9-GidroPrivod (Приводы роботов), страница 2

Рабочая жидкость, отдав свою энергию гидродвигателю,возвращается либо обратно к насосу (замкнутая схема гидропривода), либо в бак (разомкнутаяили открытая схема гидропривода). В общем случае в состав насосного гидропривода входятгидропередача, гидроаппараты, кондиционеры рабочей жидкости, гидроёмкости и гидролинии.Наибольшее применение в гидроприводе получили аксиально-поршневые, радиальнопоршневые, пластинчатые и шестерённыенасосы.[править]Магистральный гидроприводВ магистральном гидроприводе рабочая жидкость нагнетается насосными станциями в напорнуюмагистраль, к которой подключаются потребители гидравлической энергии.

В отличие от насосногогидропривода, в котором, как правило, имеется один (реже 2-3) генератора гидравлическойэнергии (насоса), в магистральном гидроприводе таких генераторов может быть большоеколичество, и потребителей гидравлической энергии также может быть достаточно много.[править]Аккумуляторный гидроприводВ аккумуляторном гидроприводе жидкость подаётся в гидролинию от заранеезаряженного гидроаккумулятора.

Этот тип гидропривода используется в основном в машинах имеханизмах с кратковременными режимами работы.[править]Потипу приводящего двигателягидроприводы бывают с электроприводом, приводом от ДВС, турбин и т. д.[править]ИмпульсныйгидроприводВ гидроприводе этого вида выходное звено гидродвигателя совершает возвратно-поступательныеили возвратно-вращательные движения с большой частотой (до 100 импульсов в секунду).[править]СтруктурагидроприводаОбязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель. Насос являетсяисточником гидравлической энергии, а гидродвигатель — её потребителем, то есть преобразуетгидравлическую энергию в механическую. Управление движением выходных звеньевгидродвигателей осуществляется либо с помощью регулирующей аппаратуры —дросселей, гидрораспределителей и др., либо путём изменения параметров самогогидродвигателя и/или насоса.15Принцип действия золотникового гидрораспределителя, управляющего движением штока гидроцилиндраТакже обязательными составными частями гидропривода являются гидролинии, покоторым жидкость перемещается вгидросистеме.Критически важной для гидропривода (в первую очередь объёмного) являетсяочистка рабочей жидкости от содержащихся в ней (и постоянно образующихся в процессеработы) абразивных частиц.

Поэтому системы гидропривода обязательно содержатфильтрующие устройства (например, масляные фильтры), хотя принципиальногидропривод некоторое время может работать и без них.Поскольку рабочие параметры гидропривода существенно зависят от температурырабочей жидкости, то в гидросистемах в некоторых случаях, но не всегда, устанавливаютсистемы регулирования температуры (подогревающие и/или охладительные устройства).[править]Количествостепеней свободы гидросистемКоличество степеней свободы гидравлической системы может быть определено простымподсчётом количества независимо управляемых гидродвигателей.[править]ОбластьпримененияОбъёмный гидропривод применяется в горных и строительно-дорожных машинах.

Внастоящее время более 50% общего парка мобильных строительно-дорожных машин(бульдозеров, экскаваторов, автогрейдеров и др.) является гидрофицированной. Этосущественно отличается от ситуации 30-х - 40-х годов 20-го века, когда в этой областиприменялись в основном механические передачи.16В станкостроении гидропривод также широко применяется, однако в этой области ониспытывает высокую конкуренцию со стороны других видов привода[1].Широкое распространение получил гидропривод в авиации. Насыщенность современныхсамолётов системами гидропривода такова, что общая длина трубопроводовсовременного пассажирского авиалайнера может достигать нескольких километров.В автомобильной промышленности самое широкое применение нашли гидроусилителируля, существенно повышающие удобство управления автомобилем.

Эти устройстваявляются разновидностьюследящих гидроприводов. Гидроусилители применяют и вомногих других областях техники (авиации, тракторостроении, промышленномоборудовании и др.).В некоторых танках, например, в японском танке Тип 10, применяетсягидростатическая трансмиссия, представляющая собой, по сути, систему объёмногогидропривода движителей. Такого же типа трансмиссия устанавливается и в некоторыхсовременных бульдозерах.В целом, границы области применения гидропривода определяются его преимуществамии недостатками.[править]ПреимуществаК основным преимуществам гидропривода относятся:возможность универсального преобразования механической характеристикиприводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки;простота управления и автоматизации;простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машинот перегрузок; например, если усилие на штоке гидроцилиндра становится слишкомбольшим (такое возможно, в частности, когда шток, соединённый с рабочим органом,встречает препятствие на своём пути), то давление в гидросистеме достигаетбольших значений — тогда срабатывает предохранительный клапан в гидросистеме,и после этого жидкость идёт на слив в бак, и давление уменьшается;надёжность эксплуатации;широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена;например, диапазон регулирования частоты вращения гидромотора может составлятьот 2500 об/мин до 30-40 об/мин, а в некоторых случаях, у гидромоторов специальногоисполнения, доходит до 1-4 об/мин, что для электромоторов трудно реализуемо;большая передаваемая мощность на единицу массы привода; в частности, массагидравлических машин примерно в 10-15 раз меньше массы электрическихмашин такой же мощности;самосмазываемость трущихся поверхностей при применении минеральных исинтетических масел в качестве рабочих жидкостей; нужно отметить, что притехническом обслуживании, например, мобильных строительно-дорожных машин на17смазку уходит до 50% всего времени обслуживания машины, поэтомусамосмазываемость гидропривода является серьёзным преимуществом;возможность получения больших сил и мощностей при малых размерах и весепередаточного механизма;простота осуществления различных видов движения — поступательного,вращательного, поворотного;возможность частых и быстрых переключений при возвратно-поступательных ивращательных прямых и реверсивных движениях;возможность равномерного распределения усилий при одновременной передачена несколько приводов;упрощённость компоновки основных узлов гидропривода внутри машин иагрегатов, в сравнении с другими видами приводов.[править]НедостаткиК недостаткам гидропривода относятся:утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, особенно при высокихзначениях давления в гидросистеме, что требует высокой точности изготовлениядеталей гидрооборудования;нагрев рабочей жидкости при работе, что приводит куменьшению вязкости рабочей жидкости и увеличению утечек, поэтому в рядеслучаев необходимо применение специальных охладительных устройств исредств тепловой защиты;более низкий КПД чем у сопоставимых механических передач;необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости,поскольку наличие большого количества абразивных частиц в рабочей жидкостиприводит к быстрому износу деталей гидрооборудования, увеличению зазоров иутечек через них, и, как следствие, к снижению объёмного КПД;необходимость защиты гидросистемы от проникновения в неё воздуха, наличиекоторого приводит к нестабильной работе гидропривода, большим гидравлическимпотерям и нагреву рабочей жидкости;пожароопасность в случае применения горючих рабочих жидкостей, что налагаетограничения, например, на применение гидропривода в горячих цехах;зависимость вязкости рабочей жидкости, а значит и рабочих параметровгидропривода, от температуры окружающей среды;в сравнении с пневмоприводом — невозможность эффективной передачигидравлической энергии на большие расстояния вследствие больших потерь напорав гидролиниях на единицу длины.[править]Историяразвития гидроприводаГидравлические технические устройства известны с глубокой древности.

Например,насосы для тушения пожаров существовали ещё во времена Древней Греции[2].18Однако, как целостная система, включающая в себя и насос, и гидродвигатель,и устройства распределения жидкости, гидропривод стал развиваться в последние 200—250 лет.Одним из первых устройств, ставших прообразом гидропривода,является гидравлический пресс.