Методика САПР

Ознакомление с основными способами дроссельного регулиро¬вания гидропривода. Определение характеристик схем дроссельно¬го регулирования и их КПД. Приобретение практических навыков расчета гидроприводов с дроссельным регулированием.

I. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Гидравлический привод есть совокупность гидравлических машин (насос, гидродвигатель), гидравлической аппаратуры (гидрораспределители, гидроклапаны и др.), гидромагистралей (трубо¬проводов) и вспомогательных устройств (баки, фильтры и д.р.) предназначенная для преобразования движения и передачи энергии на расстояние посредством жидкости.

Основным эксплуатационным параметров гидропривода является его полезная мощность N г.п. , которую можно определить по формулам; для гидроцилиндров:

для гидромоторов и поворотных гидроцилиндров

где Fn - усилие преодолеваемое поршнем гидроцилиндра;

Эn - скорость перемещения поршня гидроцилиндра;

Mм - момент сопротивления валу гидромотора;

Фм - частота вращения вала гидромотора.

Скорость выхода звена гидропривода ( Эn и Фм ) определяется величиной подводимого расхода рабочей жидкости:

где Qq - расход подводимый к гидродвигателю;

Фn - эффективная площадь гидроцилиндра;

q - рабочий объем гидромотора;

объемный КПД гидромотора

Таким образом, изменяя расход подводимый к гидродвигателю можно регулировать мощность развиваемую гидроприводом.

Дроссельное регулирование гидроприводом осуществляется за счет сброса части производимого насосом расхода жидкости на слив, минуя гидродвигатель.

Главным недостатком дроссельного способа регулирования гидроприводов является его низкий гидромеханический КПД:

коэффициент полезного действия гидропривода;

мощность на валу насоса

Низкий КПД дроссельного способа регулирования объясняется тем, что часть жидкости, перекачиваемой насосом, сбрасывается на слив помимо гидродвигателя, на высоком давлении, при этом происходит разогрев рабочей жидкости.

Кроме того к существенному недостатку дроссельного регули¬рования относится неравномерность движения выходного звена гид¬ропривода при переменной нагрузке на нем, если в качестве регулятора используется обычный дроссель.

С целью устранения этого недостатка в гидроприводе с дрос¬сельным регулированием используются специальные устройства - регуляторы расходов.

Имеющийся стенд позволяет рассмотреть три схемы дроссельного регулирования гидропривода (Рис. 1)

Параллельное дросселирование - Рис. 1а

Последовательное дросселирование на входе - Рис. 1б

В настоящей лабораторной работе рассматривается регулирование параллельным дросселированием (см. Рис.1а)

В этом случае, весь расход от насоса делится на две части;

где Qн - производительность насоса;

Qсн - расход, сбрасываемый на слив через регулирующий дроссель. В этом случае полезная мощность насоса может быть определена по формуле

Рис.1. Упрощенные принципиальные гидравлические схемы дроссельного регулирования скорости гидропривода

где рн - давление, развиваемое насосом.

Nн - полезная мощность насосной установки

Из выражения (7) очевидно, что теряемая мощность при регу¬лировании параллельным дросселированием может быть определена по формуле

а коэффициент полезного действия данного способа регулирования найдется как:

Из выражения (9) видно, что чем в больших пределах произво¬дится регулирование скорости параллельным дросселированием, тем меньше его КПД.