Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Авторы глубоко признательны руководству и сотрудникам ЗАО кЭКОИНВЕНТз за предоставленную возможность написания данного пособия и за помощь, оказанную при поиске и подготовке материалов. Особую благодарность авторы выражают заведующему лабораторией гидросистем станков «ЭНИМС», кандидату технических наук В.К. Свешникову за обстоятельное рецензирование рукописи и за пслезныв предлсзкения по улучшению его содержательной части. Введение Таблица В/ Высокие Очень высокие Низкие На расстояния ло 100 м, скорость — до 6 и/с, передача сигналов — до 100 и/с ~ На расстояния до 1000 м ~ скорость — до 40 и/с, передача сигналов — до 40 м/с Нэ неограниченное рас- стояние со скоростью све та с = 300 000 км/с Лепю осуществимо Затруднено Ограничено Просто, большие усилия, ~ Просто, небольшие усихорошее регулирование ~ лия, скоросп зависит от скорости ! нагрузки Затруднительно, дорого малые усилия Просто, высокий крутящий момент, невысокая частота вращения, широкий диапа- зон регулирования Просто, невысокий крутя- щий момент, высокая час тога вращения 1~))й((()~~.:~ Просто, высокая мощность „.' Р~б((г(((()(/б(й()((Вф~:(1()()~;,':; Зависит ст конкретных ус ЯМУаВЪ(МЮЗИК(кк$~3~-":: ":::! повий До 1,5 м/с 1,5 мlс и выше Усипиядо3000 кН и вы Большие усилия, не доше, защищены от пере- Усилия до 30 кН, защище ны от перегрузок пускаются перегрузки грузо к До 0,1 мм До+1 мкм ~1 мкм и выше ,,4 '""::г-„::,"..',"-',: -",,!:,.;":-::::;-.",~-',"зт/.-";,,-.'.'-'';!:, ',';.;; Высокая (используются :,/.-,: " ~~-;,",,,„':;:; ~:,:"' механические промежуточные элементы) Высокая (гилравпические масла практически несжи- маемы) Низкая (всздух сжимаем) Нет вреда, кроме потерь энергии Создают загрязнения Нет Чувствительны к измене- ниям температуры, пожа- роопасны при наличии утечек Практически нечувствитель- ны к изменениям темпера- туры, взрывобезспасны Нечувствительны к изме- нениям температуры Гидроприводом называют совокупность источника энергии и устройства для ее преобразования и транспортировки посредством жидкости к приводимой машине.
В зависимости от вида гидропередачи, т.е. устрой- * Привод — энергосиловое устройство, приводящее в движение машину или механизм. Привод состоит обычно из источника энергии, передаточного механизме и аппаратуры управления. Автоматизация технологических процессов в современном промышленном производстве является непростой технической задачей и часто требует интегрирования в единой уствновке нескольких систем различной архитектуры с различными энергоносителями. В соответствии с функциональным назначением технические системы делят на системы управления— системы, которые применяются для управления различными машинами, станками, устройствами, и системы, обеспечивающие рабочий процесс этих объектов (системы смазки, охлаждения, противоаварийной защиты, топливные, системы пожаро/газобезопасности и др.).
Системы управления, в состав которых входит комплекс устройств, предназначенных для получения усилий и перемещений в машинах и механизмах, называют приводами'. В зависимости от используемого энергоносителя различают электро-, пневмо- и гидроприводы. Область применения того или иного привода обусловлена их достоинствами и недостатками (табл.
В1). Введение ства, транспортирующего и преобразующего энергию, различают объемный (ранее называемый гидростатическим), гидродинамический и смешанные приводы. Объемный гидроприеод — это совокупность устройств, предназначенных для преобразования и передачи энергии посредством рабочей жидкости под давлением, с одним или более объемными гидродвигателями .
Объемный гидропривод позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение — точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения. усиливая одновременно управляющее воздействие. В объемном гидравлическом приводе используется энергия практически несжимаемой рабочей жидкости. Динамический гидроприеод (гидродинамическая передача) позволяет осуществлять только вращательное движение. В качестве источника энергии в них используются лопастные насосы, а в качестве двигателя— лопастные турбины. Принцип действия динамических гидроприводов основан на гидродинамическом воздействии потока жидкости на рабочий орган двигателя.
Такие приводы применяют в системах управления не столь широко, как объемные приводы. Это вызвано сложностью реверсирования движения выходных звеньев гидродинамических двигателей, необходимостью установки дополнительных редукторов для согласования обычно высоких частот вращения валов двигателей с более низкими скоростями движения управляемых устройств и другими их конструктивными особенностями.
В данном пособии речь будет идти об объемных гидроприводах, которые в инженерной практике обычно называют просто гирроприводами. Ряд существенных преимуществ гидроприводов перед другими типами приводов послужил основанием для широкого их применения в различных отраслях промышленности. В процессе развития гидрооборудования сформировались такие крупные традиционные его потребители, квк сельскохозяйственное и строительно-дорожное машиностроение, металлургиеское производство и станкостроение, транспорт и авиастроение со своими сложившимися конструктивными формами гидрооборудования.
