Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 19
Текст из файла (страница 19)
3. Энергообеспечивеющая подсистема 3.б.3. Теплообменные аппараты Потери мощности в гидроприводах, вызванные наличием гидравлических сопротивлений, объемных и гидромеханических потерь, превращаются в теплоту, которая аккумулируется в жидкости и гидрооборудовании. При повышении температуры рабочей жидкости объемные потери увеличиваются, нарушаются условия смазки движущихся деталей гидрооборудования, повышается износ деталей, активизируется окисление рабочей жидкости и выделение из нее смолистых осадков, ускоряющих облитерацию проходных капиллярных каналов и дроссельных щелей. Для предупреждения чрезмерного нагрева рабочей жидкости из-за неизбежных потерь энергии во время работы гидросистем применяют специальные теплообменные аппараты — воздушные и водяные маспоохладители, а в гидросистемах большой мощности источниками холода являются специальные хпадановые холодильные машины.
Поскольку именно температура рабочей жидкости существенно влияет на коэффициент полезного действия гидросистемы, теплообменные аппараты, отбирая теплоту у рабочей жидкости, поддерживают ее постоянную нормальную температуру диапазоне +50...+50 'С. Естественными теплообменниками являются собственно гидробаки и гидроаппараты, через стенки корпусов которых происходит естественный теплообмен с окружающей средой. Однако для обеспечения строго нормированного теплового режима применяются специальные теплообменные аппараты.
Водяные теплообменныв аппараты. Эффективность работы теплообменных аппаратов возрастает при увеличении разности температур между маслом и охлаждающей средой, поэтому водяные теплообменные аппараты (рис. 3.35) имеют ббльшую рассеивающую сгюсобнасть, чем воздушные. Рис. 3.35.
Теплообменный аппарат с водяным охлаждением Рабочая жидкость из гидросистемы (от входа А„до выхода В,) проходит через змеевик, охлаждаемый водой или другой охлаждающей жидкостью (ее вход Аз и выход Вз), и поступает снова в гидросистему. Трубки змеевика обычно выполняются из меди или латуни, реже — из алюминия или стали. Недостатком водяных теплаобменных аппаратов является большой расход воды, необходимой для его функционирования, а также вероятность попадания воды в масло. Водяные теплообменные аппараты способны рассеивать мощность ат 0,7 до 500 кВт, отличаются компактностью, их можно встраивать в баки и оснащать термастатическими клапанами, регулирующими поток охлаждающей воды. 3.5.
Дополнительное оборудование Воздушные теплообменные аппараты. В гидросистемах малой мощности для охлаждения масла исгюльзуется воздух, нагнетаемый вентилятором. Теплорассеивающая способность зависит от разности температур рабочей жидкости на входе в теплообменный аппарат и окружающего воздуха, а также от величин потоков жидкости и воздуха. Воздушные теплообменные аппараты (рис.
3.36) состоят из масляного радиатора 4, обдуваемого вентилятором 1 с приводным двигателем 2. Предохранительный клапан 3 защищает радиатор от перегрузки, перепуская часть масла в обход радиатора при перепаде давления более 0,2 МПа. Рис. 3.36. Теплообменный аппарат с воздушным охлаждением В новейших воздушных теплообменных аппаратах давление рабочей жидкости увеличено до 1...2 МПа, приводом малошумного вентилятора является электродвигатель постоянного или переменного тока, возможно — гидромотор, теплорассеивающая способность превышает 1ОО кВт, широко применяются встроенные термостаты.
При работе теплообменных аппаратов могут возникать неисправности, выражающиеся в снижении теплосьема вследствие образования осадка на внутренних поверхностях труб, а также — в смешивании охлаждающей и охлаждаемой сред из-за негерметичности соединений либо нарушения целостности труб. В первом случае теплообменник необходимо промыть и прочистить, во втором — устранить причину негерметичности.
Трубчатые злектронвгрвватели. При очень низкой температуре увеличивается вязкость рабочей жидкости вследствие чего растут гидравлические потери, ухудшается всасывающая способность насосов. При очень низкой температуре увеличивается вязкость рабочей жидкости, вселедствие чего растут гидравлические потери, ухудшается всасывающая сила насосов. Для подогрева рабочей жидкости (масла) при работе в условиях низких температур в зимнее время используют специальные нагревательные устройства — трубчатые электронагреваетели (ТЭНы).
