Швидкість вихідної ланки гідроприводу прямо пропорційна кількості що надходить до нього рідини, а при постійній подачі обернено пропорційна робочому об'єму камер гідравлічного двигуна. Застосовують два способи плавного регулювання швидкості гідроприводу: дросельний і об'ємний.
Гідропривід з дросельним регулюванням
При дросельному регулювання застосовують насоси з постійною подачею, а гідродвигуни з постійною витратою. Для регулювання витрати рідини гідродвигуном використовують Гідродроселі. Гідродросель може бути встановлений послідовно з гідродвигуном (в напірної гідролінії або в гідролінії зливу) і паралельно йому. Для забезпечення стабільного регулювання витрата насоса зазвичай перевищує витрата гидродвигателя, надлишок рідини зливається через переливний клапан в бак.
У схемі з послідовним включенням гідродроселя в напірної лінії (рис. 1, а) тиск р1 перед гідродросель підтримується постійним гідроклапаном 1. Частина рідини, що подається насосом 2, зливається через гідроклапан в бак, а частина надходить через гідродросель 3 до двигуна 4. Тиск р2 за гідродросель залежить від навантаження, тому при зміні навантаження на вихідній ланці гідроприводу перепад тисків на гідродросель буде змінюватися. Відповідно буде змінюватися витрата рідини, що протікає через гідродросель, і швидкість гидродвигателя. Цю схему рекомендується застосовувати в механізмах з постійним навантаженням як за величиною, так і за напрямком.
Схема приводу з дросельним регулюванням: 1 - напірний гідроклапан; 2 - насос; 3 - гідродросель; 4 - гідродвигун; 5 - редукційний гідроклапан.
У схемі з послідовним включенням гідродроселя в зливний лінії (рис. 1, б) тиск р1 на гідродвигуні підтримується гідроклапаном 1 постійним, тому зміна навантаження викликає зміна противодавления рпр в лінії між двигуном 4 і гідродросель 3. При збільшенні навантаження тиск перед гідродросель зменшується, а при зменшенні збільшується. Таким чином, перепад тисків на гідродросель в цій схемі також залежить від навантаження, а сталість швидкості руху гідродвигуна не забезпечується. В результаті двостороннього тиску рідини на робочі органи гидродвигателя схему з гідродросель в зливний лінії можна застосовувати для механізмів з знакозмінними навантаженнями.
Схема з гідродросель, встановленим паралельно гідро- двигуну, показана на рис. 1, ст. Частина рідини, яка надходить від насоса, зливається через гідродросель 3 в бак, а частина надходить до гідродвигуна 4. При повному перекритті гідродроселя швидкість руху гідродвигуна максимальна. У міру відкриття гідродроселя кількість рідини, що надходить в гідродвигун, зменшується, зменшується і швидкість його руху. Гідроклапан 1 в цій схемі працює як запобіжний і спрацьовує лише при перевантаженнях. Зміна навантаження на гідродвигуні призводить до зміни тиску в напірної лінії, т. Е. До перепаду тиску на гідродросель. Таким чином, сталість швидкості гідродвигуна не забезпечується. Розглянута схема економічніша, ніж раніше розглянута, так як тиск р1. в напірної лінії, а отже, і споживана насосом потужність пропорційні навантаженні гидродвигателя. Однак діапазон регулювання приводу з паралельним включенням гідродроселя вже, ніж при послідовному включенні.
При значних змінах навантаження для виключення коливань швидкості гідродвигуна схеми з простим дроселюванням замінюють схемами зі стабілізацією швидкості шляхом установки редукционного гідроклапана (рис. 1, г-е). У цих схемах редукційний гідроклапан 5 автоматично забезпечує постійний перепад тиску на гідродросель 2.
У схемах, наведених на рис. 1, а, б, г, д, подача насоса перевищує потреби витрачається, тому витоку в насосі на стабільність швидкості гідродвигуна не позначаються. У схемах рис. 1, в, е при коливаннях тиску в напірної лінії насоса змінюються його витоку і відповідно подача. Це призводить до додаткового зміни налаштованої швидкості гідродвигуна.
