Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 21
Текст из файла (страница 21)
4.8). Неподвижные соединения реализуются с помощью внутренней (рис. 4.8, а) или внешней (рис. 4.8, б) резьбы на конце штока. Рис. 4.8. Элементы соединения штоков гидроцилиндров с ведомыми механизмами Несовпадение траекторий движения конца штока и монтажного звена ведомого механизма приводит к появлению радиальных усилий на штоке и, следовательно, к ускоренному износу гильзы, поршня, штока, направляющих втулок и уплотнений. Если при жестюм способе крепления штока вследствие условий эксплуатации или особенностей конструктивного исполнения оборудования невозможно предотвратить возникновение радиальных нагрузок на шток, необходимо применять подвижные переходные крепежные элементы — вилкообразные головки (рис.
4.8, в) либо серьги (рис. 4.8, г) — наконечники со сферическим шарниром. От способа монтажа гидроцилиндра зависят предельно допустимые осевые сжимающие нагрузки на его шток. Несмотря на то„что напряжения в штоке от чистого сжатия невелики, при больших рабочих ходах возможна потеря устойчивости вследствие продольного изгиба. Устойчивость штока проверяется по обобщенной формуле Эйлера (см.
приложение П1.9). 4. Исполнительная подсистема 4.2. Поворотные гидродвигвтели Поворотные гидродвигатели применяют в случаях, когда необходимо повернуть ведомый объект вокруг некоторой оси на угол обычно не превышающий 360'. Благодаря им, кинематические цепи в машинах и механизмах могут быть полностью сокращены, либо значительно упрощены. В зависимости от способа создания момента на выходном валу, поворотные гидродвигатели подразделяют на пластинчатые (или лопастные), поршневые с реечной передачей, кривошипно-шатунные и поршневые с винтовым преобразованием. Поршневой поворотный гидродвигатель с реечной передачей (рис. 4.9). Этот гидродвигатель состоит из корпуса 10 с расположенным в нем выходным валом 6, шестерня 9 которого входит в зубчатое зацепление с рейкой 4, соединяющей между собой два поршня 3 и 6.
Поршни 3 и 6 расположены в гильзах 2 и 5 соответственно, жестко связанных с корпусом 10. Рис. 4.9. Поворотный гидрццвигатепь поршневого типа Под действием рабочей жидкости поршни совершают возвратно-посгупательное движение, которое благодаря передаче шестерня-рейка, преобразуется во вращательное движение выходного вала 8. Регулировочными винтами 1 и 7 устанавливают величину хода поршня и угол поворота шестерни. Величина крутящего момента выходного вала (вала шестерни) зависит от диаметров поршней и величины давления, а скорость поворота — от подачи жидкости. Пластинчатый поворотный гидродвигатель (рис.
4.10, а). Такой гидродвигатель создает крутящий момент на выходном валу 2 за счет действия рабочей жидкости под давлением на радиально размещенную в роторе 3 пластину 1. Ротор 3 установлен в цилиндрической расточке 4 корпуса 5, угол его поворота определяется размерами стопора 6. Рис. 4.10. Пластинчатые поворотные гидродвигатели 4,2. Поворотные гидродвигатели Для получения вдвое большего крутящего момента применяют так называемые четырехкамерные пластинчатые гидродвигатели (рис.4.10, б). Ротор таких машин содержит две рабочие пластины и имеет два диаметральных канала для подачи рабочей жидкости в камеры, не соединенные напрямую с входными отверстиями в корпусе.
В таких конструкциях скорость вращения и угол поворота статора вдвое меньше, чем у двигателей с одной пластиной. Для уменьшения сил трения пластины, как правило, выполняют гидравлически разгруженными. Кривошипно-шатунный поворотный гидродвигатель (рис. 4.11). По своему конструктивному исполнению кривошипно-шатунный поворотный гидродвигатель похож на двигатель с реечной передачей. Шток, соединяющий между собой поршни двигателя, через кривошипно-шатунный механизм передает крутящий момент на выходной вал. Угол поворота таких двигателей не превышает 180 .
Недостатком данной конструкции является то, что момент на выходном валу меняется в зависимости от угла поворота. Рис. 4.11. Кривошипно-шатунный поворотный гидродвигатель В мобильной технике часто применяются гидродвигатели с винтовым преобразованием осевого усилия на поршне в крутящий момент на выходном валу (рис. 4.12). Рис. 4.12. Поршневой гидродвигатель с винтовым преобразователем Поршень 4 через группу роликов 3 взаимодействует с разнонаправленными крупными резьбами большого шага выполненными на внутренней поверхности корпуса 2 и наружной поверхности вала 1, который установлен в корпусе на мощных радиально-упорных подшипниках Б.
