Основные элементы
Простейшая (элементарная) схема объемного гидропривода состоит из основных элементов, представленных на рисунке 1.8.
Рисунок 1.8 – Простейшая (элементарная) схема объемного гидропривода: 1 – плунжерный насос; 2 – обратные клапаны; 3 – предохранительный клапан; 4 – гидроцилиндр; 5 – кран; 6 – бак; 7 – рабочая жидкость; 8 – трубопровод
Схема, представленная на рисунке 1.8, работает следующим образом. Источник гидравлической энергии – плунжерный насос приводится в движение рычагом под действием мускульной энергии. При движении плунжера вверх в цилиндре создается разрежение. Под действием избыточного давления жидкость из бака открывает обратный клапан и заполняет цилиндр насоса. Достигнув крайней верхней точки, плунжер двигается вниз, и обратный клапан закрывается. Жидкость в цилиндре оказывается в замкнутом объеме, так как выпускающий обратный клапан закрыт под действием давления в рабочем цилиндре, возникающем под действием внешней нагрузки F2. При дальнейшем движении плунжера насоса вниз давление в замкнутом объеме достигает давления в рабочем цилиндре, и выпускающий обратный клапан открывается, пропуская жидкость в гидроцилиндр, которая увеличивает объем жидкости в нем и поднимает поршень гидроцилиндра. Для опускания поршня гидроцилиндра предусмотрен кран ручного управления. Для предохранения системы от перегрузки устанавливается также предохранительный клапан, который открывается, когда давление в системе превышает допустимое и жидкость из замкнутого объема сливается в бак. Элементарная схема характерна тем, что содержит минимальное количество элементов и при отсутствии любого из них становится неработоспособной. Такие схемы используются в гидродомкратах, простейших прессах для запрессовки деталей. В высокопроизводительных насосах используются системы отсечки без клапанов.
1.6 Типы схем объемного гидропривода
При разработке и изображении электрических, гидравлических или иных систем применяют три типа схем: - функциональные; - принципиальные; - монтажные. Функциональные схемы – представляют собой блок-схемы, воспроизводящие структуру системы. Принципиальные схемы – используются для представления принципа работы системы. Этот тип схем является основным при разработке системы. Для изображения системы используются условные обозначения определенные государственным стандартом ГОСТ 2.782-68. Принципиальные схемы отображают структуру взаимодействия всех элементов системы. Монтажные схемы – схемы расположения гидроаппаратуры и трубопроводов на базовой машине и технологическом оборудовании. Эти схемы предназначены рабочим, монтирующим гидрооборудование на реальной машине, и являются, в отличие от «проектной документации», рабочими чертежами.
1.7 Достоинства и недостатки гидравлических приводов
Гидравлические приводы (гидроприводы) получают все большее распространение в самых различных отраслях народного хозяйства. Широкое применение гидравлических систем обусловлено целым рядом преимуществ по отношению к другим приводам. Основными достоинствами гидроприводов являются: - относительно малый вес и сравнительно небольшие габариты, приходящиеся на единицу мощности; - высокая позиционная точность, высокая степень надежности; - возможность создания больших передаточных чисел и бесступенчатого регулирования скорости и усилий в широком диапазоне; - малая инерционность, обеспечивающая быструю смену режимов работы (пуск, реверс). Большое отношение вращающего момента гидромотора к моменту инерции его подвижных частей дает возможность получать ничтожно малое время реверса, составляющее 0, 03 – 0, 05 с. Частота реверсирования для гидромоторов вращательного движения может быть доведена до 500 и более в минуту, а для возвратно-
поступательного движения с относительно небольшой массой и ходом достигает 1000 в минуту; - возможность простого и надежного предохранения гидропривода и машины от перегрузок; - простота реверсирования без необходимости изменения вращения приводного двигателя; - независимость расположения гидравлических устройств в пространстве создают удобства в общей компоновке машин. Важным преимуществом гидроприводов является срок их службы. Для многих типов насосов и гидромоторов он доведен до 20000 часов и более. К недостаткам гидроприводов можно отнести следующие факторы: - транспортировка энергии связана с потерями, значительно превышающими потери в электропередачах; - влияние эксплуатационных условий (температуры) на характеристики привода; - снижение КПД за счет внутренних и наружных утечек рабочей жидкости, которые увеличиваются по мере выработки технического ресурса.
1.8 Общие сведения о порядке проектирования и расчета объемного гидропривода
Исходными данными для расчета гидропривода, выбора оптимальных размеров и типа гидравлических устройств являются: - техническая характеристика и схема машины, для которой проектируется гидропривод (гидропривод может проектироваться также для одного или нескольких звеньев машины); - усилия (полезная нагрузка) или момент, которые должны обеспечиваться гидроприводом; - допускаемые скорости перемещения рабочего органа (вместо скорости могут быть заданы ход поршня и время прямого и обратного хода поршня); - условия работы гидросистемы. Процесс проектирования гидропривода состоит из следующих этапов: - определение вида и последовательности движений в соответствии с характером технологического процесса работы машины; - подбор гидроаппаратуры и определение ее основных параметров;
- составление гидравлической схемы. Параметры гидравлических машин и устройств определяются сначала путем приближенного расчета. После определения потерь напора и утечек жидкости принятые на основе приближенных расчетов параметры элементов гидропривода уточняются. При разработке гидравлической схемы рекомендуется применять нормализованную гидроаппаратуру. Отступление от нормальных элементов допускается лишь в тех случаях, когда иначе выполнить техническое задание не представляется возможным. Расчет элементов и параметров гидропривода производится в такой последовательности: - по известной исходной полезной нагрузке устанавливается рабочее давление жидкости; - определяются предварительные параметры силового гидроцилиндра. Параметры гидроцилиндра уточняются после определения всех действующих нагрузок и сопротивлений, возникающих в процессе работы гидропривода; - определяются предварительные параметры насосного агрегата - производительность насоса и развиваемое насосом давление; - для заданных условий работы и эксплуатации гидропривода производится выбор рабочей жидкости; - производится подбор всасывающего и напорного трубопроводов, подбор агрегатов управления, предохранительных и вспомогательных элементов гидропривода; - после выбора и подбора названных агрегатов и элементов гидропривода определяются потери напора и утечки жидкости, и по величине этих потерь оценивается возможность использования всех принятых элементов гидропривода. При выборе, расчете и проектировании гидроприводов необходимо руководствоваться действующими стандартами.
2 ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОПРИВОДА
|
