متغیر کنترل فشار ثابت و کنترل جریان ثابت
ب مکانیزم متغیر فشار ثابت در پمپ متغیر فشار ثابت، جریان خروجی پمپ را از طریق اختلاف بین فشار خروجی پمپ و مقدار تنظیم شده فشار مکانیزم متغیر تنظیم میکند تا فشار خروجی پمپ را در مقدار تنظیم شده نگه دارد. این پمپ یک پمپ جابجایی ثابت قبل از رسیدن فشار سیستم به مقدار تنظیم شده است که حداکثر جریان پمپ را به سیستم ارائه می دهد. هنگامی که فشار سیستم به مقدار تنظیم شده می رسد، فشار خروجی آن بدون توجه به تغییر جریان خروجی ثابت است، بنابراین به آن پمپ متغیر فشار ثابت می گویند. مشخصه جریان فشار پمپ در شکل P (a) و اصل کار مکانیزم متغیر فشار ثابت در شکل P (b) نشان داده شده است. فشار خروجی پمپ به انتهای سمت چپ دریچه قرقره کنترل پایلوت 1 وارد می شود تا نیروی رانش هیدرولیک PDAC را تشکیل دهد که با نیروی FS فنر کنترل فشار انتهای سمت راست مقایسه می شود. FS نشان دهنده فشار داده شده P0 پمپ فشار ثابت است، یعنی P0 = FS / AC.
هنگامی که فشار کاری PD پمپ کمتر از P0 باشد، دهانه X شیر کشویی 1 O است و فشار P انتهای قطر بزرگ پیستون متغیر دیفرانسیل 2 0 است. پیستون 2 که توسط فشار روغن PD انتهای قطر کوچک هدایت می شود، صفحه swash را به موقعیت حداکثر پمپ فشار می دهد، به طوری که حداکثر جریان QAB را در حداکثر خط P حفظ کند. (الف)]. هنگامی که فشار کاری پمپ به مقدار داده شده پمپ افزایش می یابد، یعنی PD = P0، رانش هیدرولیک PDAC در انتهای سمت چپ شیر کشویی 1 بر نیروی فنر FS غلبه می کند و درگاه شیر را باز می کند تا یک روزنه متغیر با دهانه X تشکیل دهد که یک مدار مقاومت سری با مقاومت ثابت دریچه گاز برای کنترل مدار فشار متغیر K را تشکیل می دهد. پیستون 2: با افزایش دهانه x، فشار P افزایش می یابد. هنگامی که x تا حد معینی افزایش می یابد، فشار P می تواند پیستون متغیر دیفرانسیل 2 را فشار دهد تا به سمت بالا حرکت کند و صفحه swash را به حرکت درآورد، به طوری که γ کاهش می یابد و جریان پمپ کاهش می یابد. از آنجایی که شیر کشویی کنترل پایلوت 1 به طور مستقیم صفحه swash را فشار نمی دهد، بلکه فقط پیستون متغیر دیفرانسیل 2 را کنترل می کند که صفحه swash را فشار می دهد، اندازه بسیار کوچک است، بنابراین سفتی فنر 3 نیز بسیار کوچک است. بنابراین، هنگامی که PD = P 0، باز شدن شیر کنترل 1 می تواند در تئوری دلخواه باشد، و موقعیت پیستون متغیر دیفرانسیل و زاویه صفحه swash نیز دلخواه هستند. این بدان معنی است که وقتی PD = P0، پمپ ممکن است در هر نرخ جریان بین q = 0 و q = Qmax [خط فشار ثابت BC در شکل P (a)] کار کند. اگر بار خارجی خیلی زیاد باشد و فشار پمپ PD > P0 باشد، پمپ نمی تواند کار کند. زیرا هنگامی که PD به P 0 می رسد و تمایل به ادامه افزایش دارد، دهانه X شیر قرقره کنترل 1 قبلاً به حداکثر رسیده است و فشار در انتهای بزرگ پیستون متغیر دیفرانسیل نیز به حداکثر رسیده است و صفحه swashplate به موقعیت γ = O رانده می شود تا جریان خروجی صفر شود. در کاربرد عملی، استفاده از بار با مقاومت دریچه گاز و پمپ فشار ثابت برای کار در ناحیه فشار ثابت ضروری