9-GidroPrivod (Приводы роботов)

Приводы роботов. Основы пневмо– и гидроавтоматики.9. Гидравлические приводы роботов: назначение, основные техническиехарактеристики, принципиальная схема гидравлического привода.Ответ:Обозначения, которые понадобятся далее:Р – давлениеS – площадьQ – расход жидкостидв.

– двигателяПР – промышленные роботыГидропривод – система по производству и использованию энергии сжатой жидкости дляуправления исполнительным двигателем.1Электрогидравлические приводы (гидроприводы) широко используются в промышленныхроботах большой (50–100 кг) и сверхбольшой (более 100 кг) грузоподъёмности.234кости под давлением.Чтобы разобраться со структурной моделью гидропривода, необходимо преждевывести уравнения четырёхдроссельного распределителя.56789Структурная схема модели привода.Назначение: функциональный анализ системы управления; возможность анализаразличных факторов, действующих на систему управления: возможность реализациисистемы управления на аналоговых ВМ с целью анализа динамических характеристик вреальном масштабе времени.Постановка задачи: создать структурную схему привода с учётом и особенностямивсех факторов, действующих на дроссельную схему управления объёмным приводом.Решение задачи: структурная схема разрабатывается на базе систем уравнений,описывающих реальную конструкцию привода.Условие решения задачи:1.

рассматривается линейная модель2. учитывается упругость как самого двигателя, так и конструкции.Рассматривается следующая модель конструкции.yпрyнагр – перемещение нагрузкиуцил – перемещение цилиндраВ данной конструкции фактор нежесткости конструкции основания перед. механизмаучтен жесткостью пружины. При этом имеет место дополнительное перемещение.Нежесткость основания приводит к дополнительному перемещению цилиндра,противоположному перемещению привода.Система уравнений записывается в операторной форме:\это КQX1– уравнение движения нагрузки2– реализация силы движения3,4 – уравнение расходаПравило построения структурной схемы повторяет правило построения в теорииуправления: все параметры обозначаются квадратами и т.д.Основная идея – связать вход и выход через определенный набор параметров.Основной принцип – х связать с у.10Участок 1 – процесс преобразования входного сигнала в расход2,3 – процесс преобразования расхода в движущее усилие4– преобразование движущего усилия в перемещение вых.

звена5– учитывает дополнительное перемещение конструкции в рГидравлический привод (гидропривод) — совокупность устройств, предназначенных дляприведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии.Гидропривод представляет собой своего рода «гидравлическую вставку» между приводнымдвигателем и нагрузкой (машиной или механизмом) и выполняет те же функции, чтои механическая передача (редуктор, ремённая передача, кривошипно-шатунный механизм и т.

д.).Содержание[убрать]1 Функции гидропривода2 Виды гидроприводовo2.1 По характеру движения выходного звена гидродвигателя2.1.1 Гидропривод вращательного движения2.1.2 Гидропривод поступательного движения2.1.3 Гидропривод поворотного движенияoo2.2 По возможности регулирования2.2.1 Регулируемый гидропривод2.2.2 Саморегулируемый гидропривод2.3 По схеме циркуляции рабочей жидкости112.3.1 Гидропривод с замкнутой схемой циркуляции2.3.2 Гидропривод с разомкнутой системой циркуляцииo2.4 По источнику подачи рабочей жидкости2.4.1 Насосный гидропривод2.4.2 Магистральный гидропривод2.4.3 Аккумуляторный гидроприводo2.5 По типу приводящего двигателяo2.6 Импульсный гидропривод3 Структура гидропривода4 Количество степеней свободы гидросистем5 Область применения6 Преимущества7 Недостатки8 История развития гидропривода9 Перспективы развития10 См.

также11 Ссылки12 Примечания13 Литература[править]ФункциигидроприводаОсновная функция гидропривода, как и механической передачи, — преобразование механическойхарактеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразованиевида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита отперегрузок и др.).

Другая функция гидропривода — это передача мощности от приводногодвигателя к рабочим органам машины (например, в одноковшовом экскаваторе — передачамощности от двигателя внутреннего сгорания к ковшу или к гидродвигателям привода стрелы, кгидродвигателям поворота башни и т.д.).В общих чертах, передача мощности в гидроприводе происходит следующим образом:1. Приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал насоса, который сообщаетэнергию рабочей жидкости.2. Рабочая жидкость по гидролиниям через регулирующую аппаратуру поступает вгидродвигатель, где гидравлическая энергия преобразуется в механическую.3. После этого рабочая жидкость по гидролиниям возвращается либо в бак, либонепосредственно к насосу.[править]ВидыгидроприводовГидроприводы могут быть двух типов: гидродинамические и объёмные.12В гидродинамических приводах используется в основном кинетическая энергия потокажидкости (и соответственно скорости движения жидкостей в гидродинамических приводахвелики в сравнении со скоростями движения в объёмном гидроприводе).В объёмных гидроприводах используется потенциальная энергия давления рабочейжидкости (в объёмных гидроприводах скорости движения жидкостей не велики — порядка 0,56 м/с).Объёмный гидропривод — это гидропривод, в котором используются объёмные гидромашины(насосы и гидродвигатели).

