Скорость вращения вала регулируемого гидромотора

Различают два основных способа регулирования частоты вращения гидромотора и скорости перемещения штоков гидроцилиндров: дроссельный и объемный.

При дроссельном регулировании частота вращения вала гидромотора зависит от гидравлического сопротивления линии, в которую включен гидромотор. Сопротивление линии регулируется дросселем, установленным последовательно или параллельно с гидромотором. Дроссельный способ регулирования используют преимущественно в гидросистемах эпизодического действия или в системах небольших мощностей, что обусловлено сравнительно низким кпд этого способа регулирования. Основным достоинством гидропривода с дроссельным регулированием является простая конструкция входящих в нее машин (насос и гидродвигатель – нерегулируемые).

При объемном регулировании изменение частоты вращения достигается изменением рабочего объема насоса или мотора. Объемное регулирование требует применения гидромашин регулируемого типа. Достоинством гидропривода с объемным регулированием является его высокая экономичность и жесткая нагрузочная характеристика. Скорость этого привода незначительно зависит от нагрузки.

Схема передачи с объемным регулированием и график зависимости скорости от нагрузки показаны на рис. 3. В состав передачи с объемным регулированием входят бак 1, регулируемый гидромотор 2, предохранительный клапан 3 и регулируемый насос 4.

Рис. 3. Схема (а) и нагрузочная характеристика (б) передачи с объемным регулированием скорости

Расчетную зависимость частоты вращение вала гидромотора от нагрузки получают из уравнений расхода:

; .

Поскольку при замкнутой циркуляции потока жидкости в передаче , то частота вращения вала гидромотора будет равна

.

Для гидромашин аксиально-поршневого типа

,

где и – диаметры делительных окружностей блоков цилиндров насоса и мотора; и – углы установки наклонных дисков соответственно у насоса и мотора; и – диаметры поршней насоса и мотора; и – количество поршней у насоса и у мотора.

График зависимости частоты вращения вала гидромотора от момента (давления) нагрузки принято называть нагрузочной или механической характеристикой передачи (рис. 3, б).

Из уравнения (2) следует, что уменьшение частоты вращения мотора с ростом момента нагрузки обусловлено ростом утечек. График зависимости имеет такой же вид, как и график зависимости .

При увеличении нагрузки от нулевого до номинального значения частота вращения гидромотора снижается на величину (рис. 3, б)

.

Для передач со значениями 0,95 … 0,97 относительное уменьшение частоты вращения составляет величину порядка 6 … 10 %. Таким образом, объемный способ регулирования обеспечивает высокую “жесткость” механической характеристики привода.

Диапазон регулирования частоты вращения передачи с объемным регулированием составляет примерно : = 1 : 30, если регулируется одновременно насос и мотор.

Дроссельное регулирование применяется преимущественно в системах с гидрогенератором (насосом) постоянного давления.

Таким генератором может служить нерегулируемый насос, работающий совместно с автоматом разгрузки и гидропневматическим аккумулятором, центробежный насос или регулируемый насос, работающий в режиме постоянного давления.

Дроссель в системах с const устанавливается либо в линии питания гидромотора (на входе), либо в сливной магистрали (на выходе). Схемы с дросселем в сливной магистрали обеспечивают двухстороннюю жесткость питаемого гидромотора, поэтому такие системы можно применять при колебающихся и знакопеременных нагрузках. Кроме того, схемы с дроссельным регулятором в сливной магистрали более устойчивы против автоколебаний.

Читайте также: Инверторный линейный компрессор или инверторный что надежнее

Нагрузочную характеристику передачи с дроссельным регулированием скорости при последовательном включении регулятора рассчитывают из уравнений расхода для дросселя и двигателя и уравнения перепадов давления:

; ; ; .

, (4)

.

