Дроссельное регулирование скоростей. Пневматические исполнительные механизмы

Регулирование скорости движения поршня. Рассмотренные выше методы расчета гидравлических исполнительных механизмов позволяют найти минимально возможное при заданных условиях время срабатывания, что существенно при их проектировании. В условиях эксплуатации, в зависимости от конкретных условий, приходиться регулировать время срабатывания. Это осуществляется управлением скоростью движения поршня.

Существует несколько способов регулирования скорости движения поршня, среди которых находится дроссельное, заключающееся в том, что поток рабочей жидкости проходит через устройство с суженным отверстием (дроссель), создающим сопротивление потоку.

Заметим, что такой способ регулирования имеет определенный недостаток – часть энергии рабочей жидкости тратится на преодоление сопротивления дросселя, причем эта энергия переходит в тепло, которое нагревает жидкость и сокращает срок ее службы. Однако простота системы и удобство обслуживания обеспечили ее широкое распространение.

В зависимости от места установки дросселя различают несколько схем регулирования скорости.

 

 

 

Рис. 13. Дроссельное регулирование скорости движения поршня:

а – дроссель на входе; б – дроссель на выходе; в – дроссель на ответвлении

 

1 .Дросселирование на входе Регулируемый дроссель Др, у которого проходное сечение f может меняться от f _max до 0, устанавливается на напорной магистрали последовательно с гидроцилиндром, слив свободный.(Рис.13, а)

Система регулирования имеет низкий к.п.д.; нагретая в дросселе рабочая жидкость поступает в гидроцилиндр и входит в контакт с его уплотнительными элементами. Систему нельзя использовать при отрицательных направлениях силы сопротивления Р _С­, что может привести к разрыву потока жидкости. Пример такой ситуации - ГЦ с вертикальным расположением оси, поршень которого находится под воздействием силы тяжести поступательно движущихся частей.

– уравнение Бернулли.

– площадь прохода

 

V

 

f

 

Особенности этой схемы:

“+” – линейная характеристика.

“-” – низкий КПД, КПД<36%.

“-” – разогрев жидкости (из-за ее сжатия)

“-” – Если Рс<0, то происходит разрыв потока, т.е. регулирование не работает – это гидравлический удар.

2. Дросселирование на выходе (рис.13 б). Как и в предыдущем случае, дроссель Др установлен последовательно с гидроцилиндром ГЦ, но на линии слива.

Отличительные особенности этой системы регулирования – возможность ее использования при отрицательных величинах усилия Р _С; нагретая в дросселе жидкость в гидроцилиндр не попадает, а направляется в сборник, где подвергается кондиционированию. Прочие свойства – те же, что и у системы с дросселем на напорной линии.

1. Дросселирование на ответвлении (рис. 13, в). В этом случае осуществляется параллельная установка дросселя и гидроцилиндра. Нагретая в дросселе Др жидкость в гидроцилиндр ГЦ не поступает; к.п.д. гидропривода при такой системе регулирования выше, чем в предыдущих случаях, однако использовать ее при отрицательных Р _С нельзя.

“+” – жидкость не нагревается (горячая жидкость сбрасывается)

“+” – можно работать с отрицательной Рс

“-” - КПД<36%.

V

 

F

 

3. Дросселирование на ответвлении (рис. 13, в). В этом случае осуществляется параллельная установка дросселя и гидроцилиндра. Нагретая в дросселе Др жидкость в гидроцилиндр ГЦ не поступает; к.п.д. гидропривода при такой системе регулирования выше, чем в предыдущих случаях, однако использовать ее при отрицательных Р _С нельзя.

V

 

f

 

“+” – КПД выше (1) и (2)

“+” – нагретая жидкость не поступает

“-” – при Рс<0 система не регулируется, дроссель не работает.