Методы регулирования и основы расчета гидроприводов
Основное внимание при изучении этого раздела должно быть обращено на методы регулирования выходной скорости гидропривода и общую методику гидравлического расчета в статическом режиме работы. Рекомендуется ознакомиться с методическими указаниями «Проектирование и расчет гидравлической системы» (Сост. Ю.Г.Полубояринов. – Л.: СЗПИ, 1980).
Известны два способа регулирования: дроссельный и объемный (называемый иногда машинным способом). Нужно знать типовые схемы гидропривода поступательного движения с дроссельным регулированием (при трех вариантах установки гидродросселя) и схемы гидропривода вращательного движения с дроссельным регулированием. В том случае, когда на исполнительный механизм приложена нагрузка, изменяющаяся во времени, скорость выходного звена при установке в систему обычного дросселя становится переменой, т.е. зависимость скорости от нагрузки получается нежесткой. Для того чтобы обеспечить жесткую характеристику, дроссель должен быть заменен регуляторов потока (регулятором скорости или расхода).
При изучении объемного метода регулирования следует подробно рассмотреть правила построения теоретической характеристики – графика зависимости частоты вращения, момента и мощности гидромотора от безразмерного параметра регулирования при совместном регулировании насосом и гидродвигателем.
Оба метода регулирования достаточно подробно рассмотрены в учебном пособии [ 2 ]. Там же изложен метод расчета гидропривода при установившемся и неустановившемся движении.
Вопросы для самопроверки
Приведите общую методику расчета гидроприводов поступательного и вращательного движения.
Как влияют силы инерции на параметры гидропривода при неустановившемся движении.
Поясните сущность дроссельного регулирования гидроприводов.
Приведите типовые схемы гидроприводов поступательного и вращательного движения с дроссельным регулированием.
Какая из схем включения дросселя наиболее экономична и почему?
Как осуществляется изменение частоты вращения выходного вала при объемном регулировании?
Изобразите теоретическую (идеальную) характеристику гидропривода с объемным регулированием. По каким причинам ограничивается диапазон регулирования в реальных гидроприводах?
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Контрольная работа состоит из двух задач:
Задача 1 относится к первой части дисциплины «Гидро и пневмоприводов» − гидрообъемному приводу.
Задача 2 – ко второй части – пневмоприводу.
В задаче 1 рассматривается гидрообъемный привод вращательного движения с машинным (объемным) регулированием частоты вращения гидромотора.
В задаче 2 рассчитывается скорость движения под нагрузкой поршня пневмопривода по методике, предложенной профессором В.И.Погореловым [1].
Оформление контрольной работы и ее зачет производятся по общепринятым в СЗТУ правилам.
Задание Задача 1
На рис.1 представлена схема гидропривода вращательного движения с машинным (объемным) регулированием частоты вращения. Регулируемый насос 1 с числом оборотов вала nн соединен трубопроводами 2 и 4 с гидромотором 3.
Рис.1
При работе гидропривода рабочая жидкость по замкнутой системе циркуляции подается насосом в гидромотор и из него возвращается обратно в насос.
Для восполнения возможных утечек жидкости в системе предусмотрен насос подпитки 6, подающий жидкость через обратный клапан 9 в линию 2 всасывания насоса. При реверсе гидромотора подпитка производится через обратный клапан 5 в линию 4.
Требуемое давление в системе поддерживает клапан 8.
Удельная подача насоса равна qн0, параметр регулирования έн изменяется в пределах от 0,3 до 1; удельный расход гидромотора – qгм0.
К валу гидромотора приложен момент нагрузки М.
Определить минимальное nmin и максимальное nmax число оборотов вала гидромотора с учетом объемного КПД; давление р в напорной линии 4 с учетом механического КПД; эффективную Nэ и потребляемую Nп мощность насоса. Значения объемного ηоб и механического ηмех КПД принять равным 0,9.
Гидравлическими потерями в трубопроводах 2 и 4 пренебречь. Заданные величины указаны в табл.3.
Таблица 3
|
Варианты и исходные данные |
|||||||||
Заданные величины |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Последняя цифра шифра |
|||||||||
qн0, см3/об |
80 |
70 |
60 |
50 |
55 |
65 |
75 |
85 |
70 |
60 |
qгм0, см3/об |
40 |
35 |
30 |
25 |
28 |
32 |
38 |
42 |
35 |
30 |
|
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
nн, об/мин |
1750 |
1800 |
1850 |
1700 |
1900 |
1750 |
1860 |
1900 |
1750 |
1800 |
М, нм |
22 |
20 |
21 |
23 |
19 |
24 |
20 |
21 |
24 |
19 |