Объёмной называется гидромашина, рабочий процесс которойоснован на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из рабочейкамеры. К объёмным машинам относят, например, поршневые насосы, аксиальнопоршневые, радиально-поршневые,шестерённые гидромашины и др.Одна из особенностей, отличающая объёмный гидропривод от гидродинамического, — большиедавления в гидросистемах. Так, номинальные давления в гидросистемах экскаваторов могутдостигать 32 МПа, а в некоторых случаях рабочее давление может быть более 300 МПа, в товремя как гидродинамические машины работают обычно при давлениях, не превышающих 1,5—2МПа.Объёмный гидропривод намного более компактен и меньше по массе, чем гидродинамический, ипоэтому он получил наибольшее распространение.В зависимости от конструкции и типа входящих в состав гидропередачи элементов объёмныегидроприводы можно классифицировать по нескольким признакам.[править]Похарактеру движения выходного звена гидродвигателя[править]Гидропривод вращательного движениякогда в качестве гидродвигателя применяется гидромотор, у которого ведомое звено (вал иликорпус) совершает неограниченное вращательное движение;[править]Гидропривод поступательного движенияу которого в качестве гидродвигателя применяется гидроцилиндр — двигатель с возвратнопоступательным движением ведомого звена (штока поршня, плунжера или корпуса);[править]Гидропривод поворотного движениякогда в качестве гидродвигателя применён поворотный гидродвигатель, у которого ведомое звено(вал или корпус) совершает возвратно-поворотное движение на угол, меньший 360°.[править]Повозможности регулированияЕсли скорость выходного звена (гидроцилиндра, гидромотора) регулируется изменением частотывращения двигателя, приводящего в работу насос, то гидропривод считается нерегулируемым.[править]Регулируемый гидроприводв котором в процессе его эксплуатации скорость выходного звена гидродвигателя можно изменятьпо требуемому закону.

В свою очередь регулирование может быть:дроссельнымобъёмнымобъёмно-дроссельным.Регулирование может быть: ручным или автоматическим.В зависимости от задач регулирования гидропривод может быть:13стабилизированнымпрограммнымследящим (гидроусилители).[править]Саморегулируемый гидроприводавтоматически изменяет подачу жидкости по фактической потребности гидросистемы в режимереального времени (без фазового сдвига).[править]Посхеме циркуляции рабочей жидкости[править]Гидропривод с замкнутой схемой циркуляциив котором рабочая жидкость от гидродвигателя возвращается во всасывающую гидролиниюнасоса.Гидропривод с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости компактен, имеет небольшую массу идопускает большую частоту вращения ротора насоса без опасности возникновения кавитации,поскольку в такой системе во всасывающей линии давление всегда превышает атмосферное.

Кнедостаткам следует отнести плохие условия для охлаждения рабочей жидкости, а такженеобходимость спускать из гидросистемы рабочую жидкость при замене или ремонтегидроаппаратуры;Гидросистемы с замкнутой схемой циркуляции ррабочей жидкости (справа) и с разомкнутой схемой (слева). Насхеме слева всасывающая и сливная гидролинии сообщаются с баком (разомкнутая схема); на схеме справа бакиспользуется только для вспомогательной гидросистемы (системы подпитки).

Н и Н1 — насосы; М — гидромотор;Р —гидрораспределитель; Б — гидробак; Н1 — насос системы подпитки; КП1, КП2, — Предохранительные клапана;КО1 и КО2 — обратные клапана. Предохранительные клапана КП (на схеме слева), КП1 и КП2 (на схеме справа)срабатывают в тот момент, когда нагрузка на валу гидромотора слишком велика, и давление в гидросистемепревышает допустимую величину. Обратные клапана КО1 и КО2 срабатывают тогда, когда давление слишком мало,и возникает опасность кавитации[править]Гидропривод с разомкнутой системой циркуляциив котором рабочая жидкость постоянно сообщается с гидробаком или атмосферой.14Достоинства такой схемы — хорошие условия для охлаждения и очистки рабочей жидкости.Однако такие гидроприводы громоздки и имеют большую массу, а частота вращения роторанасоса ограничивается допускаемыми (из условий бескавитационной работы насоса) скоростямидвижения рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе.[править]Поисточнику подачи рабочей жидкости[править]Насосный гидроприводВ насосном гидроприводе, получившем наибольшее распространение в технике, механическаяэнергия преобразуется насосом в гидравлическую, носитель энергии — рабочая жидкость,нагнетается через напорную магистраль к гидродвигателю, где энергия потока жидкостипреобразуется в механическую.