Перейти на главную
Справочник по гидравлике Гидравлические калькуляторы Гидравлическая аппаратура Гидроцилиндры Насосы Компрессоры
Статья оказалась полезной?
Подписаться
Подпишитесь на нашу группу ВКонтакте или канал на Youtube
    Участники группы могут:
  • Скачивать чертежи и гидросхемы
  • Получать справочные материалы
  • Влиять на тематику новых статей
  • Участвовать в голосованиях, конкурсах

Вступая в группу, подписываясь на канал, оставляя комментарии, вы помогаете развивать сайт.

Лучшие статьи
Гидравлика, гидропривод / Гидродвигатели / Дифференциальное подключение гидроцилиндра
2020-05-24

Дифференциальное подключение гидроцилиндра

При работе технологического оборудования, например станков, часто необходимо, чтобы гидропривод работал в режиме: быстрый подвод, рабочий ход, быстрый отвод. Реализовать эту схему без применения дополнительных насосов, гидроаккумуляторов можно, используя дифференциальное подключения гидроцилиндра.

Гидроцилиндр, подключенный по дифференциальной схеме

Подключить по дифференциальной схеме можно гидроцилиндр двухстороннего действия, из-за разницы эффективных площадей его также называют дифференциальным, обычно рекомендуется использовать цилиндр с соотношением эффективных площадей 2:1, однако от этого соотношения, при необходимости, можно отклониться.

Соотношение площадей в дифференциально гидроцилиндре

Для подключения гидроцилиндра по дифференциальной схеме и получения нужного цикла работы потребуется специальный трехпозиционный распределитель.

Гидрораспределитель 24 схемы

В крайних положениях, распределитель будет соединять напорную линию с одной из полостей гидроцилиндра, а другую - с линией слива, а вот в нейтральном положении распределитель соединить обе полости цилиндра с напорной линией, это и позволит реализовать дифференциальную схему.

На рисунке показана схема гидропривода с возможностью подключения гидроцилиндра по дифференциальной схеме.

Дифференциальная схема подключения гидроцилиндра

Насос Н1 подает жидкость из бака, давление в системе ограничено настройкой предохранительного клапана КП1, для регулировки расхода применяется двухлинейный регулятор РР1. Жидкость от насоса, через регулятор поступает на вход распределителя Р1, к которому подключен гидроцилиндр ГЦ1 двухстороннего действия с соотношением эффективных площадей 2:1.



Работа гидропривода при дифференциальном подключении

Рассмотрим как будет работать гидравлический привод при нахождении золотника распределителя в нейтральном положении. Жидкость от насоса будет поступать в обе полости гидроцилиндра, других путей для нее нет, давление в системе будет расти. Рассмотрим, его действие на эффективные площади гидроцилиндра.

Силы, действующие на поршень при дифференциальном подключении

Сила определяется как произведение давления эффективную площадь. Усилие действующее со стороны поршневой полости будет равно:

F1=P·A

Учитывая, что эффективная площадь со стороны штока в два раза меньше, то значит усилие действующее со стороны штоковой полости будет определяться как:

F2=P·A/2

Получается, что сила, действующая со стороны поршня в два раза больше, и поршень со штоком будут вынуждены начать движение, перемещаясь вправо (по схеме). При этом движении жидкость будет вытесняться из штоковой полости. Так как давление на выходе насоса выше, чем на входе гидроцилиндра (из-за гидравлических потерь), то у жидкости находившейся в поршневой полости нет иного пути, кроме как поступление в поршневую полость цилиндра.

Распределение потоков при дифференциальном подключении

Расход поступающий в поршневую полость будет определяться как:

Q= Qнас+Qшток

Чем выше расход, тем быстрее будет заполняться полость, и тем выше будет скорость перемещения поршня.

Следует, понимать, что увеличение скорости при дифференциальном подключении, было получено за счет значительного снижения итогового усилия гидроцилиндра. Усилие которое сможет преодолеть гидроцилиндр, подключенный по дифференциальной схеме будет определяться как:

F=F1-F2=P·A-P·A/2=P·A/2

Реализация режима работы: быстрый подвод, рабочий ход, быстрый отвод

Мы рассмотрели работу гидроцилиндра при его подключении по дифференциальной схеме, разберемся как, будет работать гидропривод в режиме быстрый подвод, рабочий ход, быстрый отвод.



Быстрый подвод

Режим быстрый подвод - гидравлическая схема

Золотник распределителя находится в нейтральной позиции, гидроцилиндр подключается по дифференциальной схеме, его шток выдвигается с повышенной скоростью и сниженным усилием.

Рабочий ход

Рабочий ход - гидравлическая схема

Распределитель переключается в правую позицию, жидкость от насоса поступает в поршневую полость, а из штоковой полости - направляется на слив, шток гидроцилиндра гидроцилиндр движется с высоким усилием и малой скоростью. Выполняется технологическая операция.

Быстрый отвод

Распределитель переключается в левое положение.

Быстрый отвод - гидравлическая схема

Жидкость от насоса поступает в штоковую полость, а поршневая полость соединяется со сливом, шток гидроцилиндра начинает втягиваться. Так как объем штоковой полости меньше, чем поршневой, то при той же подаче насоса, шток гидроцилиндра будет двигаться быстрее.