Перевагами дросельного регулювання є широкий діапазон регулювання і його простота, недостаткамі- значні втрати енергії і низький ККД. Для підвищення ККД при дросельному регулюванні використовують схему з двома насосами різної подачі, які можуть бути включені по черзі або одночасно. У межах кожного ступеня плавне регулювання здійснюється гідродросель. Дросельне регулювання застосовують в гідроприводах невеликої потужності.
Гідропривід з об'ємним регулюванням
У поршневому гідроприводі з об'ємним регулюванням швидкість руху вихідної ланки регулюють зміною подачі насоса. Зміна швидкості гідроциліндра 4 (рис. 2) виробляють, наприклад, при зміні ексцентриситету е радіально-поршневого насоса 5. У схемах з об'ємним регулюванням весь основний потік рідини надходить в гідродвигун без втрат на дроселювання, а робочий тиск насоса встановлюється відповідно навантаженні, тому ККД гідроприводу з об'ємним регулюванням досить високий.
У зв'язку з тим, що витоку в насосі пропорційні тиску в напірній гідролінії, при коливаннях навантаження (і відповідно робочого тиску) кількість рідини, що подається насосом в гідродвигун, і його швидкість будуть змінюватися. Особливо помітний вплив навантаження на швидкість руху вихідної ланки гідродвигуна при малій величині встановленої швидкості. Це може привести до низької якості обробки і поломки ріжучого інструменту. Для забезпечення сталості швидкості гідроприводу застосовують пристрої стабілізації. Принцип роботи системи стабілізації полягає в автоматичному регулюванні подачі насоса при зміні тиску і витоків. Так, наприклад, подача насоса (див. Рис. 2) залежить від співвідношення сили пружини 1 і тиску плунжера 2 гідроциліндра 3, діючих на рухливий статор. Гідроциліндр 3 підключений до напірної гідролінії насоса. При встановленої швидкості і постійному навантаженні дію сил на статор врівноважується. При збільшенні навантаження тиск рідини в напірній гідролінії збільшується, збільшуються також витоку насоса. Одночасно з цим плунжер 2 під дією підвищеного тиску в гидроцилиндре 3 зміщує статор насоса, стискаючи пружину 1. Ексцентриситет е і подача насоса збільшуються, компенсуючи збільшилися витоку. При зменшенні навантаження на гідродвигун тиск рідини знижується і пружина /, зміщуючи статор насоса в протилежному напрямку, зменшує подачу насоса. Однак при цьому зменшуються витоку в насосі і зберігається сталість швидкості гідродвигуна. Існують і інші схеми стабілізації.
У гідроприводах обертального руху з об'ємним регулюванням швидкість вихідної ланки регулюється або шляхом зміни подачі насоса при постійній витраті гндродвігателя (аналогічно схемі рис. 2), або шляхом зміни витрати гідродвигуна (внаслідок зміни робочого об'єму камер). Для розширення діапазону регулювання іноді застосовують комбіноване регулювання.
При регулюванні зміною подачі насоса змінюється потужність гідроприводу, а при регулюванні зміною витрати гідродвигуна змінюється крутний момент на валу, що залежить при постійному тиску рідини від робочого об'єму камер гідромашини.
Для регулювання швидкості приводних механізмів знаходять застосування універсальні регулятори швидкості (рис. 3), що представляють собою поєднання розділених або нерозділені (встановлених в одному корпусі) двох аксіально-поршневих гідромашин: насоса з регульованою подачею і гідромотора з постійною витратою.
При обертанні вхідного вала 1 насоса від електродвигуна з постійною швидкістю обертання вихідний вал 6 гидродвигателя 5 універсального регулятора швидкості може бути зупинений або наведено в обертання з будь-якою швидкістю (від нульової до номінальної). Регулювання здійснюється зміною обсягу робочих камер насоса 4 за рахунок зміни кута нахилу похилого диска 3 рукояткою 2 з гвинтовою передачею. Масло від насоса надходить безпосередньо в робочі камери гідродвигуна 5 і призводить його вихідний вал в рух.