Об’ємний гідропривод: Конспект лекцій (Лекції 1-36: Загальні відомості про об’ємний гідропривод. Нові прогресивні технології і перспективи розвитку гідроприводів), страница 42

Принципова схема такого гідроприводу показана на Рис.4.8. Регульований дросель ДР встановлений у напірній гідролінії насоса Н перед направляючим розподільником Р. Швидкість руху поршня гідроциліндра Ц визначається витратою робочої рідини, що надходить до гідроциліндра, тобто витратою через дросель. При зміні площі прохідного перетину дроселя відбувається регулювання швидкості руху поршня. Тому, що пропускна спроможність дроселя обмежена перепадом тиску на ньому і його прохідним перетином, а подача насоса постійна, надлишки витрати направляються на злив через клапан тиску КТ, що працює в режимі переливного клапана. Тому з метою зменшення втрат необхідно щоб подача насоса не перевищувала максимальної пропускної спроможності дроселя.

Розглянемо основні статичні характеристики гідропривода. Спочатку установимо відповідність між тисками в окремих точках гідросистеми і навантаженням R, що переборюється гідроприводом.

З рівняння рівноваги поршня гідроциліндра без урахування механічних втрат випливає, що

                 (4.18)

де  і - тиски в порожнинах гідроциліндра;  робочі площі поршня. Перейшовши від повного навантаження R на штоку гідроциліндра до питомого навантаження , маємо

                            (4.19)

                                                                      Рис.4.8. Дросель встановлений на вході

Тиск  визначається опором зливальної гідролінії. З метою акцентування уваги на втратах енергії за рахунок способу регулювання швидкості надалі  не враховуються втрати тиску в гідролініях і направляючій апаратурі. Тому можна покласти . Тоді тиск у робочій порожнині гідроциліндра визначається навантаженням і прямопропорційний  йому.

Перепад тиску на дроселі також визначається навантаженням на шток гідроциліндра, тому що тиск у напірній лінії насоса р_н визначається налагодженням клапанна КТ.

                                                                                       (4.20 )

Тому якщо врахувати, що тиск перед клапаном тиску, що працює в режимі переливного, мало змінюється в залежності від    витрати рідини, що йде на злив.

  р_н = р_к = Const.

Рис.4.9. Статичні характеристики привода з дроселем на вході

Характер зміни тисків від навантаження з врахуванням прийнятих допущень показаний на (рис. 4.9 а). З графіка випливає, що найбільше питоме навантаження, яке привод може подолати, дорівнює

.

Варто також відзначити, що перепад тиску на дроселі, особливо при малих навантаженнях, досягає великих значень. Тим самим створюються сприятливі умови для виникнення облітерації в робочій щілині дроселя.

Швидкість руху поршня гідроциліндра υ визначається витратою рідини через дросель

                                                        .                               

Припустивши, що застосовано турбулентний дросель, і з врахуванням залежностей (4.19) і (4.20), маємо

                                                                                      (4.21)

де f - площа прохідного перетину дроселя, ρ - щільність робочої рідини.

Залежність  є параболою і свідчить про малу жорсткість гідропривода з дросельним керуванням. При  виникає  гальмування поршня гідроциліндра, у зв'язку з чим це навантаження називається . навантаженням гальмування. Характеристики побудовані при . Максимальне значення швидкості при  називається швидкістю холостого  ходу , тому що навантаження на приводі в цьому режимі роботи дорівнює нулю.

Потужність, споживана насосом, без врахуванням втрат або вхідна потужності в гідроприводі

                                             (4.22)

є постійна і не залежить ні від навантаження на штоку, ні від швидкості його переміщення.

Потужність гідроциліндра або вихідна потужність гідропривода, визначається виразом

.                                                            (4.23)

Підставивши в (4.23) рівняння (4.21), отримаємо

 .                                                        (4.24)

При питомих навантаженнях р = 0 і  вихідна потужність дорівнює нулю.