Из зависимости (4) следует, что нагрузочная характеристика привода с дроссельным регулированием описывается выражением вида корня квадратного из перепада давления на дросселе. Жесткость нагрузочной характеристики привода с дроссельным регулированием, особенно в области максимальных нагрузок, невелика. В точке характеристики, где , гидропривод останавливается. Схема и нагрузочная характеристика передачи с дросселем, включенным последовательно с гидромотором, показаны на рис. 4.

Рис. 4. Схема (а) и нагрузочная характеристика (б) передачи с дроссельным регулированием скорости при последовательном включении дросселя

Реже применяют системы дроссельного регулирования, в которых давление определяется нагрузкой гидродвигателя. В такой системе излишек подачи насоса сбрасывается в бак через дроссель, установленный параллельно с мотором. Подача насоса делится на два параллельных потока, один из которых идет на слив в бак, а второй поступает в гидромотор.

Уравнение расходов для системы с параллельно включенным дросселем имеет вид

Давление в системе соответствует давлению нагрузки:

.

Система с параллельно включенным дросселем потребляет мощность, меньшую номинальной мощности установленного в ней насоса, что снижает нагрев жидкости. Последнее обусловлено тем, что давление в этой системе пропорционально нагрузке и лишь при максимальном ее значении может достигнуть номинального значения.

Недостатком системы с = var является ее пониженная жесткость и необходимость индивидуального источника питания для каждого потребителя.

Для систем дроссельного регулирования скорости существуют оптимальные режимы работы. Для определения соотношения между давлением нагрузки и давлением питания, при котором мощность двигателя максимальна (потери в системе для упрощения расчетов не учитываются), используют выражение для расчета мощности двигателя в системе с последовательной установкой дросселя:

.

В точке характеристики, где , производная равна нулю, т.е.

. (5)

Решив уравнение (5), получают

.

При оптимальной нагрузке кпд передачи с дроссельным регулированием составит

;

.

Системы дроссельного регулирования можно применять лишь в передачах малых мощностей или в передачах, работающих эпизодически. Практически при мощностях более 10 кВт при использовании этих систем возникают трудности теплоотвода.

Частоту вращения гидромотора в системе с переливным клапаном (рис. 5) можно определить графическим методом.

Рис. 5. Схема дроссельного регулирования скорости гидромотора в системе с переливным клапаном

На рис. 6 показаны характеристики дросселя 4, переливного клапана 2, гидромотора 3, нагрузка на который предполагается постоянной, и насоса 1, построенные в координатах .

Рис. 6. Характеристика гидромотора в системе с переливным клапаном

Суммируя по давлениям характеристики 4 и 3, а затем складывая с полученной характеристику 2 по расходам, находят точку А пересечения результирующей характеристики с характеристикой насоса.

Точка А является рабочей точкой системы. Из рис. 6 следует, что различные расходы , а значит, и различную скорость гидромотора можно получить, изменяя сопротивление дросселя (т.е. характеристику 4).

Читайте также: P17c7 датчик 3 частоты вращения входного вала

При полностью заторможенном гидромоторе рабочей точкой системы будет точка В. Давление, создаваемое насосом, равно , а подача . На линии СА характеристика системы будет соответствовать объемному регулированию (до открытия переливного клапана). От А до В режим регулирования – дроссельный.

Видео:Аксиально-поршневые регулируемые насосы - устройство и принцип работыСкачать

Регулирование гидропривода

Скорость движения исполнительных органов объемного гидропривода зависит от расхода жидкости, поступающего в рабочую камеру, и от объема этой камеры, поэтому возможности регулирования скорости гидроприрвода основаны на различных способах изменения расхода, либо на изменении объема рабочей камеры. Рассмотрим подробнее каждый из возможных способов регулирования скорости движения исполнительных механизмов гидравлического привода.

Видео:Обучающий материал гидромоторы и гидронасосы RexrothСкачать

Объемное регулирование

Данный способ регулирования основан на изменении объема рабочих камер гидромашин — насосов и гидромоторов.

