内容正文:
《气动与液压传动》(第2版)机械工业出版社
同步精品课程——中职专业课
第十章 液压控制元件及基本回路
10.6 速度控制回路的组成原理及油路连接
知识目标 1.理解速度控制回路的基本原理和工作方式;
2.掌握节流调速回路、容积调速回路、容积节流调速回路和快速运动回路的工作原理和特点;
3.了解不同类型速度控制回路在工程领域的应用和实际案例。
能力目标 1.能够分析和解释不同速度控制回路的工作原理,并能根据具体需求选择合适的回路类型;
2.能够设计简单的速度控制回路并根据实际情况进行油路连接;
3.具备解决速度控制回路在运行中可能出现的问题和故障的能力,包括调试和维护。
情感目标 1.培养学生对液压传动技术的兴趣和热爱,增强学习的主动性;
2.培养学生团队合作和沟通能力,鼓励学生在学习过程中相互交流和合作;
3.提高学生对工程技术实践的认识,激发学生对技术创新和应用的热情。
三维目标
导入情景
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下图所示的是一个速度控制回路的图片
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一、节流调速回路
由定量泵供油,用流量阀控制进入执行元件或由执行元件流出的流量,以调节其运动速度。根据流量阀在回路中安放位置的不同,分为进油路节流调速、回油路节流调速和旁油路节流调速三种形式。
1.进油路节流调速回路
如图所示,节流闽串联在液压泵和液压缸之间。调节节流阀阀口大小(改变节流阅通流面积 AT),便能控制进入液压缸的流量,从而可实现无级调速,定量泵多余的油液经溢流阀流回油箱,泵的出口压力 Pp为溢流阀的调整压力并基本保持定值。在这种调速回路中,节流阀和溢流阀联合使用才起调速作用。
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当负载F增大时,p1增大,Pp-P1减小,由g=KAp"可知,9;将减小,液压缸的运动速度 v=q/A,减小。由此可知,当Pp、A,调定后,液压缸的运动速度 仅与负载F有关。这种回路的调速范围较大。
速度-负载特性:
1)当节流阀通流面积 AT不变时,液压缸的运动速度v随负载 F增大而下降,因此这种回路的速度刚性较软。
2)当AT一定时,重载区域比轻载区域的速度刚性差。
3) 当负载F不变时,AT小,速度刚性好
一、节流调速回路
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由于进油路节流调速存在溢流损失和节流损失,故回路的效率较低。所以该回路适用于轻载、低速负载变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率液压系统。
2.回油路节流调速回路
如图所示,节流闽中联在执行元件的回油路上。用节流阀调节液压缸的回油流量q2,也就控制了进人液压缸的流量 q1。定量泵多余的油液经溢流阀流回油箱,泵出口压力Pp为溢流阀的调整压力并基本保持稳定。
一、节流调速回路
切削运动分析:
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速度-负载特性:
回油路节流调速和进油路节流调速的速度-负载特性基本相同。但是,这两种调速回路
承受负值负载的能力是不同的。回油路节流调速回路上的节流阀使液压缸回油腔形成一定的背压,在有负值负载时,背乐能阻止工作部件的前冲,即能在负值负载下工作:而进油路节流调速由于液压缸回油腔没有背压,因而不能在负值负载下工作。
一、节流调速回路
切削运动分析:
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例如在顺铣过程中 (如图),切力的水平分力 FH的方向与进给方向有时相同,有时相反,而且其大小又是变化的,这样工件连同工作台就可能发生窜动,产生振动,使进给运动不平稳。当 FH的方向与进给运动方向相同时,FH即为液压缸的负值负载。液压缸的运动速度原来是由节流阀调定的,但由于有力 FH又拉动工作台向右运动,这就有可能使其进给速度失控,在这种情况下,可以采用回油路节流调速或在进油路节流调速的回油路上设置背压阀以平衡负值负载,从而克服进油路节流调速速度不平稳的缺点。
在回油节流调速回路中,回油腔的压力较高,特别是在轻载时,回油腔的压力有可能比进油腔压力还要高,这对液压缸回油腔和回油管路的强度和密封提出了更高的要求。
一、节流调速回路
切削运动分析:
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3.旁油路节流调速回路
如图所示,将节流阀装在和液压泵并联的支路上。用节流阀调节液压泵流回油箱的流量,从而控制了进入液压缸的流量,即可实现调速。油路中的溢流阀在正常工作情况下是关闭的,过载时打开,故称之为安全阀,其调整压力比最大负载所需的压力稍高。
一、节流调速回路
切削运动分析:
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速度-负载特性:
1)当节流阀通流面积 AT一定时,负下较小的区段,速度刚性差;负载较大的区段,速度刚性较好。
2)当负载F一定时,AT越小(活塞运动速度越高),速度刚性越好。
3)最大承载能力随节流阀流通面积 AT的增大而减小,即低速承载