第三章 节流调速回路分析.ppt
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1、第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析1本章研究内容本章研究内容o液压阀液压缸、液压马达回路的工作特性液压阀液压缸、液压马达回路的工作特性o节流调速回路节流调速回路o压力适应回路压力适应回路o功率适应回路功率适应回路2第一节第一节 节流调速回路节流调速回路o节流调速回路的分类节流调速回路的分类3进油口节流调速进油口节流调速回油口节流调速回油口节流调速旁路节流调速旁路节流调速第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路一一.采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路4(一一)进口节流调速回路进口节流调速回路执行元件速度计算执行元件速度计算速
2、度速度v v随节流阀开度随节流阀开度a a和负载和负载F F的变化的变化而变化。而变化。评价回路性能的指标:评价回路性能的指标:p速度负载曲线速度负载曲线p速度刚度速度刚度T(T(负载特性、机械特性负载特性、机械特性)p速度放大系数速度放大系数H Hp系统承载能力系统承载能力F Fmaxmax第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路一一.采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路5(一一)进口节流调速回路进口节流调速回路p速度刚度速度刚度T(T(负载特性、机械特性负载特性、机械特性)v vF F 特性软,速度刚性差特性软,速度刚性差a a不变
3、时,负载小,刚性大不变时,负载小,刚性大F F 不变时,不变时,a a小,刚性大。小,刚性大。提提高高T T的的措措施施:p pp p、A A1 1、mm第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路一一.采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路6p速度放大系数速度放大系数H H对对于于给给定定的的进进口口节节流流调调速速回回路路,其其速速度放大系数的大小取决于负载。度放大系数的大小取决于负载。F F越大,越大,H H越小越小F F不变,不变,H H为恒量为恒量p最大承载能力最大承载能力F Fmaxmax(一一)进口节流调速回路进口节流调速回路第
4、三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路7 7(二二)出口节流调速回路出口节流调速回路p执行元件速度计执行元件速度计算算p速度刚度速度刚度T Tp速度放大系数速度放大系数H Hp系统承载能力系统承载能力F Fmaxmax一一.采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路8 8(三三)旁路节流调速回路旁路节流调速回路p执行元件速度计算执行元件速度计算p速度刚度速度刚度T(T(负载特性、机械特性负载特性、机械特性)一一.采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回
5、路第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路9 9p速度放大系统速度放大系统H Hp最大承载能力最大承载能力F Fmaxmax对对于于给给定定的的旁旁路路节节流流调调速速回回路路,其其速度放大系数速度放大系数H H的大小取决于负载。的大小取决于负载。F F越大,越大,H H越大越大F F不变,不变,H H为恒量为恒量(三三)旁路节流调速回路旁路节流调速回路一一.采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路二二.采用调速阀的调速回路采用调速阀的调速回路10(一一)
6、调速阀调速回路调速阀调速回路p执行元件速度计算执行元件速度计算p速度刚度速度刚度T T第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路二二.采用调速阀的调速回路采用调速阀的调速回路11(二二)旁路节流调速阀调速回路旁路节流调速阀调速回路p速度刚度速度刚度T Tp执行元件速度执行元件速度采采用用调调速速阀阀不不仅仅可可以以提提高高速速度度刚刚度度,也也可以提高最大承载能力可以提高最大承载能力由由于于承承载载能能力力加加大大,低低速速性性能能和和调调速速范范围大为改善围大为改善低低负负载载状状态态下下,调调速速性性能能与与节节流流阀阀调调速速相同相同第三章第三
7、章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路二二.采用调速阀的调速回路采用调速阀的调速回路12(四四)调速阀调速回路的启动冲击调速阀调速回路的启动冲击p调速阀出口节流调速回路,在停调速阀出口节流调速回路,在停车较久再启动时,会出现工作机构车较久再启动时,会出现工作机构跳跃式前冲现象。跳跃式前冲现象。p进口调速阀节流调速回路的前冲进口调速阀节流调速回路的前冲现象不明显。现象不明显。第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析 第一节第一节 节流调速回路节流调速回路第二节第二节 节流调速回路功率特性节流调速回路功率特性o假设条件:假设条件:溢流阀调定压力溢流阀调定
