9.1. Metode de descărcare a pompelor de la presiune
La servomotoare hidraulice, în care motoarele hidraulice funcționează, de scurtă durată, este necesar să se aranjeze presiunea de refulare a pompei din sistem. Acest lucru reduce costurile de operare, crește eficiența sistemului și crește durabilitatea pompei.
Descărcarea prin distribuitor se realizează prin conectarea liniei de presiune a pompei direct prin distribuitor la rezervor. Figura 9.1, a arată momentul în care pompa este descărcată folosind un distribuitor reversibil cu trei poziții, cu comandă electromagnetică. Descărcarea se face cu poziția de mijloc a pistonului datorită canalelor realizate în bobina bobinei.
retenție pompă de refulare la presiune constantă gidromagistrali este necesară pentru mașini hidraulice cu o clemă sau părți clip în prelucrarea lor (în mașină) sau în sistemele hidraulice unde o lungă perioadă de timp trebuie să fie menținute în absența fluxului de înaltă presiune. În astfel de cazuri, sunt utilizate hidroacumulatoare. Acest sistem de descărcare a pompei a fost deja luat în considerare în secțiunea 7.4 din figura 7.22. Să luăm în considerare o altă variantă de descărcare. În figura 9.1, b prezintă diagrama de flux în care presiunea de refulare a pompei în gidromagistrali holding urmează. După apăsarea tijei pistonului 1, sarcina de rezemare începe încărcarea acumulatorului 2. În același timp, fluidul de presiune înaltă a liniei de control 3 este alimentat în supapa de refulare.
Când presiunea atinge valoarea la care supapa 4 este setat, se deschide și se conectează linia de presiune la rezervorul hidraulic. Pompa descărcare la o presiune ridicată, supapa 5 blocuri linia de scurgere, iar presiunea dorită este menținută acumulator 2. Acumulatorul compensează astfel, pentru scurgerea fluidului de lucru în echipament hidraulic și Scurgerile în motorul hidraulic.
Figura 9.1. Principiile de descărcare a pompei
Descărcarea pompei în poziția "oprire" a dispozitivului de acționare este utilizată în mașinile care funcționează în cicluri: cursa de lucru este "oprită" - inversarea este în mișcare la ralanti. În acest caz, supapele de retur trebuie să fie conectate la cilindrul hidraulic și la conducta hidraulică (figura 9.1, c, d). La atingerea poziției pistonului din dreapta (figura 9.1, c) o pompă este descărcată prin linia 1-2-3-4-5-6-7, iar la atingerea capătul din stânga (Figura 9.1, d) - de-a lungul liniei 1-2 -6-8-9-3-7.
9.2. Controlul accelerației
Foarte des, în multe procese de lucru, este necesară schimbarea vitezei de ieșire a legăturilor hidraulice cu motor. Viteza poate fi schimbată în moduri diferite. Unul dintre ele este controlul accelerației.
Metoda clapetei de control a vitezei de acționare hidraulică a pompei de livrare constantă se bazează pe faptul că o parte din lichidul livrat de pompa este descărcată în scurgere, iar furtunul nu efectuează lucru util. Cel mai simplu regulator de viteză este o clapetă reglabilă, instalată în sistem, fie în serie cu motorul hidraulic, fie în hidroline de comandă în paralel cu motorul hidraulic.
Atunci când accelerația este pornită în paralel (Fig.9.2a), lichidul de lucru furnizat de pompă este împărțit în două fluxuri. un singur flux trece prin motorul hidraulic, celălalt prin accelerația reglabilă.
Viteza pistonului pentru acest circuit este determinată de expresie
unde S este zona efectivă a pistonului; QN - alimentarea pompei; Sdr - zona trecerii accelerației; μ este coeficientul de curgere; Încărcarea FN pe tija pistonului; ρ este densitatea lichidului.
Într-un astfel de sistem cu un extern constant de sarcină FH = const, viteza va varia de la min υ la vmax la schimbarea de la Sdr Sdr max la Sdr = 0. Deoarece la presiunea de acționare hidraulică la ieșirea pompei depinde de pH-ul de încărcare = FH / S nu este constant, un astfel de sistem se numește un sistem cu presiune variabilă. Valva instalată în sistem este sigură. Acest sistem vă permite să reglați viteza numai în cazul în care direcția de sarcină opusă direcției de mișcare a secțiunii de ieșire a unității hidraulice (sarcină negativă).