Для сохранения качества рабочей жидкости на основе минеральных масел необходимо следить, чтобы не происодило локального перегрева масла и его термического разложения вследствие длительного контакта с нагревательным элементом, имеющим высокую температуру.
Поэтому, при включении электроподогревателей должна быть обеспечена интенсивная циркуляция масла, создаваемая специальными вспомогательными насосами, способными работать даже при низких температурах. Не следует включать в работу поршневые и ппастинчатые насосы основной гидросистемы до нагрева масла. 4. Исполнительная подсистема Широкое применение гидроприводов в различных областях промышленного производства в первую очередь связано с поистине уникальными возможностями гидравлических исполнительных механизмов — устройств, в которых происходит преобразование гидравлической энергии в механическую работу.
Являясь связующим звеном между гидросистемой и рабочей машиной, обладая высокой энергонасыщенностью, гидравлические исполнительные механизмы позволяют осуществлять линейное, поворотное или вращательное движение ведомых рабочих органов технологического оборудования без использования каких-либо передаточных устройств, При этом задачи бесступенчатого регулирования скорости в широких пределах, торможения и защиты машины от перегрузки решаются относительно просто. Многообразие производственных задач, решаемых посредством гидравлических исполнительных механизмов, реализуется благодаря достаточно обширной гамме конструктивных решений этих машин.
При выборе конкретного исполнения принимают по внимание целый ряд критериев: в вид движения — вращательное, поворотное или линейное; в направление движения — реверсивное или нереверсивное; в развиваемая скорость вращения (угловая) или перемещения (линейная); в создаваемый момент или усилие; в эргономические показатели. По реализуемому виду движения различают три основных типа исполнительных механизмов: в линейные гидродвигатели — гидравлические цилиндры„ в поворотные гидродвигатели; и гидродвигатели вращательного действия — гидромоторы.
4. 1. ГИДРОЦИЛИНДРЫ Гидроцилиндры используют для создания определенного усилия при осуществлении прямолинейных возвратно-поступательных движений. Основными параметрами, характеризующими силовые возможности гидроцилиндров, являются: в диаметр поршня Ра в диаметр штоке И; в номинальное давлениер„ Основные параметры гидроцилиндров регламентирует ГОСТ 6540-68 «Гидроцилиндры и пневмоцилиндры.
Ряды основных параметровгн в диаметры поршня Р, (мм): 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250;320; 400; 500; 630: 800; (в исключительных случаях разрешаются дополнительные значения — 36; 45; 56; 70; 90; 110; 140; 180; 220; 280; 360, "450; 560; 710; 900); в диаметры штока 0 (мм): 4; 5; 6; 8; 10; 12;16;20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100;125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; (в исключительных случаях разрешаются дополнительные значения — 14; 18; 22; 36; 45; 56; 70; 90; 110; 140; 180; 220; 280; 360; 450; 560; 710; 900)„ в номинальные давления р„,„(МПа): 2,5; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63.
По принципу действия все гидроцилиндры разделяют на две группы: в цилиндры одностороннего действия; в цилиндры двустороннего действия. В зависимости от конструктивного исполнения рабочего органа различают ллунжерные, поршневые и гпвпескопические гидравлические цилиндры. 78 4. 1. Гидроцилиндры 4.1.1. Плунжерныегидроцилиндры Плунжерные гидроцилиндры (рис.4.1) по принципу действия относят к цилиндрам одностороннего действия и используют, когда действие нагрузки обеспечивает гарантированный возврат выходного звена в исходное положение, например, в гидравлических подъемниках и домкратах, в подъемных платформах, прессах с нижним расположением поршня и т.п. Рис.
4.1. Плунжерный гидроцилиндр Ппунжерный гидроцилиндр состоит из гильзы 1, передней проходной крышки 4, в которой расположены: опора скольжения 3, служащая направляющей для плунжера 2, уплотнительная манжета 5 и грязесъемное кольцо Б. При подаче рабочего давления в полость гидроцилиндра плунжер начинает выдвигаться. Обратное движение возможно под действием силы веса самого плунжера (при вертикальном монтаже) или под воздействием приложенной внешней нагрузки.
Если пренебречь силами трения в самом цилиндре и в ведомом механизме, то максимально возможное развиваемое усилие будет равно Г=рА, где à — развиваемое усилие, Н; р — максимально допустимое давление, Па; А — площадь поперечного сечения плунжера, мз. 4.1.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
