Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 41
Текст из файла (страница 41)
8.21). Рис. 8.21. Уплотнения дпя поршней (а) и штоков (б) гидроцилиндров Уплотнения, состоят из уппотнительного фтороппастового или полиэфирного кольца 2, поджимного резинового кольца 1, и из защитного кольца 3, выполненного из наполненного полиамида„являющегося одним из наиболее жестких антифрикционных материалов. Грязесъемники резиновые (рис. 8.22) предназначены дпя очистки от загрязнителей поверхностей штоков гидроцилиндров.
Рис. 8.22. Грязесъемники В соответствии с действующим стандартом грязесьемники должны изготавливаться четырех типов: 1— закрепляемые во фланцевых соединениях, 2 — устанавливаемые в посадочные места, 3 — комбинированные (резиновое основание и фторопластовый скребок), 4 — закрепляемые запрессовкой в посадочные места. Комбинированные грязесъемники (рис. 8.23, а) допускается использовать как дополнительное уплотнение для повышения надежности при давлении до 40 МПэ.
Рис. 8.23. Комбинированные грязесъемники Грязесъемники (рис. 8.23. б) отличаются повышенной износостойкостью и рекомендуются для применения в тяжелых условиях эксплуатации, в том числе для удаления льда и засохшей грязи. Грязесъемники, показанные на рис. 8.23, в, обладают повышенной износостойкостыо, и позволяют произвсдить замену без разборки гидроцилиндра. 9. Функционирование гидроприводов Приступая к изучению работы гидроприводов и рассмотрению различных схематических решений, позволяющих реализовать то или иное функциональное назначение привода в технологической установке, следует вспомнить, что в основе работы любого гидропривода лехэп преобразование и передача энергии объекту воздействия.
В гидроприводах механическая энергия преобразуется в гидравлическую, которая передается на расстояние, подвергается управляющим воздействиям и снова преобразуется в механическую энергию. Изменение энергии в единицу времени называют мощностью. При этом количественным параметром, отражающим эф. фективность работы привода, является коэффициент полезного действия (КПД). 9.1. Козффициент полезного действия гидропривода Коэффициентом полезногодействия гидропривода считают отношение выходной мощности Ж „привода к мощности, подводимой на вход привода Л',„: Мощность, подводимая на вход гидропривода, не равна выходной мощности, поскольку во всех подсистемах привода имеют место потери.
Напомним, что в силовую часть гидропривода, в которой собственно и происходит формирование, преобразование и передача энергии, входят три подсистемы: энергсюбеспечивающая, напрааляющая и регулирующая, исполнительная. Входная мощность >У подводится к приводу в энерпюбеспечивающей подсистеме, где механическая энергия пр >водного двигателя (обычно электродвигателя) передается насосу, в котором она преобразуется в гидравлич>:скую энергию, Выходная мощность электродвигателя, Вт, являющаяся входной мощностью насоса и привода в целом, подсчитывается по формуле >>г, =2кг>М, где и — число оборотов вала электродвигателя в единицу времени, ойс; М вЂ” крутящий момент на валу, Н м.
В насосе механическая мощность, Вт, преобразуется в гидравлическую: где р — давление на выходе насоса. Па; Ц вЂ” объемный расход, создаваемый насосом, мыс. Гидравлическую мощность, кВт, отдаваемую насосом можно вычислить по формуле )у„= р где р — давление на выходе насоса, МПа; Д вЂ” объемный расход, создаааемый насосом, г»мин. В элементах направлякнцей и регулирующей подсистемы преобразования мощности не происходит, а ее потери могут доходить до 30 % входной мощности привода.
В элементах исполнительной подсистемы гидравлическая мощность преобразуется в механическую, которая и является выходной мощностью привода )у „. Мощность, Вт, развиваемая гидроцилиндрами, вычисляется по формуле )у„= рэ, где Р— усилие на выходном звене, Н; и — скорость перемещения выходного звена, мыс. 9. 1.
Коэффициент полезного действия гидроприводв Мощность, Вт, развиваемая гидромоторами, определяется по формуле гтотери гидраелическоО мощности х5% 30% Механическая ьющность Жвых бо идрочилиндрах 10% идромоторах 10% (и более) трубопроводах и броалпара так Гидраелическая мощностпь М,=рО' г- ! ! Механическая ь г мощносгпь бь" ектродеигаглеле Электрическая ьтощность Рис. 9.1.