В несколько меньших масштабах, но с большими потенциальными возможностями развивается гидрооборудование горного машиностроения, особенно угольной промышленности. Основным достоинством гидроприводов является возможность получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах силовых исполнительных двигателей, что облегчает компоновку гидроприводов в механизмах. Благодаря малой инерционности подвижных частей гидроприводы имеют высокое быстродействие — время их разгона и торможения не превышает обычно нескольких сотых долей секунды. Важным достоинством гидроприводов является возможность работы в динамических режимах при частых включениях, остановках, реверсах движения или изменениях скорости.
Гидроприводы при условии хорошей плавности движения обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости исполнительных двигателей, надежно защищают систему от перегрузки, что дает возможность механизмам работать по жестким упорам. Использование гидроприводов в станкостроении способствует существенному упрощению кинематики станков, снижению их металлоемкости, повышению точности, надежности работы, а также уровня автоматизации. В многооперационных станках средства гидроавтоматики используются для обеспечения смены инструмента, фиксации направляющих, автоматизированной смены заготовок, шпиндельных узлов, для переключения скоростей и осуществления вспомогательных операций, в системе подач широко применяется следящий гидропри вод.
Гидропривод в наибольшей мере удовлетворяет реализации общих тенденций развития сельскохозяйственных машин: увеличению числа рабочих органов, взаимодействующих с разными потребителями мощности при значительном удалении их от двигателя. В угольной промышленности гидропривод используется в механизмах подачи угольных комбайнов, механизмах хода проходческих машин, для управления исполнительными органами добычных машин и приводе другого горношахтного оборудования, а также в гидравлических крепях. * Гидроустройотво, преднвзнвченное для преобрвзоввния энергии рабочей среды в механическую энергию в процессе попеременного заполнения рабочей камеры рабочей средой и вытеснения ее из рабочей камеры.
Введение В металлургическом производстве гидропривод, ране применяемый только ва вспомогательных механизмах (выталкивателях, кантователях, опрокидывателях и тд.), является главным и единственным типом приводов механизмов многих металлургических агрегатов, на которых осуществляется технология плавки чугуна, стали, производспю проката. Наряду с указанными выше преимуществами, гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают область их использования. Так при течении минерального масла па трубопроводам и каналам гидросистемы возникают потери на трение и утечки, снижающие КПД гидропривода и вызывающие нагрев рабочей жидкости, насосной установки и мдроагрегатав. Надежная работа гидроприводов может быть гарантирована только при надлежащей фильтрации рабочей жидкости.
Необходимость применения фильтров тонкой очистки повышает стоимость гидропривсдов и усложняет их техническое обслуживание. В некоторых отраслях промышленности по соображениям пожарной безопасности использовать минеральное масло в гидропривадах невозможно. Применение негорючих рабочих жидкостей удорожает мдроприводы. Тем не менее при правильных конструировании и грамотной эксплуатации гидроприводов их недостатки могут быть сведены к минимуму.
Гидравлические системы в современном оборудовании применяются не только для управления механизмами, но и для обеспечения нормальнага выполнения основного технологического процесса. При работе любого оборудования в соприкасающихся и движущихся деталях возникает трение, которое является причиной износа, т.е. постепенного разрушения поверхности твердого тела под действием сил трения. Продление срока эксплуатации и повышение КПД работы оборудования достигаются созданием смазочно-охпаждающих технологических сред в зонах контакта трущихся поверхностей узлов и механизмов, а также в зонах обработки материалов.
Эти задачи решаются с помощью гидравлических систем смазки и охлаждения. Централизованные системы смазки, задачей которых является своевременная доставка требуемого количества смазочного материала в зону контакта трущихся поверхностей, не талька обеспечивают нормальное Функционирование тяжелонагруженного оборудования, но и существенно повышают эффективность его работы и снижают эксплуатационные расходы. Применение систем подачи СОЖ значительно повышает производительность механоабработки и улучшает качество обработанных поверхностей.
При использовании СОЖ улучшается износостойкость инструмента, шероховатость обрабатываемой поверхности, точность обработки и т.д. Гидраприводы, системы смазки и подачи СОЖ. которыми оснащено современное технологическое оборудование, являются сложными техническими системами для отладки, технического обслуживания и ремонта которых, наряду са специалистами по механике и электротехнике (электронике), нужны специалисты-гидравлики. 1. Структура гидроприводов Управлягощая часть гидропривода ПтокинфаР ац и [:.:: Силовая часть гидропривода Выполнение полезной работы Обработка сигнапоа управления Ввод сигналов управления 4 управление гидравлической энергией Энергообеспечение управляющей части привода Преобразование энергии внешнего источника в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости; кондиционированив рабочей жидкости Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
