Управление гидроприводом. Общие сведения. Часть 3.

При регулировании гидродвигателем картина изменения n и Мкр бvдет иная (рис. 67, б). С уменьшением qд крутящий момент уменьшается по линейной, а частота вращения вала увеличивается по гиперболической зависимости. В момент, когда Мкр=Мп, qд=qд min, nд=nд maх, вал гидромотора остановится. Дальнейшее уменьшение qд, реверс и возрастание qд происходят при неподвижном вале гидромотора. В это время повышается давление насоса, в работу включается напорный клапан, через который будет перетекать весь поток рабочей жидкости Qн=qн*nн. Вращение вала гидромотора в другом направлении возобновится лишь при qA>qA min, когда Мkр > Mп. При этом движение начнется не плавно, а рывком с nд=nд mах, постепенно уменьшаясь с увеличением qд.

Рис. 67. Изменение скорости вращения вала гидромотора при реверсе

undefined

Таким образом, реверс гидропривода путем управления гидромотором является неудовлетворительным, в то время как реверс вращения вала гидромотора насосом — плавный.

Машинное управление при меняют также в гидроприводах с другими типами гидродвигателей. Так, на рис. 65, б скорость движения поршня гидроцилиндра 3 можно регулировать, изменяя рабочий объем насоса 1. На рис. 65, б напорный клапан 2 выполняет функцию предохранительного. Главное преимущество машинного управления заключается в том, что в каждый момент времени мощность гидропривода соответствует мощности, необходимой для преодоления полезной нагрузки и достижения требуемой скорости движения, а гидропривод работает при максимальном КПД.

Рис. 65. Схемы гидроприводов с машинным управлением

Недостаток машинного управления — необходимость применения дорогостоящих, сложных по конструкции и в эксплуатации насосов и гидромоторов. При машинном управлении колебания давления в гидросистеме, температуры и вязкости рабочей жидкости вызывают соответствующее изменение утечек во всех элементах гидропривода, что приводит К изменению расхода гидродвигателя и скорости движения его выходного звена.

Нестабильность движения особенно заметна при малых расходах из-за резкого падения объемного КПД. На рис. 68 приведен пример зависимости объемного КПД от подачи для регулируемых пластинчатого (кривая 1) и поршневого (кривая 2) насосов. Эта зависимость получена при р=4 МПа.

Рис. 68. Зависимость no для насосов. Рис. 69. Схема устройства для компенсации утечек.

Из рисунка видно, что при подаче до 3 л/мин объемный КПД даже у сложных по конструкции поршневых насосов колеблется в пределах 0,7-0,98. Таким образом, если расход в гидросистеме должен быть, например 1 л/мин, то при изменении давления от О до 4 МПа объемный КПД и подача насосов изменятся у поршневого на 20 %, а у пластинчатого на 44 %. Соответственно будет изменяться и скорость движения выходного звена гидродвигателя.

В случаях, когда в условиях меняющейся полезной нагрузки требуется обеспечить стабильную малую скорость движения выходного звена гидродвигателя и работу гидропривода с высоким КПД, применяют регулируемые насосы, снабженные специальными устройствами для компенсации утечек рабочей жидкости при повышении давления. Пример принципиальной схемы гидропривода с регулируемым пластинчатым насосом типа Г12-5, оборудованным одним из вариантов таких устройств, приведен на рис. 69. Во время работы статор насоса 1 находится под воздействием неуравновешенной силы R давления рабочей жидкости в зоне нагнетания и стремится занять положение, соответствующее нулевому эксцентриситету (на рис. 69 влево). Поршень 2 регулятора подачи, находящийся под воздействием пружипы, препятствует этому.

На статор воздействуют также поршень 8 компенсационного устройства, воспринимающего давления Рн и Рl, И усилие N пружины, передаваемое через поршень 2. Расход дросселя, а следовательно расход гидродвигателя не зависят от преодолеваемой нагрузки Р, характеризуемой давлениями Р1 и РН. При увеличении нагрузки Р соответственно возрастают давления Р1 и РН И утечки в насосе. Одновременно изменяется соотношение сил, действующих на статор насоса, и поршень компенсатора перемещается, увеличивая эксцентриситет и подачу насоса настолько, чтобы восполнить утечки и сохранить расход через дроссель постоянным. На схеме (рис. 69) дроссель 5 демпфирует движение поршня 7 компенсатора, напорный клапан 3 — предохранительный, а клапан 6 — подпорный. Недостаток рассмотренной схемы компенсационного устройства — невозможность исключения влияния на утечки изменения температуры рабочей жидкости.