Системы  ОГП  с  замкнутой  циркуляцией

Потока  жидкости

   Рассмотрим типичную систему ОГП с замкнутой циркуляцией потока жидкости (рис. 87). На  схеме  представлены  реверсивный

Рис. 87. Принципиальная схема системы ОГП с замкнутой

          циркуляцией потока жидкости

 

регулируемый насос 1, регулируемый реверсивный гидромотор 2, предохранительные клапаны 3 и 4. Насос 1 может подавать жидкость в линию а, жидкость под давлением поступает в гидромотор 2, вращает ротор вместе с валом, с которого снимается полезный крутящий момент. Пройдя через гидромотор, жидкость по линии в возвращается на всасывание в насос 1, в котором снова получает приращение энергии. При увеличении нагрузки на валу гидромотора сверх  допустимой величины, число оборотов его начинает снижаться, давление в линии а резко увеличивается, срабатывает предохранительный клапан 4. При этом часть подачи насоса отводится в линию в, рост давления прекращается, и ОГП защищён от перегрузки. При необходимости изменения направления вращения выходного вала гидромотора реверсируется двигатель насоса 1, при этом жидкость подаётся в линию в, вращает гидромотор в другую сторону, и по линии а  возвращается в насос. В этом случае защиту от перегрузки осуществляет предохранительный клапан 3. Обычно в подобные схемы включают ещё насос подпитки, который компенсирует утечки жидкости через уплотнения насоса и гидродвигателя.

 

Системы  ОГП  с  разомкнутой  циркуляцией

Потока  жидкости

 

Большое распространение в технике получили нерегулируемые ОГП с гидродвигателем поступательного движения – силовым гидроцилиндром (рис. 88). Нерегулируемый нереверсивный насос 1

  Рис. 88. Принципиальная схема системы ОГП с разомкнутой

                  циркуляцией потока жидкости

через фильтр 2 и двухпозиционный распределитель 3 с кулачковым управлением и пружинным возвратом подаёт жидкость в верхнюю полость гидроцилиндра 4. Поршень гидроцилиндра движется вниз, вытесняя жидкость из нижней полости гидроцилиндра через распределитель 3 в гидробак 6. В случае перегрузки на штоке гидроцилиндра срабатывает предохранительный клапан 5, отводя часть подачи насоса в гидробак 6. Рост давления прекращается, опасности для ОГП не возникает. В данной схеме разрыв циркуляции жидкости происходит за счёт использования гидробака, при этом реверсирование насоса невозможно, и изменить направление движения поршня в гидроцилиндре можно только за счёт распределителя 3. В этом случае напорная линия через распределитель соединяется с нижней полостью гидроцилиндра, а жидкость из верхней полости вытесняется через каналы распределителя в гидробак.

 

Способы  регулирования  ОГП

 

    Применяются два способа регулирования скорости движения выходного звена – штока гидроцилиндра или выходного вала гидромотора – объёмное (машинное) регулирование и дроссельное.

 

      Машинное регулирование производится за счёт изменения рабочего объёма насоса или гидродвигателя, или того и другого одновременно:    

 

а) Регулирование изменением рабочего объёма насоса:

 

Подача насоса плавно изменяется с помощью изменения эксцентриситета ротора в радиально-поршневом насосе или угла установки диска в аксиально-поршневом насосе.

Пусть  - параметр регулирования (отношение текущего рабочего объёма машины к его максимальному значению), тогда (без учёта объёмных потерь): 

 

где q _н - рабочий объём насоса (объем жидкости, транспортируемой насосом за один оборот вала), q _м – рабочий объём гидромотора, е _н – параметр регулирования насоса, n_н  - число оборотов насоса. При данном   е _н  скорость вращения гидромотора практически не зависит от нагрузки на нём (лишь незначительно уменьшается за счёт увеличения утечек при росте давления).

 

    б) Регулирование изменением рабочего объёма гидродвигателя:

 Подобное регулирование возможно лишь в ОГП вращательного движения, когда при уменьшении рабочего объёма гидромотора число оборотов вала будет увеличиваться:

 

   (без учёта объёмных потерь).

 

При е _м → 0 n_м → ∞, поэтому нельзя допустить слишком малые рабочие объёмы гидромоторов (ротор его может пойти «вразнос»).

 

в) Регулирование изменением рабочих объёмов и насоса, и гидродвигателя

Этот способ применяется при необходимости расширения диапазона регулирования ОГП.

 

Регулирование выполняется  в следующей последовательности:

 

1. Насос устанавливают в положение нулевого рабочего объёма (е _н = 0), а гидромотор – максимального (е _м = 1).

 

2. Плавно увеличивают рабочий объём насоса до максимума (е _н = 1), при этом растёт и скорость гидромотора.

 

3. Увеличивают скорость гидромотора, уменьшая его рабочий объём, при этом не допуская критического режима (n_м → ∞) и с учетом соотношения:

             (без учёта объёмных потерь).

 

    Принцип дроссельного регулирования заключается в том, что часть подачи нерегулируемого насоса отводится через дроссель или клапан на слив, минуя гидродвигатель. При этом возможны два способа включения дросселя – последовательно с гидродвигателем или параллельно ему (рис. 89).

Нереверсивный нерегулируемый насос 1 через дроссель 2, двухпозиционный распределитель 3 с ручным управлением, подаёт жидкость в гидроцилиндр 4. При увеличении нагрузки на штоке гидроцилиндра, давление в системе ОГП растёт, открывается разгрузочный клапан 5 и часть подачи насоса сбрасывается в гидробак 6.

                  а                                                        б

Рис. 89. Схема включения дросселя в состав ОГП:

а) последовательно; б) параллельно

 

 

а) Последовательное включение (рис. 89а)

 

 При полном открытии дросселя скорость штока максимальна, при полном  закрытии – скорость равна 0, вся подача насоса уходит на слив – в гидробак. Дроссель может устанавливаться как перед гидродвигателем, так и после него (предпочтительнее – после, поскольку при этом гидродвигатель работает более устойчиво, а тепло, выделяемое при дросселировании, отводится в гидробак без нагрева гидродвигателя).

 

б) Параллельное включение дросселя (рис. 89 б)

Гидравлическая схема ОГП включает те же элементы, что и в предыдущем случае, однако в точке А происходит разделение потока. Часть потока уходит через распределитель 3 в гидроцилиндр, часть соединяется с параллельно включённым дросселем 2. При    полностью открытом дросселе скорость поршня будет наименьшей и большая часть подачи насоса будет уходить через дроссель на слив в гидробак. При полностью закрытом дросселе скорость поршня максимальна и вся подача насоса уходит в гидроцилиндр.