Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Даже небольшая разница в скоростях движения по направляющим разнесенных опор перемещаемого узла может привести к его перекосу и заклиниванию, поэтому синхронное движение цилиндров, независимо от изменения нагрузки на них, является обязательным требованием к работе гидропривода. Одним из распространенных способов обеспечения синхронного движения гидроцилиндров является так называемый «гидравлический боуденовский трос»: два одинаковых гидроципиндра с проходными штоками соединяют последовательно (рис.
9.17, б). Благодаря такому соединению второй цилиндр повторяет движение первого цилиндра, в который подается рабочая жидкость от насосной станции. Так например, при подаче электрического сигнала на электромагнит У2„распределитель 1.1 переключается в позицию Ь, и гидроцилиндр 2.0 начинает движение вниз. Поскольку цилиндры 1.0 и 2.0 имеют проходные штоки, то расход подаваемой в гидроцилиндр 2.0 жидкости от насосной станции, равен расходу жидкости вытесняемой из его нижней полости и, следовательно, расходу рабочей жидкости, подаваемой в верхнюю полость гидроцилиндра 1.0.
Таким образом, расходы жидкости, подаваемой в верхние полости обоих гидроцилиндров оказываются равными, что обеспечивает их синхронное движение. Переключение распределителя 1.1 в позицию а приводит к подаче рабочей жидкости в нижнюю полость идроципиндра 1.0 и к синхронному движению вверх обоих цилиндров. Синхронносгь движения цилиндров 1.0 и 2.0 может нарушитьгя вследствие внутренних или внешних утечек рабочей жидкости. Во избежание нежелательных последствий таких утечек, связанные между собой по- 190 9.б. Параллельная работа исполнительных механизмов пости обоих цилиндров, кратковременно соединяются с напорной магистралью насоса через каждый рабочий ход посредством распределителя 1.2.
Поскольку подпиточный распределитель 1.2, как правигю, имеет золотниковую конструкцию, то он сам может явиться причиной появления утечек. Поэтому необходимым условием надежной работы привода является установка в линию подпитки гидрозамка 1.3. Как описывалось ранее, другим способом реализации равноскоростного движения двух гидроцилиндров является использование делителей потока. Напомним, что делители потока делят поток рабочей жидкости, поступающей на их вход, на два выходных потока, в определенном конструкцией делителя соотношении.
Соотношение расходов выходных потоков жидкости автоматически поддерживается делителем вне зависимости от изменения давления на любом из его выходов. Если гидроцилиндры имеют одинаковые геометрические параметры, то применяются делители потока, которые делят поток на две равные части. На рис. 9 18 представлены две схемы гидроприводов, в которых реализовано синхронное движение двух гидроципиндров посредством использования делителей потока дроссельного типа. Рис. 9.18. Схемы гидропроводов с делителями потока дроссельного типа В первом схематическом решении (рис. 9Л 8, а) обв гидроципиндра 1.0 и 2.0 управляются общим распределителем 1.1.
При переключении распределителя 1.1 в позицию а штоки цилиндров 1.0 и 2.0 начинают выдвигаться с равными скоростями, поскольку от распределителя жидкость в их поршневые полости подается через делитель потока 1.4. Жидкость, вытесняемая из штоковых полостей цилиндров, поступает на слив через обратные клапаны 1.6 и 2.2, установленные параллельно делителю потока 1.7. Втягивание штоков цилиндров осуществляется переводом распределителя 1.1 в позицию Ь. Втягивание также будет осуществляться синхронно, так как равенство расходов рабочей жидкости, поступающей в штоковые полости обоих цилиндров, обеспечивается делителем потока 1.7. Слив жидкости из поршневых полостей гидроцилиндров происходит через обратные клапаны 2.1 и 1.3. Во втором схематическом решении (рис.
9.18, 6) делитель 0.4 установлен на выходе насосной станции 0.1 и делит поток в напорной линии на две равные части, поступающие в две одинаковые цепи управления гидро- 9.Функционироааниегидроприеодое цилиндрами 1.0 и 2.0. Синхронное движение цилиндров может быть осуществлено только при условии, что управляющие команды на распределители 1.1 и 2.1 подаются одновременно: для выдвижения штоков — на электромагниты т'1 и уЗ, а для втягивания — на т2 и т4, Помимо делителей потока дроссельного типа в гидроприводах применяются делители потока объемного типа. Простыми делителями потока объемного типа являются спаренные (связанные валами) гидромоторы, преимущественно аксиально-поршневых типов.
