависимости от нагрузки. Это видно из формул определения скорости выходного звена. Для случая поступательного движения выходного звена и дросселя установленного последовательно, без учёта потерь в гидролиниях, скорость выходного звена определяется по формуле

(8)

где Q_др - расход рабочей жидкости через дроссель, м / сек;

S_n - площадь поршня или площадь штоковой полости, в зависимости от того, какая полость цилиндра является рабочей, м ;

m - коэффициент расхода дросселя;

S_др - площадь проходного сечения дросселя, м ;

P_н - давление , развиваемое насосом , Па ;

R- нагрузка, действующая на шток поршня, в общем случае с учётом сил трения поршня о стенки и штока в манжетном уплотнении, Н ;

- плотность рабочей жидкости, кг/ м .

Для случая установки дросселя " на ответвлении " ( схема с параллельно установленным дросселем ), формула для определения скорости выходного звена выглядит так

(9)

На практике, при определении скорости выходного звена, используется понятие - параметр регулирования дросселя, который представляет собой отношение

(10)

где - текущее значение площади проходного сечения дросселя, м²;

. - максимально возможное значение площади проходного сечения дросселя, м .

Аналогично записываются формулы для определения чисел оборотов вала двигателя вращательного движения, только вместо площади поршня или штоковой полости, записывается рабочий объём двигателя.

Для случая «дроссель установлен последовательно»

(11)

«дроссель установлен на ответвлении»

(12)

где - рабочий объем двигателя, м³ /об.

Дроссельный способ регулирования применяется в основном для приводов малой мощности ( порядка 1.5...2.0 Квт ).

Для больших мощностей используется машинный (объёмный ) способ регулирования скорости выходного звена. Как и в случае дроссельного способа регулирования, существуют три схемы: с регулируемым насосом, с регулируемым гидродвигателем и с регулируемыми насосом и гидродвигателем

. Объёмный способ регулирования предпочтительнее для замкнутых (закрытых) схем гидропривода. Исключение представляют гидропривода с двигателями возвратно - поступательного движения. В этом случае разомкнутая схема значительно проще в конструктивном исполнении. Скорость выходного звена гидропривода с объёмным способом регулирования может быть определена из условия равенства производительности насоса и расхода двигателя

(13)

Из этой зависимости видно, что

(14)

где - производительность насоса, м³/ с;

- расход двигателя, м³ / с;

- рабочий объём гидромашин, м³ / об;

- число оборотов валов гидромашин, об / с;

- параметры регулирования гидромашин.