Регулирование рабочего объема насоса

Подачу объемного насоса можно вычислить по формуле:

где
• q — объем рабочей камеры насоса
• n — частота вращения вала насоса
• η — объемный КПД

Получается, что изменения объем рабочей камеры насоса, можно регулировать расход жидкости, подаваемой в напорный трубопровод при постоянной частоте вращения.

Насосы, конструкция которых позволяет изменять объем рабочей камеры называют регулируемыми. Наибольшее распространение получили регулируемые пластинчатые и аксиально-поршневые насосы.

Конструкция регулируемых машин значительно сложнее чем нерегулируемых, а значит регулируемые насосы значительно дороже. Высокая стоимость является одним из главных недостатков объемного регулирования гидропривода.

Объемное регулирование насоса часто применяется для изменения скорости движения гидроцилиндров.

Регулирование рабочего объема гидромотора

Скорость вращения вала гидромотора можно вычислить, используя зависимость:

Используя данную зависимость можно сделать вывод, что изменяя объем рабочей камеры гидромотора можно регулировать скорость вращения вала.

Регулируемым называют гидромотор, в конструкции которого предусмотрена возможность изменения объема рабочей камеры. Наиболее часто используются регулируемые аксиально-поршневые моторы, существуют конструкции регулируемых пластинчатых и радиально-поршневых гидромоторов.

На риунке показан регулируемый аксиально-поршневой насос, изменение узла наклона блока, в данном случае, осуществляется с помоью механической передачи. При изменении угла наклона меняется величина хода поршней, а значит и подача насоса, чем меньше уогл — тем меньше ход.

Достаточно часто используется схема объемного регулирования с одновременным использованием регулируемых насоса и гидромотора. Наибоольшее распространение получили регулируемые аксиально-поршневые моторы.

Преимущества объемного регулирования

Недостатки объемного регулирования

Видео:Шестеренный гидромотор - устройство, работа, достоинства и недостаткиСкачать

Дроссельное регулирование

Суть дроссельного регулирования заключаются в отводе части жидкости, подаваемой насосом. Подача насоса при дроссельном регулировании делится на два потока.

• где Qгд — расход, подводимый к гидродвигателям
• Qсл — расход отправляемый на слива

Изменяя соотношение этих расходов можно менять скорость движения исполнительных механизмов.

В зависимости от схемы установки регулируемого гидравлического сопротивления — дросселя, различают три типовых схемы дроссельного регулирования гидропривода:

• Последовательное
  • в линии нагнетания
  • в линии слива

  Рассмотрим подробнее каждый из этих способов регулирования.

  Последовательное регулирование с установкой дросселя в линии нагнетания

  Дроссель или регулятор расхода при данном способе регулирования устанавливается в линию нагнетания насоса, он необходим для создания необходимого перепада давления. Сброс части жидкости осуществляется через предохранительный клапан.

  Читайте также: Датчик положения коленчатого вала kia cerato

  Рассмотрим принцип работы схемы с последовательным дроссельным регулированием.

  

  При полном открытии дросселя весь поток жидкости направляется к гидроцилиндру, скорость его движения при переключении распределителя будет максимальной.

  При уменьшении проходного сечения дросселя давление перед ним будет увеличиваться. При достижении давления начала открытия предохранительного клапана, часть жидкость через него будет отправляться на слив. Скорость перемещения штока гидроцилиндра будет уменьшаться.

  При дальнейшем закрытии дросселя давление перед ним будет расти, а значит предохранительный клапан будет открываться сильнее отправляя большее количество жидкости на слив. Что позволит уменьшать скорость движения штока цилиндра.

  Данный способ регулирования характеризуется простотой реализации и относительной дешевизной органов регулирования. Однако дросселирование обуславливает большие потери энергии, а значит низкий КПД и большое тепловыделение. Причем при последовательном регулировании, нагретая на дросселе жидкость будет поступать в полость исполнительного гидродвигателя.

  Последовательное регулирование с установкой дросселя в линии слива

  Дроссель может устанавливаться не только в линии нагнетания насоса, но и в линии слива гидродвигателя, такую схему называют последовательным регулированием гидравлического привода с установкой дросселя в линии слива.

