Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 3
Текст из файла (страница 3)
1.1. Структура гидропривода В силовой часгпи гидропривода осуществляются энергетические процессы (выработка, преобразование и передача энергии), конечной целью которых является выполнение полезной работы. Управляющая часть гидропривода реализует информационные процессы (прием, обработка, хранение и передача информационных потоков), формирующие управляющие сигналы. Взаимодействие этих двух частей привода осуществляется следующим образом: сформированные в управляющей части привода сигналы управления подаются на входы устройств управления гидравлической энергией, входящих в состав силовой части привода. Таким образом, выполнение силовой частью привода полезной работы осуществляется по сигналам, поступающим от управляющей части.
11 Простейший гидропривод„как совокупность устройств, предназначенная для передачи механической энергии и преобразования движения за счет гидростатического напора жидкости, состоит из объемного насоса (ведущее звено), объемного гидродвигателя (ввдомое звено), резервуара для рабочей жидкости и трубопроводов. Рабочая жидкость (минеральное масло или синтетическая жидкость) засасывается из резервуара насосом в его рабочие камеры и затем вытеснителями через трубопроводы нагнетается в рабочие камеры гидродвигателя, вызывая изменение их объема (иногда вместо насоса может использоваться другой источник гидростатического напора).
Выходное звено гидродвигатепя, кинематически связанное с рабочим органом технологической установки (объектом управления), приходит в движение и совершает полезную работу. Дпя того, чтобы стабилизировать или изменять параметры движения гидродвигателя — перемещение, скорость, ускорение — в приводе применяют устройства, управляющие направлением движения рабочей жидкости, а также ее энергией. Гкдроприводы крайне разнообразны и могут различаться по назначению, принципу действия, числу источников гидравлической энергии и двигателей, конструкции устройств, составляющих систему, и по другим признакам. Однако в любом приводе, входящие в его состав элементы, подразделяют (в соответствии с выполняемыми функциями) на две взаимосвязанные части: в силовую; в управляющую (рис.
1.1). 1. Структура гидроприводов Для ознакомления со структурой силовой части рассмотрим пидропривод, в котором функции управления выполняются человеком-оператором (рис. 1.2) Силовая часть гидропривода состоит из трех подсистем: в энергообеспечивающей; в направляющей и регулирующей; а исполнительной. Рис. 1.2. Структура гидропривода с ручным управлением Энергообеспечиеающвя подсистема. Элементы, входящие в данную подсистему, преобразуют механическую энергию внешнего источника (электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания и т.п.) в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости и осуществляют ее кондиционирование.
Под кондиционированием рабочей жидкости понимается одновременное поддерживание в требуемых диапазонах ее качественных показателей: температуры, влагосодержания, чистоты. Основными элементами подсистемы являются насос — источник гидравличео(ой энергии — и предохранительное устройство, защищающее гидравлическую систему от перегрузок.
Кондиционирование рабочей жидкости осуществляется с помощью гидробаков, фильтров, теплообменных аппаратов. Направляющая и регулирующая подсисгпема. Управление гидравлической энергией заключается в распределении и направлении потоков рабочей жидкости, а также в регулировании основных ее параметров: давления и расхода. Для реализации указанных функций предназначены устройства, называемые гидроаппаратами: распределители, клапаны давления, регуляторы расхода, запорные клапаны и др. Исполнительная подсистема. Назначение элементов исполнительной подсистемы — путем преобразования гидравлической энергии в механическую энергию своего выходного звена осуществлять различные перемещения рабочих органов технологического оборудования, т.е. совершать полезную работу.
Гидро- двигатели, или как их называют гидравлические исполнительные механизмы, могут совершать возврат- 1. Структура гидроприводов но-поступательное движение (гидроцилиндры), вращательное (гидромоторы) и поворотное (поворотные гидродвигатели). Следует обратить внимание на то, что принципиальная схема гидропривода (схема соединения элементов гидропривода) воспроизводит его структурную схему. Она показывает с помощью стандартизованных символов, называемых условными графическими обозначениями, как соединены между собой отдельные конструктивные элементы системы. Обычно для большей наглядности ее вычерчивают без учета действительного пространственного расположения составляющих ее элементов и строят по вертикали, как и структурные схемы.