Баланс мощности в гидравлических приводах В общем случае потери мощности в приводе подразделяют на две основные группы: в потери мощности, обусловленные внутренними утечками рабочей жидкости в насосах, гидроаппаратах и гидродвигателях (объемные потери); в потери мощности, обусловленные трением (механическим и гидравлическим) в насосах, гидродвигателях,гидроаппаратах и гидролиниях. Соответственно характеру потерь мощности в приводе различают и КПД: объемный — и, и гидро-механический — тт Общие потери мощности учитываются суммарным КПД Ч = т)ОЧгд . При выборе или оценке гидропривода следует исходить из того, что чем ближе значение КПД гидросистемы к единице, тем более эффективной считается вся установка.
175 Л' =2клМ, где л — число оборотов вала гидромотора в единицу времени, об/с; М вЂ” крутящий момент на валу, Н.м. Если бы входная и выходная мощности привода были равны, то имел бы место идеальный баланс мощности. На рис. 9.1 представлен действительный баланс мощности в гидроприводе и эмпирические значения потерь, которые при проведении практических расчетов следует заменять значениями„представленными фирмами-изготовителями гидравлической аппаратуры.
9. Функционирование гидроприводов 9.2. Управление положением выходного звена исполнительного механизма Выходные звенья гидравлических исполнительных механизмов могут занимать в пространстве произвольную позицию в пределах своего рабочего хода. Однако для линейных и поворотных двигатедей, два положения являются характерными — это крайние положения. Для гидроцилиндров крайними являются положения: шток полностью втянут и шток полностью выдвинут, а для поворотных двигателей — вал в крайнем левом положении и вал в крайнем правом гюложении. В случаях, когда в гидрофицированном оборудовании исполнительный механизм выполняет технологическую операцию при своем движении от упора до упора, говорят о позиционировании выходных звеньев в крайних положениях. 9.2.1, Позиционирование исполнительных механизмов в крайних положениях Поскольку схематические решения, обеспечивающие позиционирование выходных звеньев гидроцилиндров и поворотных гидродвигателей в крайних положениях идентичны„рассмотрим типовые схемы на примере гидроцилиндров.
На рис. 9,2 представлены две схемы гидроприводов с цилиндрами одностороннего действия, которые находят широкое применение в тех случаях, когда полезную работу необходимо выполнять только при прямом ходе исполнительного механизма. Выдвижение штока (рабочий ход) происходит эа счет источника давления (например, работающего насоса), а возвратное движение (холостой ход) — под действием внешних сил: возвратной пружины или собственного веса, либо под действием нагрузки, например, веса ведомых механизмов. Примером использования цилиндров одностороннего действия могут служить различного рода подъемники, зажимные устройства, выталкиватели, прессы с нижним расположением пуансона и другие подобные установки. Рис. 9.2.
Позиционирование гидроцилиндров одностороннего действия в крайних положениях В исходном гюложении, плунжерный гидроцилиндр 1.0 (рис. 9.2, а) находится во втянутом положении под действием нагрузки. При этом насос разгружен, так как нагнетаемая им жидкость через нормально открытый 2(2-гидрораспределитель с электромагнитным управлением 1.1 поступает на слив в бак. При перекпючении распределителя 1.1 слив жидкости в бак прекращается, жидкость подается в цилиндр 1.0„плунжер выдвигается до упора и находится в таком положении под давлением, равным давлению настройки предохранительного клапана. После снятия электрического управляющего сигнала с распределителя 1.1 осуществляется возврат плунжера в исходное положение под действием нагрузки. Управлять гидроцилиндром одностороннего действия можно посредством З(2-(идрораспределитепя (рис.
9.2, б). В исходном положении шток гидроцилиндра 1.0 под действием встроенной возвратной пружины (и нагрузки, если она есть) находится во втянутом положении. Насос работает под нагрузкой, определяемой 176 9.2. Управление положением выходного звена исполнительного механизма настройкой предохранительного клапана. Переключение распределителя 1.1 сопровождается выдвижением штока гидроцилиндра 1.0 до упора.
Говоря о выдвижении или втягивании штока гидроцилиндра до упора, речь идет не только о движении выходного звена до контакта с крышками гидроципиндра, Выдвижение штока может быть ограничено элементами конструкции технологического оборудования, зажимаемыми деталями и т.п. В таких случаях шток цилиндра совершает полный рабочий ход, значение которого меньше, чем позволяет осуществить конструкция исполнительного механизма. Когда исполнительный механизм должен выполнять полезную работу при прямом и обратном ходе, применяют гидроцилиндры двустороннего действия.
Так, например, в прессах с верхним расположением пуансона, при движении вниз (выдвижение штока) цилиндр выполняет технологическую операцию прессования, а затем (втягиванив штока — подъем пуансона) — работу для выведения пресса в исходное состояние. Управление гидроцилиндрами двустороннего действия, с возможностью позиционирования их выходных звеньев только в крайних положениях, обычно осуществляется 4/2-распределителями (рис. 9.3, а, б), либо в особых случаях Зг2-распределителями (рис. 9.3, в).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
