Contrôle variable de pression constante et contrôle de débit constant

Contrôle variable de pression constante et contrôle de débit constant

b. Le mécanisme de régulation de pression constante de la pompe à pression constante régule le débit de sortie de la pompe par la différence entre la pression de sortie et la valeur de consigne du mécanisme de régulation, afin de maintenir la pression de sortie à cette valeur. Cette pompe est à cylindrée constante avant que la pression du système n'atteigne la valeur de consigne, ce qui fournit le débit maximal au système ; lorsque la pression du système atteint la valeur de consigne, sa pression de sortie reste constante, quelle que soit la variation du débit de sortie ; on parle alors de pompe à pression constante. La caractéristique pression-débit de la pompe est illustrée à la figure P (a), et le principe de fonctionnement du mécanisme de régulation de pression constante est illustré à la figure P (b). La pression de sortie de la pompe est introduite à l'extrémité gauche du distributeur pilote 1 pour former la poussée hydraulique PDAC, qui est comparée à la force FS du ressort de régulation de pression d'extrémité droite. FS représente la pression donnée P0 de la pompe à pression constante, soit P0 = FS / AC.

Lorsque la pression de service PD de la pompe est inférieure à P0, l'ouverture X du tiroir 1 est O et la pression P de l'extrémité de grand diamètre du piston différentiel variable 2 est 0. Entraîné par la pression d'huile PD de l'extrémité de petit diamètre, le piston 2 pousse le plateau oscillant jusqu'à la position γ maximale, de manière à maintenir le débit maximal Qmax de la pompe [ligne horizontale AB sur la figure P (a)]. Lorsque la pression de service de la pompe augmente jusqu'à la valeur donnée de la pompe, c'est-à-dire PD = P0, la poussée hydraulique PDAC à l'extrémité gauche du tiroir 1 surmonte la force du ressort FS et ouvre l'orifice de la vanne pour former un orifice variable d'ouverture X, qui forme un circuit de résistance série avec le papillon fixe K. Le circuit de résistance peut être utilisé pour contrôler la pression P de tête de bielle du piston différentiel variable 2 : lorsque l'ouverture x augmente, la pression P augmente. Lorsque x augmente dans une certaine mesure, la pression P peut pousser le piston variable différentiel 2 vers le haut et entraîner le plateau oscillant, de sorte que γ diminue et que le débit de la pompe diminue. Comme le tiroir de commande pilote 1 n'actionne pas directement le plateau oscillant, mais commande uniquement le piston variable différentiel 2 qui le pousse, sa taille est très petite, de sorte que la rigidité du ressort 3 est également très faible. Par conséquent, lorsque PD = P 0, l'ouverture de la vanne de commande 1 peut être arbitraire en théorie, tout comme la position du piston variable différentiel et l'angle du plateau oscillant. Cela signifie que lorsque PD = P 0, la pompe peut fonctionner à n'importe quel débit compris entre q = 0 et q = Qmax [ligne de pression constante BC sur la figure P (a)]. Si la charge externe est trop importante et que la pression de la pompe PD > P 0, la pompe ne peut pas fonctionner. Lorsque la pression différentielle atteint P 0 et tend à augmenter, l'ouverture X du distributeur 1 est déjà maximale, tout comme la pression à la tête du piston variable différentiel. Le plateau oscillant est alors poussé à la position γ = O pour annuler le débit de sortie. En pratique, il est nécessaire d'utiliser une charge avec résistance d'étranglement et une pompe à pression constante pour travailler dans la zone de pression constante. Les courbes (1), (2) et (3) de la figure P (a) représentent les courbes caractéristiques de débit résistant de trois charges d'étranglement, qui coupent la droite de pression constante BC en D et P. La caractéristique de la charge d'étranglement est qu'elle ne nécessite pas de pression fixe ; une pression de service correspond à un débit donné, et le débit augmente avec la pression. Ainsi, les points d'intersection D et e des courbes caractéristiques de débit résistant d'étranglement (2) et (3) et de la droite caractéristique de pression constante (BC) de la pompe à pression constante constituent les points de fonctionnement stables. Le processus de formation de ces points de fonctionnement est le suivant : si le point de fonctionnement est perturbé et dévie, par exemple, le point de fonctionnement d se déplace vers le point d' le long de la courbe caractéristique du débit résistant, le débit augmente et la pression de service de la pompe est également supérieure à P0, ce qui détruit l'équilibre des forces du tiroir de commande 1. Le débit diminue ensuite avec l'augmentation de l'ouverture de la soupape x, l'augmentation de la pression à la tête du piston variable différentiel et la diminution de l'angle du plateau oscillant γ. Ce processus de rétroaction se poursuit jusqu'à ce que le point de fonctionnement revienne au point d'origine. On constate que la pompe à cylindrée variable à pression constante peut fournir une source d'huile à pression constante avec une pression de P0. La figure a présente la courbe caractéristique réelle de la pompe à cylindrée variable à pression constante. Les caractéristiques de pression constante à différentes pressions peuvent être obtenues en ajustant le ressort de commande pour modifier FS. La pompe à cylindrée variable à pression constante peut être utilisée pour maintenir la pression du système hydraulique ; le débit de sortie compense uniquement les fuites du système ; il peut être utilisé comme huile à pression constante.l source du système servo électrohydraulique ; il peut être utilisé dans le système de contrôle de la vitesse de l'accélérateur.

Si le mécanisme de régulation de pression est remplacé par un électroaimant proportionnel et que la vanne de régulation est une vanne proportionnelle électrohydraulique, on obtient une pompe proportionnelle électrohydraulique à pression constante. La pression de service de la pompe est proportionnelle au courant de commande d'entrée de l'électroaimant proportionnel.

c. Le schéma de régulation de débit constant Q illustre le principe du mécanisme traditionnel de régulation de débit constant à pression contrôlée. Un orifice fin 2 en forme de lame est placé sur la vanne de régulation de débit constant comme élément de détection de débit, convertissant la variation de débit en signal de variation de pression pour contrôler la position du tiroir 1. Lorsque le débit de sortie réel de la pompe diminue, la pression différentielle Δ P (= p1-p) de l'orifice d'étranglement diminue et la force élastique du ressort 3 est supérieure à la pression hydraulique, ce qui provoque le déplacement du noyau de la vanne 1 vers la gauche. Par conséquent, l'huile haute pression provenant de l'orifice A pénètre à l'extrémité droite du piston de régulation variable 4 par le passage B, ce qui entraîne le déplacement du mécanisme variable et augmente la cylindrée de la pompe. Grâce à la régulation de débit constant, quelle que soit la pression (c'est-à-dire le rendement volumétrique), le débit de sortie de la pompe peut être maintenu constant. Pour la pompe à piston, grâce à son rendement volumétrique élevé, à vitesse constante, dans une certaine plage de précision, la cylindrée constante assure un débit constant. La pompe à débit constant peut maintenir le débit de sortie constant dans une certaine plage de vitesse lorsque la vitesse du moteur principal de la pompe d'entraînement change considérablement (comme un moteur à combustion interne).