8、压力psps无偏差无偏差忽略元件和管路的压力和容积损失忽略元件和管路的压力和容积损失节流阀采用薄壁孔阀,阀口指数节流阀采用薄壁孔阀,阀口指数m m0.50.5阀口液阻系数阀口液阻系数K K为常数为常数13第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析一一.节流阀调速回路功率特性节流阀调速回路功率特性14回路输入功率(泵输出功率)回路输入功率(泵输出功率)P Pp p=p pp pq qp p回路输出功率(缸有效功率)回路输出功率(缸有效功率)P Pc c=p p1 1q q1 1=F Fv v回路损失:回路损失:PP P Pp pP P1 1 P P 节流损失节流损失PP2 2溢流损失溢流损失
9、PP1 1回路效率:回路效率:(一一)进口节流调速进口节流调速第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析第二节第二节 节流调速回路功率特性节流调速回路功率特性一一.节流阀调速回路功率特性节流阀调速回路功率特性15例例3-1 3-1 如图,已知如下参数:如图,已知如下参数:液压泵:排量液压泵:排量V Vp p40cm40cm3 3/r/r;转速;转速1000r/min1000r/min容积效率:容积效率:pvpv0.950.95液压马达:排量液压马达:排量V Vm m4040cmcm3 3/r/r;容积效率:;容积效率:mvmv0.950.95;机械效率:;机械效率:mmmm0.950.95
10、负载转矩:负载转矩:T Tm m40N40Nm m溢流阀调整压力溢流阀调整压力p pp p7MPa7MPa节流阀流量公式:节流阀流量公式:求求:(1)(1)液压马达最大转速,输出功率液压马达最大转速,输出功率 (2)(2)溢流损失、节流损失、回路效率溢流损失、节流损失、回路效率(一一)进口节流调速进口节流调速第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析第二节第二节 节流调速回路功率特性节流调速回路功率特性一一.节流阀调速回路功率特性节流阀调速回路功率特性16(一一)进口节流调速进口节流调速1 1、恒负载工况功率特性、恒负载工况功率特性分析下述参数与节流阀开口量分析下述参数与节流阀开口量a a
11、的关系的关系p泵输入功率泵输入功率P Pp pp液压缸速度液压缸速度v vp液压缸输出功率液压缸输出功率P Pc cp溢流损失与节流损失溢流损失与节流损失p回路效率回路效率第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析第二节第二节 节流调速回路功率特性节流调速回路功率特性一一.节流阀调速回路功率特性节流阀调速回路功率特性17(一一)进口节流调速进口节流调速2 2、变负载工况功率特性、变负载工况功率特性分析下述参数与节流阀开口量分析下述参数与节流阀开口量a a及负载及负载F F的关系的关系p泵输入功率泵输入功率P Pp pp液压缸速度液压缸速度v vp液压缸输出功率液压缸输出功率P Pc cp溢
12、流损失与节流损失溢流损失与节流损失p回路效率回路效率第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析第二节第二节 节流调速回路功率特性节流调速回路功率特性第三节第三节 节流调速回路性能比较节流调速回路性能比较18p负载特性负载特性p调节特性调节特性p功率特性功率特性p低速特性低速特性p其他性能其他性能第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析一一.负载特性负载特性19进口节流调速进口节流调速出口节流调速出口节流调速旁路节流调速旁路节流调速调速阀进口节流调速调速阀进口节流调速调速阀出口节流调速调速阀出口节流调速调速阀旁路节流调速调速阀旁路节流调速pv v相同情况下,进口、相同情况下,进口、出口
13、节流调速负载特出口节流调速负载特性相同,优于旁路节性相同,优于旁路节流;流;pa a相同情况下,进口相同情况下,进口优于出口,出口优于优于出口,出口优于旁路;旁路;p调速阀回路优于节调速阀回路优于节流阀回路流阀回路p进、出口调速阀回进、出口调速阀回路优于旁路调速阀回路优于旁路调速阀回路路第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析第三节第三节 节流调速回路性能比较节流调速回路性能比较20进口节流调速进口节流调速出口节流调速出口节流调速旁路节流调速旁路节流调速调速阀进口节流调速调速阀进口节流调速调速阀出口节流调速调速阀出口节流调速调速阀旁路节流调速调速阀旁路节流调速p调速特性:速度放调速特性:
14、速度放大系数出口大于进口;大系数出口大于进口;p调速阀的速度放大调速阀的速度放大系数取决于节流阀前系数取决于节流阀前后压差,一般情况下后压差,一般情况下小于进口和出口节流小于进口和出口节流调速。调速。二二.调节特性调节特性第三章第三章 节流调速回路分析节流调速回路分析第三节第三节 节流调速回路性能比较节流调速回路性能比较21p功率特性:进口、出口节流调速回路完全一致;功率特性:进口、出口节流调速回路完全一致;p旁路节流调速功率特性优于进口、出口节流调速;旁路节流调速功率特性优于进口、出口节流调速;p调速阀调速回路与节流阀相比,其功率损失大,效调速阀调速回路与节流阀相比,其功率损失大,效率低;率
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