Figura 9.2. Schemele de acționare hidraulice cu comanda vitezei accelerației:
- cu includerea paralelă a clapetei de accelerație; b - cu clapeta de admisie
motor hidraulic; c - cu accelerația la ieșirea motorului hidraulic;
g - cu un distribuitor cu patru linii de reglaj
Segmente de accelerație secvențiale la intrarea în motorul hidraulic, la ieșirea motorului hidraulic, la intrarea și evacuarea motorului hidraulic. În toate cele trei cazuri, sistemul de reglare a vitezei se bazează pe principiul menținerii unei presiuni constante PH la ieșirea pompei necontrolate, prin scurgerea unei părți din fluidul de lucru prin supapa de supapă. Prin urmare, un sistem de control al accelerației cu reglaj succesiv se numește un sistem cu presiune constantă.
Acționarea hidraulică cu o clapetă la intrare (figura 9.2, b) permite reglarea vitezei numai în sarcină negativă. Cu o sarcină pozitivă îndreptată de-a lungul mișcării pistonului, poate să apară o discontinuitate în fluxul fluidului de lucru, în special cu accelerația îngropată, când pistonul continuă să se miște sub acțiunea forțelor de inerție.
Viteza pistonului în această transmisie hidraulică este dată de
acționare hidraulică cu o acceleratie de la ieșire (figura 9.2, c) este capabil reglarea turației motorului hidraulic când sarcina alternantă, deoarece orice direcție a vitezei de schimbare forței FH previne rezistența la acceleratie, prin care curge fluidul de lucru din cavitatea pentru drenarea motorului hidraulic. Pentru o astfel de schemă de activare a accelerației, va fi determinată viteza legăturii de ieșire
Dacă accelerația este instalată la ieșire în cazul încărcărilor pozitive mari, presiunea înainte de accelerație poate depăși nivelul admis. Prin urmare, pentru a proteja sistemul, o supapă de siguranță este conectată în paralel cu clapeta de accelerație.
Un dezavantaj al controlului accelerației este că reglarea energiei cheltuite pentru depășirea rezistenței la șocul și supapa, crescând astfel temperatura lichidului, care afectează în mod negativ funcționarea sistemului hidraulic. Când controlul accelerației eficiența de acționare hidraulică scade, și nu există nici o constanță a vitezei elementului hidraulic de ieșire a motorului la sarcină variabilă.
9.3. Reglementări volumetrice
Pentru a schimba viteza corpurilor de lucru, aplicați sisteme în care tot lichidul de la pompe trece la motorul hidraulic, iar reglarea vitezei acestuia se realizează prin modificarea volumului de lucru al pompei sau a motorului hidraulic.
Regularea pasului. ca un tip de volumetric, se efectuează de obicei fie prin conectarea la sistem a unei varietăți de pompe (diferite în debitul motoarelor hidraulice).
Modificarea vitezei de deplasare a pistonului cilindrului hidraulic (figura 9.3) se realizează ca urmare a conectării uneia sau mai multor pompe 1 cu o linie de scurgere (cu ajutorul macaralelor 2). Verificați supapele 3 din sistem deconectați pompa neîncărcată de linia de înaltă presiune.
Figura 9.3. Reglementarea în trepte volumetrice
Conectarea la sistemul hidraulic a trei pompe cu capacități diferite Q1. Q2 și Q3 permit obținerea a până la șapte valori ale vitezei de ieșire a motorului hidraulic.
O schimbare netedă a vitezei de ieșire a transmisiei hidraulice se realizează prin modificarea volumului de lucru al pompei sau a motorului sau prin modificarea volumului de lucru al ambelor mașini.
Reglarea prin modificarea volumului de lucru al pompei poate fi utilizată în mecanismele hidraulice de mișcare translatoare, rotative sau rotative.
