Лекція №16 об’ємні гідроприводи

1. Основні відомості про гідроприводі

Гідропривід - це сукупність гідромашин (насосів, гідродвигунів), гідроапаратури, гидроліній і допоміжних пристроїв, призначена для передачі енергії і преобразо-вання руху за допомогою рідини, а також для приведення механізмів і машин в дію.

Гідроапаратура управляє, регулює і захищає Гідропром-вод від надзвичайно високих і низьких тисків рідини. Серед різноманітних апаратів можна виділити три найбільш харак-терни типу: гідророзподільники, клапани та дроселі.

Допоміжними пристроями служать так звані кон-діціонери робочої рідини, що забезпечують її якість і необхідний стан. Це різні отделители твердих частинок, в тому числі фільтри, теплообмінники (нагрівачі і охолодіть-ли рідини), гідробака, а також гідроакумулятори. Перечис-лені елементи пов'язані між собою гідролініями, по кото-рим рухається робоча рідина.

Гідравлічний об'ємний привід має такі переваж-вин: меншу масу і габарити в порівнянні з механічні-ким і електричним, так як в більшості випадків в ньому відсутні редуктори, муфти, фрикційні передачі, канали та ін .; просто і досконаліше компонується незалежно від розташування валів і вузлів; характеризується малою інерційністю-ністю, що забезпечує його довговічність і дозволяє здійсню-вати реверсування робочих рухів за короткий про- проміжок часу; забезпечує безступінчасте регулювання швидкості руху робочих органів; надійно і просто захищені-ється від перевантажень робочих органів і двигуна; уможли-ність широко застосовувати стандартизовані і уніфікований-ні вузли, що дозволяє знизити собівартість і полегшує його експлуатацію і ремонт. В якості робочих рідин тут застосовують мінеральні масла, які одночасно забезпе-ють мастило деталей гідроприводу і підвищують їх износо-стійкість.

Однак гідравлічний привід має і деякі недостат-ки. Так, внаслідок проникнення повітря в робочу рідину його рух може супроводжуватися поштовхами, що негативно впливає на рівномірність рухів робочих органів. У уникне-ня великих витоків рідини зазори між сполучаються дета-лями повинні бути мінімальними, а це забезпечується висо-кою точністю їх виготовлення, що призводить до підвищення вартості гідроприводу. Ущільнення не забезпечують повної герметизації вузлів, в результаті чого зменшується ККД і за-забруднюючих робоче місце. Один з недоліків гідроприводу - зміна в'язкості робочої рідини в залежності від зраді-ня температури, що порушує його роботу.

Класифікація. Кожен об'ємний гідропривід містить ис-цом енергії, т. Е. Рідина під тиском. По виду источни-ка енергії гідроприводи поділяються на три типи: насосні, акумуляторні і магістральні.

1. Насосний гідропривід - це гідропривід, в ко-тором робоча рідина подається в гідродвигун об'ємним насосом, що входять до складу цього гідроприводу. Такі гідро-приводи застосовують найбільш широко. За характером циркуляції робочої рідини насосні гідроприводи поділяють на гідравлічні з замкнутої циркуляцією рідини (рідина від гідродвигуна надходить у всмоктувальну гідролінію насоса) і приводи з розімкненим циркуляцією рідини (рідина від гідродвигуна надходить в гидробак). Для приводу насоса в насосному гідроприводі можуть бути використані різні двигуни.

2. Акумуляторний гідропривід - гідропривід, в якому робоча рідина подається в гідродвигун від попередньо зарядженого гідроакумулятора. Такі гідро-приводи використовують в системах з короткочасним робочим циклом або з обмеженим числом циклів.

3. Магістральний гідропривід - це такий гідропривід, в якому робоча рідина надходить в гідродвіга-тель з гідромагістралі, котра є складовою частиною гід-ропрівода. Напір робочого тіла в гідромагістралі створюється нагнітачем, що складається з одного або декількох насосів і годує кілька гідроприводів (централізована система харчування).

