45. Укажите относительные преимущества и недостатки дроссельного и машинного регулирования. В каких случаях применяют эти способы регулирования?
Для гидропривода дроссельного регулирования, в котором в качестве источника питания постоянного давления служит насос постоянной подачи с переливным клапаном, максимальный КПД не превышает 40 % . Для гидроприводов большой мощности эта схема малопригодна из-за низкой эффективности. При малых открытиях дросселя происходит непроизводительная затрата мощности, которая приводит к нагреву рабочей жидкости
Главное преимущество машинного регулирования заключается в том, что в каждый момент времени потребляемая им мощность соответствует мощности, необходимой для преодоления нагрузки. Применение машинного регулирования скорости гидропривода обеспечивает значительно более высокий КПД, более жесткую внешнюю характеристику гидропривода, то есть значительно меньшую зависимость скорости от нагрузки на исполнительном механизме по сравнению с дроссельным регулированием.
С другой стороны, для осуществления машинного регулирования требуются сложные по конструкции и дорогие в изготовлении регулируемые гидромашины. Кроме того, при машинном регулировании колебания давления в гидросистеме и изменение температуры рабочей жидкости влечет за собой изменение утечек, следовательно, и изменение расхода, что служит причиной нестабильности скорости гидродвигателя. Нестабильность движения особенно заметна при малых скоростях. В тех случаях, когда требуется обеспечить стабильную малую скорость движения выходного звена гидродвигателя и работу гидросистемы с высоким КПД, используют регулируемые насосы с устройствами для компенсации утечек при повышении давления.
Обычно машинное регулирование применяют в гидроприводах сравнительно большой мощности (более 5 кВт). Тем не менее, в каждом конкретном случае следует искать оптимальное решение с учетом указанных факторов.
46. Сравните нагрузочные характеристики гидроприводов с дроссельным и машинным регулированием. Сделайте соответствующие выводы.
Нагрузочная характеристика показывает степень стабильности скорости выходного звена при изменяющейся нагрузке. Обычно требуется наибольшая стабильность (минимальная просадка). На рис.4.11 представлены нагрузочные характеристики для различных способов регулирования, построенные при постоянных значениях рабочих объемов гидромашин при объемном регулировании и неизменных степенях открытия регулирующих дросселей при дроссельном регулировании, а также при одинаковых значениях максимальной скорости и тормозящей нагрузки. Наибольшей стабильностью обладает гидропривод с объемным регулированием (кривая 1). Значительно хуже в этом отношении дроссельное регулирование с последовательным включением дросселя (кривая 2). Параллельное включение дросселя приводит к наименее стабильной характеристике.
Сравнение способов регулирования по КПД процесса управления, представленное на рис. 4.12, показывает, что наилучший результат достигается при объемном регулировании (кривая 1), а наихудший - при последовательном включении дросселя (линия 2). Дроссельное регулирование с параллельным включением дросселя (линия 3) занимает промежуточное положение.
Следовательно, по двум важнейшим показателям - нагрузочным характеристикам и КПД, лучшие качества имеет гидропривод с объемным регулированием. Однако при выборе способа регулирования необходимо учитывать и экономические показатели.
Регулируемые гидромашины (насосы и гидромоторы), используемые при объемном регулировании, более дорогостоящие, по сравнению с нерегулируемыми, однако из-за более высокого КПД у таких гидроприводов меньше эксплуатационные расходы. Поэтому, объемное регулирование гидропривода применяют, когда существенными являются энергетические показатели, например для гидроприводов большой мощности и с длительными режимами работы. Гидроприводы с дроссельным регулированием и дешевыми, например, шестеренчатыми насосами используют обычно в маломощных системах, а также, когда режимы работы гидропривода кратковременные.