第八章_调速回路..
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第八章液压基本回路(二)§4 速度控制回路在很多液压装置中,要求能够调节液动机的运动速度,这就需要控制液压系统的流量,或改变液动机的有效作用面积来实现调速。
一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中,利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。
采用节流调速,方法简单,工作可靠,成本低,但它的效率不高,容易产生温升。
1.进口节流调速回路(如下图)节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上,无论换向阀如何换向,压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。
它通过调整节流口的大小,控制压力油进入液压缸的流量,从而改变它的运动速度。
2.出口节流调速回路(如下图)节流阀设置在换向阀与油箱之间,无论怎样换向,回油总是经过节流阀流回油箱。
通过调整节流口的大小,控制液压缸回油的流量,从而改变它的运动速度。
3.傍路节流调速回路(如下图)节流阀设置在液压泵和油箱之间,液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸,另一部分经节流阀流回油箱,通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量,从而改变它的运动速度。
4.进出口同时节流调速回路(如下图)在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。
5.双向节流调速回路(如下图)在单活塞杆液压缸的液压系统中,有时要求往复运动的速度都能独立调节,以满足工作的需要,此时可采用两个单向节流阀,分别设在液压缸的进出油管路上。
图(a)为双向进口节流调速回路。
当换向阀1处于图示位置时,压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔,液压缸向右运动,右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。
换向阀切换到右端位置时,压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动,左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。
图(b)为双向出口节流调速回路。
它的原理与双向进口节流调速回路基本相同,只是两个单向阀的方向恰好相反。
6.调速阀的桥式回路(如下图)调速阀的进出油口不能颠倒使用,当回路中必须往复流经调速阀时,可采用如图所示的桥式联接回路。
第八章液压基本回路(二)§4 速度控制回路在很多液压装置中,要求能够调节液动机的运动速度,这就需要控制液压系统的流量,或改变液动机的有效作用面积来实现调速。
一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中,利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。
采用节流调速,方法简单,工作可靠,成本低,但它的效率不高,容易产生温升。
1.进口节流调速回路(如下图)节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上,无论换向阀如何换向,压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。
它通过调整节流口的大小,控制压力油进入液压缸的流量,从而改变它的运动速度。
2.出口节流调速回路(如下图)节流阀设置在换向阀与油箱之间,无论怎样换向,回油总是经过节流阀流回油箱。
通过调整节流口的大小,控制液压缸回油的流量,从而改变它的运动速度。
3.傍路节流调速回路(如下图)节流阀设置在液压泵和油箱之间,液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸,另一部分经节流阀流回油箱,通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量,从而改变它的运动速度。
4.进出口同时节流调速回路(如下图)在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。
