Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 17

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 17)

3.24. Статическая характеристика насоса с регулятором мощности На базе описанных регуляторов выполняются различные модификации, в том числе и комбинированные, когда, например, насос с регулятором мощности после достижения максимального давления р переходит в режим работы с регулятором давления, поддерживая значение р постоянным. Предметом отдельного рассмотрения являются механизмы управления, осуществляющие изменение подачи насосов по сигналам, формируемым электронными устройствами регулирования, и известными как механизмы с электрическим пропорциональным управлением. Тип регулятора определяет вид статической характеристики насоса, по которой и осуществляется его выбор для конкретного привода.

Примеры статических карактеристик регулируемых насосов с соответствующими регуляторами приведены на рис, 3.25. Рис. 3.25. Примеры статических характеристик регулируемых насосов 3. Энергообеспечиаающая подсистема 3.4. Гидроаккумуляторы Гидроаккумуляторы — устройства, основное назначение которых накопление (аккумулирование) находящейся под давлением рабочей жидкости и последующая отдача ее потребителю.

Применение гидроаккумуляторов вызвано необходимостью обеспечения нормального функционирования гидравлических систем: е для компенсации потерь рабочей жидкости вследствие утечек в гидроприводе; и для сглаживания пульсаций подачи насоса (рис. 3.26); е для обеспечения работы в аварийных ситуациях (например, при выходе из строя насосной установки); е для гашения опасных увеличений давления, например при гидравлическом ударе, т.е. для так называе- мого демпфирования (сглаживания) колебаний давления в гидросистеме. Рис.

3.26. Применение гидроаккумулятора для сглаживания пульсаций подачи насоса Гидроаккумулятор представляет собой емкость, в которой под давлением находится жидкость, Это давление может создаваться различными способами: с помощью груза (рис. 3.27, а), сжатой пружины (рис. 3,27, б), сжатого газа (рис. 3.27, в, г, д). Рис. 3.27. Схемы гидроаккумуляторов Грузовые гипровккумуляторы обычно используются в стационарных установках большой мощности, работающих на воде или водных змульсиях. В силу конструктивных особенностей такие гидроаккумуляторы устанавливают только вертикально. 68 3.4.

Гидроаккугиуляторы Пружинные гидроаккумуляторы находят применение для работы при сравнительно небольших расходах жидкости, невысоких давлениях (до 2 МПа) и низких температурах окружающей средьь В настоящее время пружинные и грузовые гидроаккумуляторы используются только в специальных случаях и в промышленности практически не применяются.

Гидропневматический аккумулятор (рис. 3.27, в, г, д) в общем случае представляет собой сосуд, наполненный сжатым газом и подсоединенный к напорной линии гидропривода. Под действием давления в гидролинии жидкость частично заполняет сосуд, при этом занимаемый газом объем уменьшается, а давление газа возрастает. Давление газа будет возрастать до тех пор, пока оно не уравновесится давлением рабочей жидкости в напорной линии.

Непосредственный контакт газа с жидкостью нежелателен, поскольку газ будет растворяться в жидкости и окислять ее. Поэтому между жидкостью и сжатым газом в гидроаккумуляторах располагают разделитель: поршень(рис. 3 27, в)„эластичный баллон (рис. 3 27, г) или мембрану (рис. 3 27, д). В зависимости от конструкции разделителя аккумуляторы и называют соответственно поршневыми, баплонными или мембранными.

Поршневые гидроаккумупяторы обычно применяют в машинах с большими расходами рабочей жидкости. Пространственное положение аккумуляторов мажет быть любым, однако вертикальная установка является предпочтительной. В современных гидравлических приводах чаще всего используются гидропневматические аккумуляторы с эластичным баллоном (рис. 3.28). В них используется энергия сжатого газа, обычно, азота ()Ч ), реже — гелия (Не). Рис. 3.28.

Гидроаккумулятор с эластичной камерой В корпусе 2 гидроаккумулятора находится разделитель в виде эластичного баллона 3. Для приведения аккумулятора в рабочее состояние, его предварительно заряжают газом (рекомендуемое давление зарядки обычно составляет 90 % минимально допустимого давления в гидросистеме). При этом эластичный баллон 3 полностью заполняет внутреннее пространство корпуса 2, закрывая тарельчатый клапан 4. Тарельчатый клапан препятсгвует экструзии (выходу наружу) баллона и предохраняет его от механических повреждений (рис. 3.28, а).

Аккумулятор заряжают газом до давления зарядки рс и объема Р~ (исходного рабочего состояния) производится от внешнего источника через газовый клапан 1. При увеличении давления в гидросистеме до величины дь большей чем рс, жидкость начинает перетекать через подводящий канал 5 и тарельчатый клапан 4 в полость аккумулятора, и сжимать газ в эластичном бал- лоне 3 (рис. 3.28, б). 3.