За характером руху вихідної ланки розрізняють об'ємні гідроприводи:

поступального руху - зі зворотно-поступальним рухом вихідної ланки і з гидродвигателями у вигляді гідро-циліндрів;

поворотного руху - зі зворотно-поступальним руху-ням вихідної ланки на кут менш 360 ° і з поворотними гидродвигателями;

обертального руху - з обертовим рухом ви-перехідного ланки і з гидродвигателями у вигляді гидромоторов.

Залежно від наявності пристроїв для регулювання ско-рости вихідної ланки розрізняють об'ємні гідроприводи: нерішучість-гуліруемие, регульовані і стабілізовані.

Гідропривід, в якому відсутня пристрій для зраді-ня швидкості вихідної ланки, називають нерегульованим, а гід-ропрівода, в якому швидкість вихідної ланки підтримується постійною при зміні зовнішніх впливів - стабілізується-ванням. Регульований гідропривід, в якому вихідна ланка повторює рух ланки управління, називають стежачи-щим гідроприводом.

Гідропривід, який приводиться в дію механічним впливом і працює за методом сполучених посудин, яв-ляется безнасосной. Його застосовують для управління муфтами зчеплення, гальмами і іншими механізмами. Переваги безнасосного гідроприводу: простота пристрою, надійність експлуатації і можливість передачі зусиль з допомогою жид-кістки у важкодоступні місця.

В якості приводів верстатів, прокатних станів, пресового і ливарного устаткування, дорожніх і будівельних машин, транспортних і сільськогосподарських машин та іншого подібного обладнання широко використовують регульовані Гідропром-води. Широке застосування в сільськогосподарських підпри-ятіях через простоту конструкції і гарного охолодження рідини в процесі експлуатації отримали приводи з разо-мкнутой системою циркуляції робочої рідини.

Елементи гідроприводу. Елементами гідроприводу є гідродвигун, контрольно-вимірювальна і розподільна апаратура, кондиціонери робочої рідини, гідроаккумулято-ри та ін.

Гідродвигун - це машина, яка призначена для перетворення механічної (гідравлічної) енергії по-струму робочої рідини в механічну енергію руху ви-перехідного ланки.

По виду руху вихідної ланки розрізняють три класи об'ємних гідродвигунів, що застосовуються в гідроприводах:

гідроциліндри, які мають поступальний рух ви-перехідного ланки; при цьому розрізняють поршневі, плунжерні, телескопічні та мембранні гідроциліндри одне і двухсто-роннего дії;

гідромотори, мають необмежену обертальний руху-ня вихідної ланки. За конструкцією гідромотори діляться на шестеренні, гвинтові, пластинчасті і аксіально-поршневі;

поворотні гідродвигуни з обмеженим кутом повороту вихідного ланки (а <360°), к которым относят пластинчатые, поршневые, мембранные, одно-, двух- и трехлопастные.

Гідроапаратура призначена для регулювання руху силового органу, підтримки заданого тиску в гідросистемі і вихідних ланках при різних режимах роботи гідроприводу.

У гидроаппаратуру входять гідравлічні дроселі (регулюються-руемой, лінійні і нелінійні), гідроклапани (запобіжний тільні, кулькові, конічні, напірні, редукційні, об-ратні, гідравлічні замки), а також гідророзподільники (золотникові, клапанні і кранові).

До допоміжних пристроїв відносяться гідробаки відкритому-того і закритого типів, ущільнювачі, в якості яких ис-товують поршневі кільця і ​​манжети, а також гідроаккумуля-тори.

Гідроакумулятори використовують для подачі рідини при ра-боті гідроприводу. Вони призначені для акумулювання енергії робочої рідини, що знаходиться під тиском.

За способом накопичення потенційної енергії розрізняють гідроакумулятори вантажні і з пружним елементом, по кон-струкції - з вільною поверхнею, поршневі, мембран-ні, малогабаритні, пружинні і інерційні. Фільтри застосовують сітчасті, пластинчасті і повстяні, а також із запобіжним клапаном, грубої, нормальної, тонкої і особливо тонкого очищення.

У гідроприводах верстатів і машин застосовують сталеві біс-шовні і рідше мідні труби.