Гидромоторы в такой схеме являются расходомерными устройствами (дозаторами), пропускающими через себя за один оборот объем жидкости, равный рабочему объему гидромотора (без учета утечек жидкости в гидромоторе). При равных рабочих объемах гидромоторов расход жидкости, поступающий от насоса, будет разделен между гидродвигвтелями надев равные части (рис. 9.19, а). Рис.
9.19. Схемы гидроприводов с синхронным движением гидроцилиндров Еще одним способом подачи равных расходов в два гидроцилиндра является применение спаренных насосов с равными рабочими объемами (рис.9.18, б). Насосы Н1 и Н2 приводятся в действие от одного электродвигателя, что гарантирует одинаковую частоту их вращения. Для поддержания на выходе насосов равного давления в схеме использован общий переливной клапан 0.2, а для исключения взаимного влияния друг на друга— разнонаправленные обратные клапаны 0.4 и О.б. Направление движения гидроцилиндров задается распределителями 1.1 и 2.1, причем одновременной подачей управляющих сигналов на электромагниты т'1 и У2. На всех вышеприведенных схемах, реализующих синхронное движение двух гидроцилиндров, показаны только принципы построения систем синхроиизации. Реальные схематические решения оказываются значительно сложнее„поскольку в них предусматриваются элементы, компенсирующие разность расходов рабочей жидкости, подаваемой в гидроцилиндры.
Неравенство подач может возникнуть по различным причинам: вследствие неодинаковой утечки в элементах гидропривода, из-за неодинаковой подачи насосов, в результате сжатия рабочей жидкости, из-за люфтов в подшипниках машины и пр. Качество работы приводов с синхронным движением гидроцилиндров в основном определяется эффективностью работы систем обнаружения и компенсации ошибок, возникающих в процессе функционирования приводов.
9.7. Применение гидроеккумуляторое 9.7. Применениегидроаккумулвторов Гидроаккумуляторы, как устройства, предназначенные для накопления рабочей жидкости под давлением, выполняют в гидросиствмах различные функции: сглаживают гидроудары, пульсации давления и подачи насосов, компенсируют утечки, выравнивают нагрузку на насос, обеспечивают работу системы в случае выхода насоса из строя и тл. Варианты применения гидроаккумуляторов в зависимости от выполняемых ими функций в гидроприводе рассмотрим на конкретных примерах.
Увеличение расхода рабочей жидкости. В прессовом и штамповочном оборудовании рабочие операции выполняются с небольшой скоростью исполнительных механизмов и высоким давлением рабочей жидкости в ник. Для повышения производительности оборудования, т.е.
уменьшения времени выполнения полного цикла его работы, подвод-отвод инструмента осуществляется в режимах холостого хода с высокими скоростями выходных звеньев исполнительных механизмов. Высокие скорости могут быть обеспечены насосами с большой подачей рабочей жидкости, однако, в подобных случаях целесообразнее применять гидроаккумуляторы (рнс. 9.20). Рис. 9.20.
Схема гидроприаода с гидроаккумулятором для увеличения расхода рабочей жидкости в при воде В режиме холостого хода гидроцилиндров 1.0 и 2 О рабочая жидкость в них поступает одновремен но от насоса высокого давления Н1, насоса низкого давления Н2, и гидроаккумулятора 0.3, что обеспечивает высокую скорость их перемещения. После завершения холостого хода нагрузка на гидроцилинщ>ы возрастает и давление в системе повышается. При етом обратный клапан 0.4 запирается и рабочая жидкость продолжает поступать к цилиндрам только от насоса высокого давления Н1 (выполняется рабочая операция). Насос Н2 в это время заряжает аккумулятор 0.3.
193 9.Функциони!оование гидропривадов Компенсация утечек. В гидравлических зажимных устройствах усилие, с которым цилиндр зажимает деталь, остается постоянным только в том случае, если возникающие утечки рабочей жидкости непрерывно компенсируются. Восполнять утечки можно путем постоянного соединения гидроцилиндра с напорной линией насосной установки, однако, более экономичным способом является применение гидроаккумулятора (рис.