În figura 9.4, și este o diagramă schematică a hidraulice mișcării mișcare de translație cu o buclă închisă, în care mișcarea de control al vitezei tijei cilindrului hidraulic 1 se realizează prin schimbarea pompei de alimentare 4. Expresia pentru viteza de deplasare a tijei atunci când FH / S unde qН - volumul maxim de lucru al pompei; nH - viteza pompei; S - zona efectivă a pistonului cilindrului hidraulic; rs este coeficientul pierderilor de volum ale sistemului determinat de schimbarea randamentului volumetric al pompei și a motorului hidraulic în funcție de presiune (sarcină); Încărcarea FN pe tija pistonului; PC este presiunea la care sunt reglate supapele de siguranță; eH este parametrul de control al pompei egal cu raportul dintre valoarea curentă a volumului de lucru și volumul maxim de lucru. Schimbarea direcției de mișcare a legăturii de ieșire a transmisiei hidraulice se datorează inversării fluxului de fluid de lucru furnizat de pompă (inversarea alimentării pompei). În acest caz, trebuie mai întâi să reduceți alimentarea pompei la zero și apoi să o măriți, dar în direcția opusă. Liniile de presiune și scurgere schimba locurile. Pentru a compensa scurgeri într-o acționare hidraulică cu buclă închisă și pentru a exclude posibilitatea de cavitație la intrarea pompei, este utilizată o pompă auxiliară 3 care alimentează sistemul hidraulic hidraulic prin intermediul supapelor de reținere 5. Cu această metodă de reglare a vitezei, forța dezvoltată de legătura de ieșire a transmisiei hidraulice este independentă de viteza de mișcare. În acest caz, domeniul de control al unității hidraulice este determinată de randamentul volumetric și debitul maxim al pompei, definită de volumul său de lucru. Figura 9.4, b prezintă dependența vitezei și puterii de pe legătura de ieșire a unității de la parametrul de comandă la sarcină constantă. Acest sistem de reglare a vitezei volumetrice a devenit cel mai răspândit în acționarea hidraulică a mașinilor de construcție a drumurilor și de ridicare și transport. Figura 9.4. Transmisie hidraulică cu pompă reglabilă: Reglajul prin modificarea volumului de lucru al motorului hidraulic se utilizează numai în acționări hidraulice cu mișcare de rotație, unde se utilizează un motor hidraulic reglabil ca motor hidraulic (Fig.9.5, a). În acest caz, controlul are loc la o putere constantă, deoarece o scădere a volumului de lucru al motorului hidraulic mărește viteza legăturii de ieșire a transmisiei hidraulice și, în consecință, reduce cuplul dezvoltat la legătura de ieșire. Viteza de rotație a arborelui motorului nM la P1 unde qM max este deplasarea maximă a motorului hidraulic; eM - parametrul reglajului motorului hidraulic; P1 - presiunea în conducta de presiune; rc este coeficientul pierderilor de volum (scurgeri) din sistem. Rezultă din (9.5) că pentru eM → 0, nM crește la infinit. Practic, există o valoare minimă a e'M. la care cuplul dezvoltat de motorul hidraulic devine egal cu momentul fricțiunii interne, iar motorul hidraulic este frânat chiar și în momentul încărcării egal cu zero (P1 = 0). Figura 5.5, b prezintă dependența vitezei de rotație și a cuplului dezvoltat pe arborele motorului de parametrul de comandă la presiunea constantă P1. Ris.9.5. Acționare hidraulică cu motor hidraulic reglabil: Reglarea prin schimbarea volumului de lucru al pompei și a motorului hidraulic se utilizează numai în acționări hidraulice de mișcare rotativă cu un motor hidraulic reglabil. Viteza legăturii de ieșire este reglementată rațional după cum urmează: Scăderea vitezei are loc în ordine inversă. Această metodă permite obținerea unei game largi de reglaj, are toate avantajele și dezavantajele schemelor de control volumetrice menționate mai sus. Ris.9.6. Acționare hidraulică cu pompă reglabilă și motor hidraulic Figura 9.6 prezintă diagrama schematică (a) și caracteristica (b) a transmisiei hidraulice cu circulație închisă și a unei pompe reglabile și a unui motor hidraulic. 