5.双向节流调速回路(如下图)在单活塞杆液压缸的液压系统中,有时要求往复运动的速度都能独立调节,以满足工作的需要,此时可采用两个单向节流阀,分别设在液压缸的进出油管路上。
图(a)为双向进口节流调速回路。
当换向阀1处于图示位置时,压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔,液压缸向右运动,右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。
换向阀切换到右端位置时,压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动,左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。
图(b)为双向出口节流调速回路。
它的原理与双向进口节流调速回路基本相同,只是两个单向阀的方向恰好相反。
6.调速阀的桥式回路(如下图)调速阀的进出油口不能颠倒使用,当回路中必须往复流经调速阀时,可采用如图所示的桥式联接回路。
调速回路的原理及应用一、调速回路的概述调速回路是控制系统中的重要组成部分,它可以用来调整电机的转速以达到期望的工作要求。
本文将介绍调速回路的原理及其在工业控制系统中的应用。
二、调速回路的原理调速回路的原理是通过控制电机的输入信号来改变电机的输出转速。
调速回路通常由以下几个部分组成:1.传感器:用来测量电机的实际转速,可以是机械传感器、光电传感器等。
2.控制器:根据输入信号和实际转速,计算出控制电机转速所需的输出信号。
3.执行机构:将控制器的输出信号转化为电机的输入信号,例如调整电机的电压、电流等。
4.反馈环路:将电机的实际转速反馈给控制器,用于调整控制器的输出信号。
三、调速回路的应用调速回路在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 工业生产自动化在工业生产中,调速回路广泛用于各种设备和机械的控制,例如输送带、风机、泵等。
通过调整这些设备的转速,可以实现对生产过程的精确控制,提高生产效率和质量。
2. 交通运输调速回路在交通运输领域也有着重要的应用。
例如,在电动车、高铁等交通工具中,通过调整电机的输出转速来控制车辆的速度和行驶稳定性。
此外,调速回路还可以应用于交通信号灯的控制,实现灯光的周期性切换。
3. 风力发电风力发电是一种清洁能源,调速回路在风力发电机组中起着重要的作用。
通过调整发电机的转速,可以最大限度地提高风能的利用效率,同时保护发电机的安全和稳定运行。
4. 机器人技术机器人技术是现代工业自动化的重要组成部分,调速回路在机器人的关节控制中起着关键作用。
通过调整电机的输入信号,可以实现机器人的精确控制和灵活运动,满足不同工作任务的要求。
四、总结调速回路是控制系统中的重要组成部分,它可以实现对电机转速的精确控制。
本文介绍了调速回路的原理及其在工业控制系统中的应用,包括工业生产自动化、交通运输、风力发电和机器人技术等方面。
调速回路在各个领域的应用可以提高生产效率、节能减排,并且有助于推动技术的进步和创新。
第八章 液压基本回路知识汇总1.液压基本回路是指为了实现特定功能而把某些液压元件和管路按照一定的方式组合起来的油路结构。
主要有速度控制回路、压力控制回路及方向控制回路等。
2.调速回路的调速特性、机械特性及功率特性是考察调速回路性质及用途的主要评价标准。
3.节流调速回路是通过改变回路中流量控制元件的通流截面积的大小来控制流入/流出执行元件的流量,从而达到调节执行元件速度的目的。
4.进口节流调速回路和出口节流调速回路,都属于定压式节流调速回路,在这两种回路中,液压泵出口并联的溢流阀做溢流阀使用,在调速过程中一直处于打开状态,因此一般的出口压力恒定。
5.进口节流调速回路调速回路图机械特性11q A υ=,11Fp A =,1()m T T q CA p =∆,11()mT p q CA p p =-11111()mT p mq CA p A F A A υ+==-1)机械特性在同一节流阀通流面积下,负载压力越大,速度变动越大,速度刚度越小; 在相同的负载压力下,节流阀的开口越大,执行元件的速度越高,在负载相同的干扰情况下,速度变动量越大,速度刚度越小因此,进口节流调速系统适应于低速轻载的场合。
2)功率特性p p pP p q =,11111q P F Fp q A υ===111111()()p p p p p T p T P P P p q p q p q q p p q p q p q ∆=-=-=+∆--∆=∆+∆功率损失包含两部分,溢流压力损失p p q ∆和节流损失1T p q ∆。