Направление движения потока гидравлической энергии на схемах сигювой части привода принято снизу вверх. Условные графические обозначения конструктивных элементов гидропривода следует располагать на принципиальной схеме в направлении потока энергии: в внизу — элементы энергообеспечивающей части или условное обозначение источника энергии„ в в середине — устройства направляющей и регулирующей подсистемы; а вверху — исполнительные механизмы. Все устройства изображают на принципиальных схемах в исходном положении, т.е. в состоянии, которое необходимо для запуска системы в работу. Согласно ГОСТ 2.704 — 76 (см.
приложение П.2.1) на принципиальных гидравлических схемах рядом с условным графическим обозначением каждого устройства проставляют буквенно-цифровое позиционное обозначение. По возможности обозначения располагают справа и сверху относительно условного графического обозначения элемента.
Введение в принципиальные гидравлические схемы индексов упрощает работу со схемами и устанавливает однозначное соответствие между конкретными моделями гидравлических аппаратов и устройств, перечисленных в спецификации гидравлического оборудования, и местом каждого из них в данном приводе.
Элементы управления энергией (гидроаппараты), предназначенные для преобразования и передачи сигналов от операторов или контролирующих какой-либо процесс автоматических устройств к исполнительным механизмам оБразуют цепь управления. В сложных системах управления с несколькими исполнительными механизмами, элементы управления группируют по цепям управления, причем для каждого гидродвигателя образуют свою цепь (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Цепи управления гидродвигателями В импортных гидравлических схемах элементам привода присваивают не буквенно-цифровое позиционное обозначение, а цифровой индекс. При этом исполнительным механизмам и их цепям управления присваивают нумерацию по порядку, а элементы той или иной цепи управления обозначают индексами, состоя- 1З 1. Структура гидроприводов Таблица 1. 1 Аппаратура энергообеспечиеающей подсистемы 0.1„0.2, 0.3, ... Исполнительные механизмы (ИМ) Исполнительные распределители 1.0, 2.0, 3.0, ... 1.1, 2.1, 3.1, ... 1.2, 1.4, 1.6, ...
(для 1-го ИМ) 2.2, 2.4, 2.6, ... (дпя 2-го ИМ) Устройства, подающие сигналы на выдвижение штока цилиндра (после точки — четное число) 1,3, 1.5, 1.7, ... (дпя 1-го ИМ) 2.3, 2.5, 2.7, ... (дпя 2-го ИМ) Устройства, подающие сигналы на втягивание штока цилиндра (поспе точки — нечетное число) Устройства регулирования скорости и устройстве, расположенные ме- жду исполнительными механизмами и исполнительными распредели- телями 1.01, 1.02, ... (дпя 1-го ИМ) 2.01, 2.02, ... (для 2-го ИМ) Такой подход облегчает чтение принципиальных схем, поскольку сужает поле отслеживания линий связи между элементами схемы и дает представление о том, что где бы «территориально» на схеме ни располагался элемент, (например, 1.06). он будет установлен в цепи управления соответствующим исполнительным механизмом (в нашем случае — 1.0).
Элементы, входящие в состав законченных функциональных блоков, выделяют на принципиальных схемах тонкими штрихпунктирными линиями с указанием позиционного обозначения блока. Так, например, насосная станция, показанная на рис. 1.3, в состав которой входит насосный агрегат и предохранительный клапан, имеет единый индекс 0.1. Во многих технических системах для выполнения операций, не осуществимых человеком в связи с необходимостью переработки большого количества информации в ограниченное время, для повышения производительности труда, освобождения человека от управления системами, функционирующими в условиях относительной недоступности или опасных для здоровья, применяют автоматическое управление.
Применение автоматизации (даже частичной) увеличивает надежность и точность работы приводов, повышает производительность машин в целом, позволяет управлять приводом на расстоянии. Системы автоматического управления (САУ)' бывают разомкнутые и замкнупые. В разомкнутых системах отсутствует контроль состояния управляемого объекта, управляющее воздействие формируется исходя из цели управления и свойств управляемого объекта. В замкнутых же САУ управляющее воздействие производится на основе результата сравнения состояния — текущего или в контрольных точках — объекта управления с заданным (требуемым).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
