速度控制回路功能分析.docVIP

课程名称 液压与气压传动技术 授课班级 授课时间 教学单元名称 第7章 液压基本回路 7.1速度控制回路功能分析 单元能力培养目标 掌握节流调速回路、容积调速回路、容积节流调速回路基本构成，速度负载特性及功率效率分析和适用场合。 知识点 技能点 熟悉节流调速回路、容积调速回路、容积节流调速回路的基本构成，速度负载特性及功率、效率分析和适用场合，学会搭接速度控制回路。 单元教学设计 以改变液压缸流量和液压马达排量，说明三种速度调节控制方式和控制要求，引入本节内容，说明节流调速回路、容积调速回路、容积节流调速回路的速度负载特性分析及功率、效率、最大承载能力及回路适用场合。 单元教学方式 多媒体＋课堂理论讲授+实训动手搭接基本速度控制回路 知识拓展 高教社《液压与气压传动技术》网络课程（http：//4） 作业 作业：7-2、7-3、7-4、7-6 课后记 【教学内容】 【手段:采用资源库中液压基本回路的动画】 第6章 液压基本回路 7.1 速度控制回路功能分析 速度控制回路是对液压系统中执行元件的运动速度和速度切换实现控制的回路。 速度控制回路分类 调速、快速、换速回路 7.1.1调速回路 调速回路调速原理 液压缸： 液压马达：，由此可知： 改变、、，皆可改变或，一般是不可改变的。 液压缸：改变，即可改变 液压马达：既可改变，又可改变 调速回路主要有以下三种方式： (1)节流调速回路：用定量泵供油，改变。 (2)容积调速回路：改变变量泵或)改变变量马达的。 (3)容积节流调速回路：即可改变，又可改变。 对调速的要求：范围大、稳定性好、效率高。 1.节流调速回路 ◆按采用流量阀不同分为：节流阀节流调速，调速阀节流调速。 ◆按流量阀安装位置不同分为：进油路节流调速、回油路节流调速、旁路节流调速。 进油路节流调速回路 进油路节流调速回路 ①速度—负载特性 调速回路的速度—负载特性，也称机械特性。 液压缸在稳定工作时，其受力平衡方程式为： 式中：——液压缸进油腔压力； ——液压缸回油腔压力； ——液压缸的负载； ——液压缸有效工作面积。 由于回油腔通油箱，视为零，则有 设液压泵的供油压力为，则节流阀进出口的压差为： 由小孔流量公式知，流经节流阀进入液压缸的流量为： 式中：——节流阀系数，视为常数； ——节流阀过流截面积； ——节流阀指数。 故液压缸的运动速度为： 上式为进口节流调速回路的速度负载特性方程。 分析：与，有关。 ◆当负载恒定时， 与成正比，调节可实现无级调速，且调速范围较大(速度比 可达100)。 ◆当调定后，随负载增大而减小。当时，=0。此时，。 ◆速度负载特性曲线 ↑→曲线越陡，特性越软； ↑→曲线越陡，特性越软； ②功率特性 回油节流阀式节流调速回路 回油节流阀式节流调速回路 该调速回路的输出功率，即液压缸的输入功率 回路的功率 式中：——液压泵供油流量； ——溢流阀溢流量。 这种调速回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失和节流损失。 回路效率为： 由上可知，节流阀进口节流调速回路适用于轻载、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)出口节流阀式节流调速回路 它是将节流阀放置在回油路上，用它来控制从液压缸回油腔流出的流量，也就控制了进入液压缸的流量，达到调速的目的。 回油节流阀式节流调速回路的静态特性与进口节流阀式节流调速回路完全相同，不再赘述。 ◆回油节流与进由节流比较 速度负载特性相同 回油节流，能承受负值负载，速度平稳性好；并且流经节流阀而发热的油液，可直接流回油箱冷却。 进油节流，液压缸运动到终端停止，进油压力上升，可用压力继电器，易于控制 单杆缸无杆腔进油，进油节流低速时大，速度稳定性较好。 (3)旁路节流阀式节流调速回路 旁路节流调速回路 旁路节流调速回路 旁路节流调速速度负载特性曲线 ①速度-负载特性 旁路节流调速回路的速度-负载特性方程为： 式中：——泵的理论流量； ——泵的泄漏系数。 特性曲线分析 越大，曲线越陡，特性越软；越大，曲线越平缓，特性越硬；最大承载能力，越小，越大 当负载恒定时，随的增大而减小，当调定后，随负载的增大而减小。 ②最大承载能力 旁路节流调速回路的最大承载能力随节流阀开口面积的增大而减小，即该回路低速时