9.4. Regulamente combinate Combinat volum-reglare sau strangularea de control al vitezei de trafic legătură hidraulică de ieșire este că sistemul de control al clapetei de accelerație cu presiune constantă este setată și pompa de presiune reglată nu este menținută constantă pentru descărcarea stabilită porțiunea de lucru a fluidului prin supapă de preaplin, și prin schimbarea pompei de alimentare. În acest sistem de control nu există pierderi în supapa de supracurent. La acționarea hidraulică este o mișcare de translație diagrama ris.9.7 cu o viteză de accelerație controlate de volum. Presiune constantă cu PN susținută de cooperare a regulatorului 1 și piston axial pompa volumetrică variabilă 2. Rezultatele de schimbare a presiunii într-o schimbare cu PN poziția pistonului regulator 1 și poziția asociată de acționare a pompei placă oscilantă 2. Modificarea duce la o schimbare Q. livrare pompă Ris.9.7. Servomotor hidraulic cu comandă volumetrică Prin urmare, într-un astfel de sistem, alimentarea pompei este întotdeauna egală cu debitul prin motorul hidraulic și reactor la PN = const. 9.5. Compararea metodelor de control O evaluare comparativă a diferitelor sisteme de control al vitezei, servomotoare hidraulice este realizată în mod avantajos de doi parametri: unitatea de sarcină caracteristică υ = f (FH) și o eficiență a sistemului de reglementare. Pe ris.9.8 la prezintă caracteristici de sarcină hidraulică construită cu aceeași sarcină maximă (1 - un sistem cu presiune variabilă, 2 - sistem de presiune constantă, 3 - volum de control). Ris.9.8. Caracteristicile mecanismelor hidraulice cu diferite Deoarece pentru acționările hidraulice controlate cel mai mare interes nu este valoarea eficienței la unul dintre modurile de funcționare, ci natura schimbării eficienței în întreaga gamă de control sub sarcini diferite, atunci compararea sistemelor este cel mai bine realizată în funcție de caracteristicile: unde este raportul dintre valoarea curentă a turației la o sarcină dată și valoarea maximă a vitezei la aceeași sarcină. Pe ris.9.8 b prezintă caracteristicile eficienței sistemelor de control (1 - conectarea în paralel a clapetei; 2 - conectarea în serie a unui accelerației la sarcină optimă; 3 - controlul ștrangulare volumetric la sarcină optimă și control al volumului) și ris.9.8 în - în funcție eficiența sistemului de reglementare a sarcinii la ieșire viteza legăturii de antrenare mișcare maximă (1 - conectarea în paralel a unui control al accelerației și un volum de 2 - volum-control accelerației 3 - conectarea în serie a unui acceleratie). Comparația caracteristicilor din figura 9.8 arată că transmisia hidraulică controlată volumetric are cea mai stabilă caracteristică de viteză pe întreaga gamă de variație a sarcinii și cea mai mare eficiență a sistemului de comandă în întreaga gamă de control al vitezei. Cu toate acestea, costul doar unitățile controlate hidraulic mai mare decât nereglementat, și, prin urmare, de mare capacitate hidraulice (N> 10 kW), în care câștigul compensa creșterea costului energiei, este recomandabil să se utilizeze volumul de control al sistemului. Aceleași unități de mică putere utiliza în mod eficient sistemul de control al clapetei de accelerație, asigurând în același timp stabilitatea vitezei atunci când se schimbă de sarcină. Legea din sistemul de reglementare socială este teoria statului și a legii (Alekseyev Ecuația și funcțiile de transfer ale elementelor sistemelor liniare de comandă automată
a este o diagramă schematică; b - dependența vitezei și a presiunii
din parametrul de reglare; 1 - cilindrul hidraulic; 2 - supapă de siguranță;
3 - pompă auxiliară; 4 - pompă reglabilă; 5 - supapa de reținere
a este o diagramă schematică; b - dependența vitezei și a presiunii
din parametrul regulamentar
1) porniți motorul de acționare la eH = 0;
2) pentru blocarea și accelerarea legăturii de ieșire a angrenajului, schimbarea eH de la 0 la 1 la eM = 1;
3) creșterea în continuare a vitezei se obține prin schimbarea eM de la 1 la e'M la eH = 1.
viteza de ieșire a motorului hidraulic
metodele de control al vitezei
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: