液壓調(diào)速控制回路

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1、速度控制回路　　　液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)之一就是能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。調(diào)速問(wèn)題是機(jī)床液壓系統(tǒng)的核心問(wèn)題。在液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的速度是由供給執(zhí)行元件的液體流量和作用在執(zhí)行元件（如工作缸活塞）上的有效工作面積來(lái)決定的。由于執(zhí)行元件的有效工作面積在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法改變，因此，為了控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，一般只能通過(guò)改變輸入液壓缸流量的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于液壓馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量是可以改變的，因此對(duì)變量馬達(dá)來(lái)說(shuō)，既可以用改變輸入流量的辦法來(lái)變量，也可以用改變液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)排量的辦法來(lái)變速。改變輸入執(zhí)行元件流量來(lái)達(dá)到使執(zhí)行元件改變運(yùn)動(dòng)速度也有兩種辦法：一種是采用定量泵，由節(jié)流元件來(lái)調(diào)節(jié)輸入執(zhí)行元件的流量；

2、另一種是采用變量泵，靠調(diào)節(jié)泵的每轉(zhuǎn)排量來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)執(zhí)行元件的輸入流量。前者稱(chēng)為節(jié)流調(diào)速，后者稱(chēng)為容積調(diào)速。另外還有一種方法叫做容積節(jié)流調(diào)速，是用自動(dòng)改變流量的變量泵及節(jié)流元件聯(lián)合進(jìn)行調(diào)速。回油節(jié)流調(diào)速回路　　將調(diào)速閥(或節(jié)流閥)串接在工作液壓缸的回油路上，利用調(diào)速閥（或節(jié)流閥）控制工作液壓缸的排油流量Q2來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)。由于對(duì)工作液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行控制的節(jié)流閥安裝在液壓缸的回油路上，所以稱(chēng)之為回油節(jié)流調(diào)速回路。1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）學(xué)會(huì)使用節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流閥、二位四通電磁換向閥、液壓缸等液壓元器件來(lái)設(shè)計(jì)回油節(jié)流調(diào)速回路，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握。2）培養(yǎng)使用

3、各種液壓元器件進(jìn)行系統(tǒng)回路的安裝、連接及調(diào)試等實(shí)踐能力。3）進(jìn)一步理解調(diào)速閥的工作原理、基本結(jié)構(gòu)和它在液壓回路中的應(yīng)用。4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解利用回油節(jié)流調(diào)速回路控制液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的有效性及其這種回路的優(yōu)、缺點(diǎn)。5）掌握兩種節(jié)流調(diào)速回路的調(diào)速性能、特點(diǎn)及不同之處，加深對(duì)采用節(jié)流閥與采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路性能的理解。2．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)利用節(jié)流閥或調(diào)速閥的回油節(jié)流調(diào)速回路，在液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上安裝、連接并調(diào)試使回路運(yùn)行，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（計(jì)算各種節(jié)流閥或調(diào)速閥通流面積所對(duì)應(yīng)的活塞運(yùn)動(dòng)速度，或利用所記錄的活塞運(yùn)動(dòng)速度反求與之相對(duì)應(yīng)的節(jié)流閥或調(diào)速閥的通流面積）近似畫(huà)出回

4、油節(jié)流調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性曲線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)原理將調(diào)速閥串聯(lián)在液壓缸的回路上，即可構(gòu)成回油節(jié)流調(diào)速回路。根據(jù)流量連續(xù)性原理，調(diào)速閥安裝在液壓缸的回油路上也同樣可以調(diào)節(jié)與控制進(jìn)入液壓缸的流量。供油壓力（液壓泵的輸出壓力）由溢流閥調(diào)定，液壓泵輸出的多余（未進(jìn)入工作液壓缸的）油液經(jīng)溢流閥的溢流口流回油箱。由于溢流閥產(chǎn)生溢流，既可以使液壓泵的出口壓力ρ保持恒定ρ借助調(diào)速閥（或節(jié)流閥）控制工作液壓缸的排油流量Q2來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)。由于進(jìn)入液壓缸的流量Q1受到回油路上排出流量Q2的限制，因此用調(diào)速閥來(lái)調(diào)節(jié)液壓缸排油量Q2也就調(diào)節(jié)了進(jìn)油量Q1。定量泵排除多余的油液經(jīng)溢流閥流回油

5、箱。液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度：液壓缸排出的流量等于通過(guò)調(diào)速閥的流量：式中△p---調(diào)速閥兩端的壓差工作液壓缸排油腔的壓力p2可由活塞（勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)）受力平衡方程求得可得將上式微分可求得回油節(jié)流調(diào)速回路的速度剛度：　　回油節(jié)流調(diào)速回路和進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性和剛度基本相同，如果采用兩腔有效作用面積相等的雙出桿液壓杠，(由于A1=A2)那么兩種調(diào)速回路的速度負(fù)載特性和剛度就完全一樣。　　由于回油路上有較大的背壓力，在外界負(fù)載變化時(shí)可起緩沖作用，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性比前一種要好。此外，回油節(jié)流調(diào)速回路中，經(jīng)調(diào)速閥后發(fā)熱的油液隨即流回油箱，容易散熱。而進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路經(jīng)節(jié)流閥而發(fā)熱的油液直接進(jìn)入

6、液壓缸，回路熱量增多，油液粘度下降，泄漏就增加。綜上所述，回油節(jié)流調(diào)速回路廣泛用于功率不大，負(fù)載變化較大或運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的液壓系統(tǒng)中。如下圖所示回油節(jié)流調(diào)速回路　　如下演示圖是仿照YY-18型透明液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)所進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)。采用漸開(kāi)線(xiàn)外嚙合齒輪泵，調(diào)速閥，低壓直動(dòng)式溢流閥，雙作用液壓缸（雙活塞桿液壓缸），二位四通電磁換向閥，壓力表Y60型，3．實(shí)驗(yàn)方法與步驟　　本實(shí)驗(yàn)在液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成，此實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用了透明液壓元件、組合插裝式結(jié)構(gòu)、活動(dòng)管路接頭、通用電氣線(xiàn)路等，可方便地進(jìn)行各種常用液壓傳動(dòng)的控制、實(shí)驗(yàn)及測(cè)試。方法　　根據(jù)已學(xué)過(guò)的有關(guān)液壓回路的基本知識(shí)，利用節(jié)流閥或調(diào)速閥、溢

7、流閥等液壓元器件設(shè)計(jì)回油節(jié)流調(diào)速回路，在液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)回路的安裝、連接及調(diào)試，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行，調(diào)節(jié)節(jié)流閥或調(diào)速閥通流面積，即控制節(jié)流口的大小以調(diào)節(jié)回路中工作液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度，利用速度傳感器檢測(cè)工作液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度（根據(jù)節(jié)流閥或調(diào)速閥通流面積調(diào)節(jié)旋鈕的調(diào)節(jié)量推算該通流面積的大?。?，利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，繪制本回油節(jié)流調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性曲線(xiàn)。步驟（1）設(shè)計(jì)利用節(jié)流閥或調(diào)速閥的回油節(jié)流調(diào)速回路。（2）檢查實(shí)驗(yàn)臺(tái)上搭建的液壓回路是否正確，各接管連接部分是否