负载油缸11(右端原理图上11),改变负载缸11内的压力P负即改变负载。
m节流阀的流量为:Q?Kf(?P)m?Kf(P1?P2)
式中:P1—节流阀前的压力即溢流阀的调整压力,为常数。 P2—液压缸左腔的压力。 活塞的移动速度:
mQKf(P1?P2) (1) v??A1A1式中:A1—液压缸左腔的有效面积、 v—活塞移动速度
活塞受力平衡方程为:P2A1?P3A3?R (2) 式中:R—活塞克服的负载,包括摩擦力,切削力。 P3—液压缸右腔的压力。
A3—液压缸右腔的面积。
因为液压缸右腔直接与油箱相通,故P3=0,则式(2)可写成:
P2?R (3) A1将(3)代入(1)式可得:
v?KfRmKfm(P?)?(P11A1?R) (4) m?1A1A1A1式中:K、A1、P1、m均为常数,若节流阀的通流截面积f确定之后,通过改变负载缸11内的压力即变负载R,负载若发生变化造成节流阀两端压差
的变化,从而使活塞速度发生变化,因此,可测出进油节流调速的速度负载特性即v?f(R)。如图4—1.
图4—1
3、回油节流调速:
回油节流调速液压系统原理图如下:
图c 回油节流调速液压系统原理图
1—空气滤清器,2—泵,3、6—溢流阀,4、13—压力表,5—二位二通电磁换向阀,10—三位四通电磁换向阀,11—液压缸,14—节流阀,18—电动机,21—液位温度计,22—过滤器,23—油箱
因为节流阀出口直接通油箱压力为零,节流阀的流量为:
Q?Kf(?P)m?Kf(P2)m
式中;P2—液压缸右腔的压力。 活塞的移动速度v为:
v?QKf?(P2)m (5) A2A2活塞受力平衡方程式为:
P1A1?P2A2?R (6)
式中:P1?P0为油泵压力,即,溢流阀的调整压力,为常数。
P2?P0A1?R (7) A2将(7)式代入(5)式可得:
v?KfP0A1?RmKf()?m?1(P0A1?R)m (8) A2A2A2由式(8)可知,若节流阀的通流截面f调定后改变负载缸11的压力P即改变R就造成节流阀两端压差的变化,从而使活塞的移动速度v发生变化,可测出回油节流调速的速度负载特性,即:v?f(R),如图4—2
图4—2
4、旁路节流调速
原理图如下:
图d旁路节流调速回路液压系统图
泵的输出流量为常数,它输出的油分两路,一路经节流阀14流回油箱,另一路进入液压缸11(图左),改变节流阀14的流通截面,以改变了进入油缸流量的大小,当通流截面调定后,改变节流阀的压力差,就改变了流回油箱的流量,即改变进入油缸11(图左)的流量大小,以达到调速的目的。 活塞受力平衡方程式:
P1A1?P2A2?R
因换向阀出口直接接通回油箱,P2?0故,P1?R A1R A1节流阀两端的压差:?P?P1?通过节流阀流回油箱流量:
mQ2?Kf(P1)?Kf(Rm) A1代入油缸的流量:
Q1?Q泵?Q2?Q泵?Kf(Rm) A1所以,活塞的速度:
Q泵?Kf(v?A1Rm)A1Q泵Kf(R)m??m?1 (9) A1A1由(9)式可知,若节流阀的流通截面调定以后,改变负载油缸11(右)内的压
力P,即改变负载R,就可以改变节流阀两端的压力差,从而改变进入油缸的流量,改变了活塞的移动速度,可测出旁路节流调速的速度负载特性。v?f(R),如图4—3
图4—3
四、试验步骤及方法
1)步骤:首先了解和熟悉试验台的液压系统和各元件的作用,熟悉各试验回路的操作,其次明确实验中注意事项,然后经进行试验。
2)方法
1、进油节流调速:
(1)将旁路节流阀14和调速阀12关闭。将进油节流阀14调到一定开度。使系统变成如图b所示油路。
(2)启动开车。调溢流阀6(左),使油泵2(左)工作压力P0=4MPa。 (3)电磁阀10的电气旋钮放在右边,活塞开始移动。
(4)启动负载端油泵2,电磁阀10的电气旋钮放在左边,调节溢流阀6,
以改变负载端P负从小到大每隔0.5MPa做一次直到P0=3MPa。
(5)每调一次加戴缸的压力P负,用秒表记下活塞运动行程L(L=40mm)时的时间t,并换算成速度v。
(6)将节流阀14调到另一开度,重复上述步骤4、5。
3、回油节流调速试验:
(1)将图a中的调速阀和节流阀块按照图c连接,使系统变成图c所示油路图。
(2)启动开车,调溢流阀6,使油泵工作压力P0?4MPa。 (3)电磁阀10(左)的电气旋钮放在右边,活塞开始运动。