است. منحنی های (1)، (2) و (3) در شکل P (الف) منحنی های مشخصه جریان مقاومتی سه بار دریچه گاز هستند که خط فشار ثابت BC را در D و P قطع می کنند. مشخصه بار دریچه گاز این است که به فشار ثابتی نیاز ندارد، فشار کاری مربوط به جریان معینی است و جریان با افزایش فشار افزایش می یابد. به این ترتیب، نقاط تقاطع D و e منحنی مشخصه جریان مقاومت دریچه گاز (2) و (3) و خط مشخصه فشار ثابت (BC) پمپ فشار ثابت نقاط عملیاتی پایدار هستند. فرآیند تشکیل این نقاط عملیاتی به این صورت است: اگر نقطه کار مختل و منحرف شود، برای مثال، نقطه کار d در امتداد منحنی مشخصه جریان مقاومت به نقطه d حرکت کند، دبی افزایش مییابد و فشار کاری پمپ نیز بالاتر از P0 است که وضعیت تعادل نیروی شیر لغزشی کنترلی را از بین میبرد، و با افزایش باز شدن دریچه فشار، باز شدن شیر کاهش می یابد در انتهای بزرگ پیستون متغیر دیفرانسیل، و کاهش زاویه صفحه swash γ . این فرآیند بازخورد تا زمانی که نقطه عملیاتی به نقطه d اصلی بازگردد ادامه خواهد داشت. مشاهده می شود که پمپ جابجایی متغیر فشار ثابت می تواند منبع روغن فشار ثابت با فشار P0 را فراهم کند. شکل a منحنی مشخصه واقعی پمپ جابجایی متغیر فشار ثابت است. مشخصات فشار ثابت با فشارهای مختلف را می توان با تنظیم فنر کنترل برای تغییر FS بدست آورد. پمپ جابجایی متغیر فشار ثابت را می توان برای حفظ فشار سیستم هیدرولیک استفاده کرد، جریان خروجی فقط نشت سیستم را جبران می کند. می توان از آن به عنوان فشار ثابت روغن استفاده کردl منبع سیستم سروو الکترو هیدرولیک؛ می توان از آن در سیستم کنترل سرعت دریچه گاز استفاده کرد.
اگر مکانیزم تنظیم فشار با یک آهنربای الکتریکی متناسب جایگزین شود و شیر کنترل یک شیر تناسبی الکتروهیدرولیک باشد، پمپ کنترل فشار ثابت متناسب الکترو هیدرولیک می تواند تشکیل شود. فشار کاری پمپ متناسب با جریان کنترل ورودی مغناطیس الکتریکی متناسب است.
ج. نمودار کنترل جریان ثابت Q اصل مکانیزم کنترل جریان ثابت نوع کنترل فشار سنتی را نشان می دهد. یک روزنه نازک تیغهای شکل 2 روی شیر کنترل جریان ثابت به عنوان عنصر تشخیص جریان تنظیم میشود، که تغییر جریان را به سیگنال تغییر فشار برای کنترل موقعیت قرقره 1 تبدیل میکند. هنگامی که جریان خروجی واقعی پمپ به دلایلی کاهش مییابد، فشار دیفرانسیل ΔP (= p1-p) از نیروی هیدرولیکی دریچه گاز کمتر میشود. فشار، که باعث می شود هسته شیر 1 به سمت چپ حرکت کند. بنابراین روغن فشار قوی از پورت a از طریق گذر B وارد انتهای سمت راست پیستون کنترل متغیر 4 می شود که باعث حرکت مکانیسم متغیر می شود، بنابراین جابجایی پمپ افزایش می یابد. به دلیل کنترل جریان ثابت، هنگامی که پمپ تحت هر فشاری کار می کند (یعنی راندمان حجمی متفاوت)، جریان خروجی آن را می توان ثابت نگه داشت. برای پمپ پیستونی، به دلیل بازده حجمی بالا، زمانی که سرعت ثابت است، در یک محدوده دقت خاص، جابجایی ثابت تابع جریان ثابت است. پمپ جریان ثابت می تواند جریان خروجی را در محدوده سرعت معینی ثابت نگه دارد که سرعت محرک اصلی پمپ محرک به شدت تغییر کند (مانند موتور احتراق داخلی).