  

  В результате уменьшения проходного сечения дросселя давление в линии нагнетания будет возрастать, когда оно достигнет величины достаточной для открытия предохранительного клапана часть жидкости через него будет отправлена на слив. Получается что при дроссельном регулировании гидродвигатель постоянно будет находится под нагрузкой за счет противодавления на сливе, что может негативно сказаться на его ресурсе.

  При установке дросселя в линии слива нагретая на гидравлическом сопротивлении жидкость поступает не к гидродвигателю, как в случае с установкой дросселя в линию нагнетания, а в накопительный бак, где накопленное тепло рассеивается.

  Параллельное дроссельное регулирование скорости гидропривода

  Схема параллельного регулирования с помощью дросселя показана на рисунке.

  

  Дроссель установлен параллельно гидроцилиндру. При увеличении открытия дросселя поток жидкости, проходящий через него на слив будет увеличиваться, а поток жидкости направляемый к гидродвигателю будет уменьшаться. Изменяя открытие дросселя можно регулировать соотношение расходов этих потоков. Выделяемое при дросселировании тепло с помощью жидкости отводится в бак.

  Достоинства дроссельного регулирования гидравлического привода

  Недостатки дроссельного регулирования

  Видео:Как правильно эксплуатировать насос НШ /ТОП-5 ошибок/Скачать

  

  Частотное регулирование скорости гидропривода

  В том случае, если для вращения вала насоса используется электродвигатель, для изменения подачи можно применить частотное регулирование.

  Подача насоса определяется его рабочим объемом и частотой вращения вала, изменяя частоту можно влиять на подачу насоса.

  

  Для регулирования частоты вращения вала электродвигателя, а значит и насоса, используется специальный регулятор частоты. Он позволяет изменять скорость вращения вала электродвигателя в широком диапазоне. При увеличении частоты вращения подача насоса будет расти, при уменьшении — снижаться.

  Диапазон регулирования ограничен возможностями частотного регулятора, и величиной рабочего диапазона частот вращения насоса, например радиально-поршневые насосы устойчиво работают в диапазоне 1000 — 3000 об/мин.

  • Свежие записи
    • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
    • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
    • Какие моторы бывают у стиральных машин
    • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
    • Как снять стопорную шайбу с вала
    • Правообладателям
    • Политика конфиденциальности

    
    

    источники:

    https://evakuatorinfo.ru/skorost-vrascheniya-vala-reguliruemogo-gidromotora

    🔥 Видео

    Аксиально-поршневой насос и гидромотор устройство и принцип работыСкачать

    

    Испытание гидромотора МГП-80.Скачать

    

    как ЛЕГКО сделать ВОМ или ГИДРОМОТОР из НШ.Скачать

    

    Гидромоторы МГП и MP. Героторные гидромоторы.Скачать

    

    Как определить вращение насоса НШ /3 способа/Скачать

    

    Гидромотор 303.3.112.501.002 аксиально-поршневой регулируемый | Кран-МастерСкачать

    

    Регулируемый аксиально поршневой насос гидромотор устройство и принцип работыСкачать

    

    Как правильно подобрать вращение насоса НШ при установке на двигательСкачать

    

    Аксиально-поршневые гидромашины. Виды, устройство, принцип работы и расчетСкачать

    

    МГП и МР чем отличаются ??Скачать

    

    Аксиально-поршневой насос, изменения направления вращения насоса.Скачать

    

    Подключил гидромотор / куда его применить?Скачать

    

    Работа гидромотора МГП-100 с насосом НШ-10Скачать

    

    Поставил дозатор и гидромотор ИСПЫТАНИЯСкачать

    

    Регулятор расхода на гидромотор и на гидроходСкачать

    

    Гидромотор 310.112.00.06 нерегулируемый (реверсивный, шлицы) | Кран-МастерСкачать