85 4. Исполнительная подсистема 4.3. Гидромоторы В гидромоторах энергия потока жидкости преобразуется в механическую энергию вращательного движения вала. По принципу действия большинство объемных роторных гидромоторов и гидронасосов являются обратимыми машинами, т.е. в качестве моторов и насосов мотуг применяться одни и те же агрегаты. Поэтому общие вопросы конструкций и работы гидронасосов, рассмотренные ранее, справедливы и дпя гидромоторов. В качестве примера на рис. 4.13 приведен нерегулируемый аксиапьно-поршневый гидромотор с наклонным диском.
Рис. 4.13. Аксиально-поршневой гидромотор с накгюнным диском Как и насос гидромотор состоит из корпуса 1, внутри которого установлен ротор 4 с гаршнями 7, наклонного диска 9 и выходного вала 2. Работа гидромотора осуществляется спедующим образом. Рабочая жидкость из напорной линии Р, выполненной в задней крышке 5, поступает в рабочие камеры 6 ротора 4, расположенные по одну сторону от оси В-В. Усилие, создаваемое давлением жидкости на поршни 7, передается через толкатепи 8 на наклонный диск 9. При этом на толкателях 8 возникают окружные усилия, заставляющие вращаться барабан 3, а вместе с ним ротор 4 и вал 2, так как они связаны с барабаном шпонками.
Одновременно поршни, расположенные по другую сторону от оси  — В, вдвигаются в цилиндры ротора. При этом жидкость вытесняется из рабочих камер в спивную линию Я. Прижим ротора к наклонному диску осуществляется специальной пружиной, а также давлением жидкости, действующим на дно цилиндра рабочей камеры. Скорость вращения выходного вала определяется величиной подачи жидкости в напорной линии. Направление вращения зависит от того, какое из отверстий Р или В соединено с напорной линией гидросистемы. Подобно насосам гидромоторы подразделяют на группы: поршневые, шестеренные, винтовые, роторно-пластинчатые. Они также бывают нерегулируемые (т.е. с постоянным рабочим объемом) и регулируемые (с изменяемым рабочим объемом).
Гидромоторы по развиваемому крутящему моменту бывают низкомоментные и высокомоментные (значение крутящего момента более 2 000 Н м при угловой частоте вращения не более 100 мин-'). 5. Направляющая и регулирующая подсистема Управление энергией рабочей жидкости, поступающей от источника (от энергообеспечивающей подсистемы) к исполнительным механизмам, осуществляется устройствами, входящими в состав направляющей и регулирующей подсистемы, которые обобщенно называют гидроалларагпами.
Само название подсистемы отражает функциональное назначение аппаратов ее образующих: направлять в требуемые гидролинии поток рабочей жидкости и регулировать параметры этого потока в необходимых для нормального функционирования привода пределах. В соответствии с решаемыми задачами гидроаппараты данной подсистемы делят на две группы: направляющие и регулирующие.
Направляющие гидроаплараты управляют пуском, остановом и направлением потока жидкости. Регулирующие гидроаплараты управляют расходом жидкости, ее давлением, или расходом и давлением одновременно. Классификация гидроаппаратов по функциональному признаку приведена на рис. 5.1. Рис. 5.1. Классификация гидроаппаратов И в направляющих, и в регулирующих гидроаппаратах воздействие на поток рабочей жидкости осуществляется посредством подвижных запорно-регулирующих элементов (ЗРЭ). Назначение ЗРЭ состоит в изменении величины проходного сечения канала, через который движется рабочая жидкость.
Управление перемещением ЗРЭ осуществляется либо за счет внешнего воздействия (оператором или управляющим сигналом), либо под действием самого потока жидкости, например, из-за изменения давления или расхода. В зависимости от назначения гидроаппарата, его проходное сечение может меняться дискретно (канал полностью закрыт — канал полностью открыт), или плавно, когда канал может приоткрываться на какую-то величину.
Дискретный режим работы характерен для направляющих аппаратов, а в регулирующих ЗРЭ находитгя в промежуточном положении, определяемом параметрами потока рабочей жидкости. По конструктивному исполнению ЗРЭ различают гидроаппараты клапанного, золотникового и кранового типов (рис. 5.2). В гидроаппаратах клапанного типа (рис. 5.2, а) ЗРЭ перемещается вдоль осевой линии потока. Достоинства такого конструктивного решения очевидны: обеспечение полной герметичности при отсечении одной гидропинии от другой, пониженная чувствительность к воздействию загрязнителей, а также высокое быстродействие. ЗРЭ может быть выполнен в виде шара, конуса, иглы или диска (тарелки).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
