Дросселем

Составление рабочей схемы ГП

Рабочая схема ГП составляется на основании принципиальной схемы с обя-зательным включением всех выбранных конкретных элементов. На схеме следует показать все последовательно или параллельно включённые однотипные и разнотипные элементы.

Рядом с каждым гидроэлементом на схеме должен быть указан его тип, а в пояснительной записке – обоснование гидросхемы и всех принятых в ней элементов.

Режимные параметры ГП

Общие положения

На данном этапе определяются расчётные величины параметра регулирования ГП и давление срабатывания предохранительного (переливного) клапана. Эти расчётные величины определяются на основе анализа работы рабочей схемы при предельных и номинальном режимах работы ГП.

Базовыми в этом случае являются уравнения механических характеристик нагрузки (3) и уравнения статических механических характеристик гидропривода, которые в зависимости от способа регулирования имеют вид:

‑ при объёмном регулировании насосом:

; (47)

‑ при регулировании параллельно включённым (шунтовым) дросселем:

(48)

‑ при регулировании последовательно включённым (сериесным) дросселем:

(49)

где: i – номер режима работы гидропривода для соответствующей j-той механической характеристики;

; (50)

; (51)

- постоянные коэффициенты уравнений (47) (49); к_ут – суммарный коэффициент утечек элементов гидросистемы (к_ут = Σ к_{ут i} ), i – номер элемента, в котором учитываются утечки, S₁ − эффективная площадь поршня ГЦ со стороны гидролинии, где включается дроссель; S – эффективная площадь поршня, воспринимающее рабочее давление жидкости;

; (52)

- соответственно частота вращения гидромотора и скорость поршня гидроцилиндра холостого хода ГП при параметре регулирования насоса β _н = 1, 0;

; (53)

- максимальные величины соответственно момента гидромотора и усилия на штоке поршня ГЦ (при режиме короткого замыкания гидродвигателя); р_пк – рабочее давление (давление настройки) напорного (переливного) клапана.

Допущения, при которых записаны эти уравнения, должны быть оговорены. Так, гидромеханический КПД для всех гидромашин считается постоянным; потери давления в гидролиниях не учитываются, за исключением потерь на управляемых дросселях; утечки в элементах ГП учитываются только при объёмном регулировании и регулировании шунтовым дросселем.

Для определения параметров регулирования насоса β _{н j} или дросселя β _{др j} уравнения (47)…(49) решаются относительно требуемого параметра регулирования:

‑ при объёмном регулировании:

; (54)

‑ при регулировании шунтовым дросселем:

; (55)

‑ при регулировании сериесным дросселем:

. 56)

Параметры регулирования рассчитываются минимум для пяти режимов работы нагрузки включая предельные режимы нагружения.

Все элементы гидропривода должны быть выбраны так, чтобы выдерживались следующие условия:

β _{др max} 0, 9; β _{др min} 0, 2; ∆ β _др = β _{др max} - β _{др min} ≥ 0, 5

(57)

β _{н max} 0, 9; β _{н min} 0, 2; ∆ β _н = β _{н max} – β _{н min} ≥ 0, 5

При определении параметров регулирования следует учесть особенности расчёта их для различных способов регулирования:

7.2 Объёмное регулирование

Давление р_пк срабатывания предохранительного клапана выбирается на 10…15% выше необходимого давления р_{1 max}, развиваемого насосом при максимальной нагрузке ГП:

р_пк = (1, 1…1, 15) р_{1 max} = (1, 16…1, 21) р_{2 max} (58)

При необходимости величина давления срабатывания р_пк корректируется условиями переходного процесса ‑ обычно по времени разгона или пуска. При невыполнении условия (57) необходимо заново вернуться к выбору насоса (см., например, пример 5).

7.3 Регулирование параллельно включённым (шунтовым)

дросселем

Если в результате расчёта не выдерживаются условия (57), необходимо проанализировать причины этого и подобрать в справочнике другой дроссель.

В том случае, когда подобрать дроссель с необходимой характеристикой не удается, необходимо установить дополнительно к существующему управляемому дросселю РД с максимальным проходным сечением μ f_др.max (параллельно (при ∆ β _др > 0, 9) или последовательно (при ∆ β _др < 0, 3)) ещё один, нерегулируемый, дроссель НРД постоянного сечения μ f_п .

Схемы установки и обозначения этих дросселей представлены на рис. 15.

В этом случае эффективное проходное сечение μ f_экв.i эквивалентного дросселя ЭД определится в зависимости от схемы соединения составляющих дросселей по зависимости:

‑ при последовательном соединении дросселей (схема 2):

; (59)

‑ при параллельном соединении дросселей (схема 1):

. (60)

При этом, может быть принят такой порядок расчёта параметров эквивалентного дросселя:

1. Для предельных режимов работы ГП (максимальная и минимальная нагрузки) на основании зависимостей (48) и (51) определяем значения эффективных проходных сечений μ f_экв.i эквивалентного дросселя:

; (61)

2. На основании зависимости (59) с учётом необходимых значений и параметра регулирования регулируемого дросселя определяем требуемые максимальные значения значения проходных сечений регулируемого и постоянного дросселей:

‑ при последовательном соединении дросселей:

; (62)

‑ при параллельном соединении дросселей:

; (63)

3. По полученным значениям эквивалентных сечений выбираем (или проектируем) необходимые дроссели и определяем (для этих же режимов работы ГП) фактичекие предельные значение параметра регулирования β _{др i} регулируемого дросселя:

- при последовательном соединении дросселей;

; (64)

- при параллельном соединении дросселей;

. (65)

Полученные значения β _др.i проверяют на соответствие условию (57)

Пример 6

Гидропривод, регулируемый параллельно включённым (шунтовым) дросселем, включает в себя гидромотор Г15-24 и насос НШ-98к.

Характерные режимы работы нагрузки определяются следующими параметрами:

Подобрать дроссель и рассчитать его параметры.

Решение

1 .Для выбора дросселя определяем давление перед дросселем и максимально-возможный расход рабочей жидкости, проходящей через дроссель. Эти параметры зависят от режимных параметров нагрузки и паспортных характеристик выбранных гидромашин:

где

- частота вращения приводного асинхронного двигателя с учётом 3% скольжения.

2 .По этим данным ориентировочно выбираем дроссель ДО25-20 со следующей паспортной характеристикой:

Номинальный расход .

Номинальное давление .

Потери давления при номинальном рас-

ходе через полностью открытый дроссель .