功率特性6.在进口节流调速回路中,如果负载压力增大,则液压泵的输出功率如何变化?执行元件的运动速度如何变化?系统的溢流功率损失如何变化?7.出口节流调速回路回路原理图功率特性1)机械特性112()Tmp mCA p A F A υ+=-所以出口节流调速回路具有与进口节流调速回路同样的机械特性2)功率特性同样存在溢流损失和节流损失 8.进口与出口节流调速回路比较:承受负值负载的能力、运动平稳性、油液发热对系统影响、起动性能、调速范围 9.旁路节流调速回路111111()()p pt m pt T q q q q v A A F Fq k CA A A v A -∆-∆==--=1) 溢流阀在回路中做安全阀使用,因此液压泵的出口压力随负载变化,因此属于变压是节流调速,溢流阀中无溢流损失2) 节流阀的开口面积越大,执行元件的速度越低3) 在同一节流阀开口情况下,负载越大,速度的变化率越小,刚度越好; 4) 节流阀开口越大,执行元件的速度越低,所能承载的负载越小 5) 只有节流损失,而无溢流损失,效率高10.三种节流调速回路的比较(1)速度—负载特性曲线。
调速回路原理图
调速回路的基本原理可以通过下图表示:
[调速回路原理图]
说明:
1. 发电机为主动力源,通过与调速器相连的机械部件,输出带动被控对象(如电机、涡轮等)。
2. 传感器用于感知被控对象的运行状态,通常通过测量输出信号的变化来反映实际运行速度。
3. 控制器接收传感器的反馈信号,与设定值进行比较,并输出误差信号。
4. 误差信号进一步经过滤波器进行处理,以去除噪声干扰,得到平滑的控制信号。
5. 控制信号经过放大器放大后,作为输入信号传送给执行器,由执行器对被控对象进行调节控制。
6. 被控对象在接收到执行器的控制信号后,相应地调整自身的运行状态。
7. 调速器根据被控对象的反馈信号与设定值之间的差异,不断调整输出信号,使得被控对象的实际运行速度逐渐接近设定值。
8. 循环中的负反馈机制使得调速回路能够实现稳定的自动调节,确保被控对象始终保持在设定值附近。
根据以上原理图,调速回路能够实现对被控对象速度的精确控制和稳定调节。
第八章流量控制阀和节流调速回路液压系统中执行元件运动速度的大小,由输入执行元件的油液流量的大小来确定。
流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积(节流口局部阻力)的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类。
常用的流量控制阀有普通节流阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
一、流量控制原理及节流口形式图5-28节流阀特性曲线一、流量控制原理及节流口形式节流阀节流口通常有三种基本形式:薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔,但无论节流口采用何种形式,通过节流口的流量q及其前后压力差Δp的关系均可用式(2-63)q=KAΔp m来表示,三种节流口的流量特性曲线如图5-28所示,由图可知:(1)压差对流量的影响。
节流阀两端压差Δp变化时,通过它的流量要发生变化,三种结构形式的节流口中,通过薄壁小孔的流量受到压差改变的影响最小。
(2)温度对流量的影响。
油温影响到油液粘度,对于细长小孔,油温变化时,流量也会随之改变,对于薄壁小孔粘度对流量几乎没有影响,故油温变化时,流量基本不变。
(3)节流口的堵塞。
节流阀的节流口可能因油液中的杂质或由于油液氧化后析出的胶质、沥青等而局部堵塞,这就改变了原来节流口通流面积的大小,使流量发生变化,尤其是当开口较小时,这一影响更为突出,严重时会完全堵塞而出现断流现象。
因此节流口的抗堵塞性能也是影响流量稳定性的重要因素,尤其会影响流量阀的最小稳定流量。
一般节流口通流面积越大,节流通道越短和水力直径越大,越不容易堵塞,当然油液的清洁度也对堵塞产生影响。
一般流量控制阀的最小稳定流量为0.05L/min。
综上所述,为保证流量稳定,节流口的形式以薄壁小孔较为理想。
图5-29所示为几种常用的节流口形式。
图5-29(a)所示为针阀式节流口,它通道长,湿周大,易堵塞,流量受油温影响较大,一般用于对性能要求不高的场合;图5-29(b)所示为偏心槽式节流口,其性能与针阀式节流口相同,但容易制造,其缺点是阀芯上的径向力不平衡,旋转阀芯时较费力,一般用于压力较低、流量较大和流量稳定性要求不高的场合;图5-29(c)所示为轴向三角槽式节流口,其结构简单,水力直径中等,可得到较小的稳定流量,且调节范围较大,但节流通道有一定的长度,油温变化对流量有一定的影响,目前被广泛应用,图5-29(d)所示为周向缝隙式节流口,沿阀芯周向开有一条宽度不等的狭槽,转动阀芯就可改变开口大小。