Схеми розвантаження насоса

Високо-низький контур - Багато систем вимагають великого обсягу при низькому тиску для швидкого переміщення лещата або інструменту, а потім низького обсягу при високому тиску для затискання або подавання. Цього можна досягти за допомогою низькочастотного контуру за допомогою двох насосів.

Високо-низький ланцюг Високо-низький ланцюг - Багато систем вимагають великого обсягу при низькому тиску для швидкого переміщення лещата або інструменту, а потім низького обсягу при високому тиску для затискання або подавання. Цього можна досягти за допомогою низькочастотного контуру за допомогою двох насосів.

Під час швидкого ходу обидва насоси подають систему. Коли тиск підвищується під час затиску або подачі, великий об'ємний насос розвантажується, а малий насос підтримує тиск. Вихідний потік малого насоса досить низький, щоб запобігти нагріванню масла. Замість пілотної роботи вивантажувальний клапан може управлятися електромагнітом і приводитися в дію реле тиску.

Система з відкритим центром

Коли система з відкритим центром знаходиться в нейтральному стані, вихід насоса надходить через клапан регулювання напрямку до бака. Коли ця проста схема обробляє лише низькі витрати, а котушка спрямованого клапана має конічні землі, вона виявляється дуже ефективною. Якщо використовується кілька циліндрів, клапан можна підключити послідовно - тобто порт бака одного клапана підключений до напірний порт наступного.

Насос з компенсацією тиску

Насос з компенсацією тиску - Насос із компенсацією тиску та змінним обсягом регулюється тиском у системі. Зі збільшенням тиску переміщення насоса зменшується, так що потужність насоса при заданому тиску достатня лише для заповнення витоків. Застосовуваний із клапаном із закритим центром, насос обводиться до мінімального (нульового) переміщення, коли клапан центрується.

Завантажте цю статтю як файл .PDF.
Цей тип файлу включає графіку та схеми з високою роздільною здатністю, якщо це застосовно.

Моделювання змін тиску в гідравлічних системах

Вирішення проблем: проблема з тиском

Технічне обслуговування автомобіля піднімає гідравліку

Революція функціональної безпеки в електрогідравліці

Ось математика, яка стоїть за зміною тиску в гідравліці.

Контроль тиску є ключовим для контролю руху і сили, але мало розуміння того, як контролюється тиск. Поширеною помилкою є те, що тиск - це «опір потоку», або що тиск регулюється сервоклапанами за допомогою кривих посилення тиску. Пора детальніше розглянути, що саме відбувається, коли працює гідравлічна система.

Однією з основних формул зміни тиску є:

Де ΔP - це зміна тиску, Β є основним модулем нафти, ΔV - зміна об'єму під тиском і V - загальний об’єм під тиском.

Отже, якщо об’єм під стиском зменшиться, тиск зросте. Це те, що відбувається при ударі штока циліндра і стисканні мастила з боку кришки поршня.

Формула, наведена вище, корисна у відносно статичних ситуаціях, але в динамічних ситуаціях, таких як керування рухом або силою, формула повинна бути модифікована з урахуванням часу. Тепер формула стає

Де дП/дт - миттєва зміна тиску і дВ/дт - це миттєва зміна стисненого об’єму масла.

Коли гідравлічний циліндр рухається, об’єм масла змінюється під час руху поршня. Щоб підтримувати постійний тиск, дП/дт повинен дорівнювати 0. Отже, масло потрібно додати або відняти з балона. Формула для дП/дт повинен бути розширений, щоб включити потік.

Зверніть увагу, що збільшення гучності робить зміну тиску негативною. Але якщо потік як функція часу, Q (t), дорівнює швидкості зміни об'єму під тиском, тиск залишається постійним.

Далі, гучність і зміна гучності потрібно розширити. Зміна обсягу масла дорівнює площі поршня, помноженій на швидкість поршня. Об'єм масла під стиском дорівнює мертвому об'єму плюс відстань від поршня до кінця циліндра. Отримане рівняння є

Де A - площа поршня зі сторони кришки в цьому прикладі, dv - мертвий об’єм масла між повністю втягнутим поршнем і клапаном, x (t) - положення поршня щодо повністю втягнутого положення, і v (t) - швидкість поршня як функція часу. Це позитивно, коли циліндр відходить від повністю втягнутого положення. Коли v (t) є позитивним, тиск у стороні кришки поршня падає, якщо не додати масло.

Положення та швидкість руху поршня можна виміряти за допомогою пристрою зворотного зв'язку, який зазвичай є магнітострикційним штоком датчика. Потік не вимірюється, а навпаки, контролюється опосередковано за допомогою гідравлічного регулятора руху, що спрямовує пропорційний клапан. При моделюванні або моделюванні потік може бути оцінений з використанням специфікацій виробника. Спочатку розрахуйте постійну витрату клапана, використовуючи:

Тепер потік можна розрахувати як функцію тиску та положення золотника x (t), використовуючи:

Положення золотника контролюється виходом контролера руху. Ps - тиск подачі і Па - тиск на стороні ковпачка циліндра. Зверніть увагу, що зміна тиску на стороні ковпачка балона залежить від багатьох факторів, включаючи тиск на стороні ковпачка балона! Для цього потрібен складний розрахунок.

Іноді тиск потрібно лише контролювати, як при випробуванні здатності контейнера витримувати тиск. У таких випадках потрібен лише датчик, що контролює тиск усередині контейнера.

Зазвичай тиск використовується для управління силою, що діє на предмет. У цьому випадку тиск на кожну сторону поршня множиться на площу відповідного поршня, а різниця становить чисту силу. У цьому випадку регулятор руху замикає цикл навколо чистої сили. Для розрахунку чистого зусилля потрібен тензодатчик або датчик тиску, встановлений таким чином, щоб він міг вимірювати тиск на кожній стороні поршня.

Під час контролю руху тиск також контролюється опосередковано. Однак при моделюванні власної сили та руху має бути набір рівнянь для кожної сторони поршня, оскільки необхідна чиста сила. Чиста сила використовується для розрахунку прискорення. Потім прискорення інтегрується для визначення швидкості, а потім інтегрується швидкість для визначення положення.

Очевидно, що рівняння для розрахунку змін тиску є складними і залежать від багатьох факторів, які постійно змінюються. Гідравлічні тренажери використовують поточний стан для обчислення наступного стану з невеликими тимчасовими кроками. Зазвичай достатньо кроків у 100 мікросекунд. Причиною використання невеликих приростів часу є те, що тиск швидко змінюється, коли потрапляє перешкода, як у пресі. Плюс, чим меншими є часові прирости, тим кращим та плавнішим буде моделювання. Компроміс - це додатковий час розрахунку та великий обсяг даних, що генеруються.

На початку 2000-х я використовував електронну таблицю, щоб імітувати систему клієнтів, яка була розроблена неправильно. На той час моя програма електронних таблиць могла обробляти лише 32768 рядків. Але на 100 мікросекунд для кожного рядка я міг змоделювати лише 3,2 секунди, що, на щастя, було досить тривалим.

Кожна колонка була рівнянням для обчислення положення, швидкості, прискорення, чистої сили, тиску з боку ковпака та штока. Після того, як перший рядок був завершений, формули скопіювали до решти рядків. Зміни тиску залежать від цих значень, тому їх потрібно було розрахувати для кожного рядка або за 100 мікросекундних ітерацій. Тоді це працювало, але було обмежено швидкістю та об’ємом пам'яті персональних комп’ютерів.

Наступна стаття покаже, як обчислення змін тиску подібне до обчислення відсотків на заощадження; щоденний розрахунок відсотків також є повторним процесом.