Эиергообеспечиааюгцая подсистема Данный процесс может продолжаться до достижения значения давления в баллоне рз (максимального рабочего давления в подсоединенной гидролинии) и объема )', (рис. 3.28, в). Изменение объема жидкости в аккумуляторе при минимальном и максимальном значениях рабочих давлений соответствует вытесняемому (полезному) рабочему объему аккумулятора. При снижении давления в гидросистеме газ в эластичном баллоне начинает расширяться и вытеснять жидкость в гидросистему. Давление газа и, следовательно, давление жидкости в гидроаккумуляторе, изменяется в соответствии с уравнением д рт~=сопзг. При медленном изменении давления в гидросистеме процесс сжатия газа близок к изотермическому (п=1), когда осуществляется полный теплообмен с окружающей средой.

Когда изменение объема газа происходит очень быстро, без твппообмена с окружающей средой, говорят об адиабатическом процессе изменения состояния газа (в=1,4). На практике работа аккумулятора сопровождается политропным изменением состояния газа (1<п<1,4). Мембранные гидроаккумуляторы используются в системах с малыми расходами, например, для уменьшения уровня вибрации и снижения пульсаций в гидролиниях. Пространственное положение мембранных и баллонных аккумуляторов может быть любым. Обычно в гидросистеме аккумуляторы используются вместе с блоком управления, посредством которого осуществляется подкпючение-отключение аккумулятора, настройка и визуализация величины давления рабочей жидкости в нем (рис.

3.29). Рис. 3.29. Блок управления гидроаккумулятором Для расчетов гидроаккумуляторов необходимо знать следующие параметры в ро — давление зарядки гидроаккумулятора„ в р, — минимальное рабочее давление; а гь — максимальное рабочее давление; в го — эФФективный объем газа; в У, — объем газа при минимальном давлении; в Р~ — объем газа при максимальном давлении; а рг/ро — максимально допустимое отношение давлений; в К вЂ” Р~ — полезный объем гидроаккумулятора. Выбор параметров гидроаккумуляторов производится расчетным путем на основании решения уравнения состояния газа для случаев, когда между газом, камерой и жидкостью происходит тот или иной процесс тепло- обмена. 70 3.5.

Дополнительное оборудование 3. к). дополнительное оборудование К дополнительному оборудованию гидравлических установок относятся устройства, с помощью которых обеспечивается допжное качество рабочей жидкости, контроль за давлением и расходом жидкости. Такими устройствами являются: гидробаки, фильтры, теппообменники и пр. 3.5.1. Гидробаки Гидробаки предназначены дпя создания резерва рабочей жидкости, который должен быть не менее всего объема жидкости в гидросистеме. Номинапьные вместимости баков регламентированы ГОСТ 12448-80.

Поскольку в процессе работы гидросистем могут происходить утечки жидкости, баки проектируют с запасом по вместимости. Запас по объему в баке необходим и дпя того, чтобы рабочая жидкость после прохождения через аппараты гидросистемы и возвращения (спива) в бак отстаивалась и охлаждалась. Если в гидросистеме применяется минеральное масло, то минимальный объем бака должен быть равным объемному количеству жидкости, которое насос перекачивает за 2...4 мин. При работе на других жидкостях минимальный объем бака должен быть не менее 5-8 подач насоса за 1 мин. Гидробак, как правило, используется и как основание (каркас), на котором крепится большинство из элементов энергообеспечивающей подсистемы. Поэтому баки выполняют достаточно прочными, чаще всего прямоугопьного сечения, сварными из стальных листов.

Обычно баки делают со съемной верхней крышкой, в которой выполнены различные технологические отверстия для присоединения и установки насоса с приводным двигателем, а также вспомогательных устройств (рис, 3.30). Рис. 3.30. Гидробак дпя рабочей жидкости Гидробак 1 разделен успокоительной перегородкой 9 на всасывающую 8 и спивную 2 полости. Из полости всасывания 8 через всасывающий патрубок 6 насосной установкой жидкость подается в гидросистему, заполнив которую, она возвращается в бак — в спивную полость 2 через сливной патрубок 4.

Диаметр всасывающего патрубка 6 равен ипи больше условного прохода всасывающего отверстия насоса. Сливной патрубок4 погружен в масло, имеет скос под углом 45 и расположен отдна бака на расстоянии не меньшем, чем 2,5 наружного диаметра. В процессе отстоя жидкости в баке, на его дне оседают различного рода загрязнители (твердые частицы— продукты износа деталей элементов гидросистемы, загустевшая грязь и др.). Дпя их сбора и последующего 71 3. Энергообеспечиеаю дея подсистема удаления днище бака рекомендуется делать с наклоном (в цилиндрических баках днище делают конусообразной г(эормы)„что способствует скоплению загрязнителей в самой глубокой части бака. На боковых стенках бака располагают маслоуказатели 3, люк 7 для чистки бака, а ближе ко дну — отверстие, закрытое резьбовой спускной пробкой 11, предназначенное для слива жидкости при ее замене или перед промывкой бака.

Характеристики

Список файлов книги