complete (728978), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Для увеличения подачи золотник перемещают влево, соединяя полость Б со сливом, после чего статор под действием давления жидкости в полости А, движется влево до тех пор, пока не будет пе­рекрыт выход жидкости из полости Б. Перемещение статора и в этом случае равно перемещению золотника*. Следящая система управления насосом характеризуется высокой чувствительностью и малым усилием, необходимым для перемещения управляемого зо­лотника.

Схема радиально-поршневого насоса с автоматическим управ­лением в функции давления показана на рис. 21. Полость А постоян­но соединена с линией нагнетания.

По мере роста давления в линии нагнетания увеличивается уси­лие Р_А, действующее на пружину 1. Пока оно меньше усилия затяж­ки пружины Р₀ статор неподвижен, и подача насоса остается посто­янной. При Р_А > Ро статор по мере увеличения давления в линии на­гнетания перемещается вправо, сжимая пружину зможность соответствующего переключения.

Рис. 21. Схема радиально-поршневого насоса с автоматическим управлением в функции давления

3.3.4 Роторно-вращательные насосы

В отличие от роторно-поступательных насосов, в которых пе­ремещение жидкости из линии всасывания в линию нагнетания про­исходит благодаря поступательному движению поршня относитель­но ротора, в насосах роторно-вращательного типа жидкость перехо­дит из зоны всасывания в зону нагнетания, двигаясь вместе с ротором. Роторно-вращательные насосы, как и роторно-поступательные, бесклапанные.

3.3.4.1Шиберные насосы

Схемы шиберных насосов показаны на рис. 22. Насос содер­жит ротор 1, установленный на валу 2. В пазах ротора размещены шиберы 3, охватываемые статором 4. В корпусе установлен рас­пределительный диск 5, на который опирается торец ротора. В насо­се простого действия (рис. 22, а) рабочая поверхность статора - ци­линдрическая, ось ее смещена относительно оси вращения ротора на величину е - эксцентриситет насоса. Паз А диска 5 соединен с лини­ей всасывания, а паз Б - с линией нагнетания. Полости В также со­единены с линией нагнетания с тем, чтобы обеспечить постоянный контакт кромки шибера с поверхностью статора.

В насосах с регулируемой подачей величина эксцентриситета е может бесступенчато изменяться от нуля до максимального значения.

а) б)

Рис. 22. Схемы шиберных насосов: а - простого действия, б - двойного действия

При вращении ротора шиберы перемещаются в пазах ротора, удаляясь от его центра в зоне всасывания (ниже горизонтального диаметра) и приближаясь к нему в зоне нагнетания (выше горизон­тального диаметра). В первом случае объем, заключенный между двумя соседними шиберами, увеличивается и заполняется жидко­стью, поступающей из линии всасывания через паз А распредели­тельного диска. Во втором случае указанный объем уменьшается, и жидкость оттуда вытесняется через паз Б в линию нагнетания.

В настоящее время более распространены шиберные насосы двойного действия (рис. 22, б). Их достоинства по сравнению с на­сосами простого действия следующие: при одинаковых размерах насосов простого и двойного действия последний имеет вдвое большую подачу; вал насоса двойного действия разгружен от попе­речных сил и, следовательно, от изгибающих моментов. Недостаток таких насосов - нерегулируемая подача.

Роторы обоих насосов по конструкции совершенно одинаковы. Статор и ротор насоса двойного действия соосны. Рабочая поверх­ность статора - поверхность прямого некруглого цилиндра, содер­жащая четыре участка - I, II, III, IV (рис. 22, б). При вращении ротора шиберы, перемещающиеся на участках / и ///, удаляются от центра вращения ротора, а на участках Пи IV- приближаются к не­му. Пазы А\ и А_г соединены с линией всасывания, а пазы Б\ и Б₂ - с линией нагнетания. Таким образом, за один оборот ротора все ши­беры дважды проходят через линию всасывания и дважды - через линию нагнетания, благодаря этому подача насоса двойного дейст­вия при прочих равных условиях в два раза больше подачи насоса простого действия.

Шиберы обоих насосов наклонены в сторону вращения на неко­торый угол а по отношению к радиусу. Это необходимо для того, чтобы разгрузить шиберы от изгибающего момента, создаваемого реактивной силой, нормальной к поверхности статора, и силой тре­ния в контакте шибер-статор. Угол а выбирается так, чтобы равно­действующая указанных сил была направлена вдоль оси шибера. Поэтому вал шиберного насоса должен вращаться только в разре­шенном направлении, указанном в паспорте насоса и обозначенном стрелкой на его корпусе. Вращение в неразрешенном направлении приводит, как правило, к поломке шиберов и задирам поверхности статора.

3.3.4.2 Шестеренные насосы

Схема шестеренного насоса показана на рис. 23. В корпусе на­соса 1 установлены шестерни 2 и 3. В большинстве конструкций шестеренных насосов обе шестерни имеют одинаковое число зубьев. Зазоры между поверхностями выступов шестерен и охватывающими их поверхностями корпуса составляют сотые доли миллиметра, бла­годаря чему утечки жидкости через указанные зазоры малы. Жид­кость из зоны всасывания (где зубья выходят из зацепления) в зону нагнетания переносится полостями, расположенными между сосед­ними зубьями. Шестеренный насос является реверсивным - при из­менении направления вращения шестерен направление движения жидкости меняется на обратное.

При вращении шестерен некоторая часть жидкости, находящей­ся в зоне нагнетания, периодически запирается в объеме А, откуда частично попадает в зону всасывания. Эта "обратная подача" снижа­ет объемный КПД насоса. Кроме того, в защемленном объеме может создаться высокое давление, что нежелательно. Для разгрузки за­щемленного объема от повышенного давления он сообщается с зо­ной нагнетания торцовой канавкой Б.

:

Рис. 23. Схема шестеренного насоса

3.3.4.3 Винтовые насосы

Принцип действия винтового насоса поясняется схемой, пока­занной на рис. 19. В корпусе насоса установлен с возможностью вращения, но без возможности поступательного перемещения, винт 1 (обычно с двухзаходной левой резьбой). В том же корпусе смонти­рованы пластины-рейки 2 и 3, зубья которых входят во впадины ме­жду витками резьбы винта 1. При вращении винта 1 против часовой стрелки рейки 2 и 3 будут перемещаться в направлении, указанном стрелками. Жидкость, находящаяся в межвитковых объемах винта, попадая на поверхности реек 2, 3, перемещается вместе с рейками в направлении, параллельном оси винта 1.

Конечно, конструктивная реализация устройства, показанного на рис. 24, невозможна, так как для его длительной работы необхо­димы рейки 2, 3 бесконечно большой длины. Поэтому в реальной конструкции вместо реек устанавливаются винты, направление вин­товой нарезки с циклоидальным профилем которых противополож­но направлению нарезки винта 1. Витки нарезки этих винтов (их на­зывают замыкающими) входят во впадины между витками резьбы рабочего винта.

Рис. 24. Схема, поясняющая принцип действия винтового насоса

Винтовые насосы обеспечивают абсолютно равномерную пода­чу жидкости. Они могут работать при давлении до 16 МПа, объем­ный КПД г|₀ = 0,70 ... 0,95. Насосы характеризуются высокой на­дежностью и долговечностью, но по сравнению с другими типами роторных насосов имеют при прочих равных условиях существенно большие размеры и массу, поэтому они в настоящее время практи­чески не применяются в гидроприводах робототехнических комплексов.

3.4 Исполнительные механизмы

Исполнительные механизмы гидравлических приводов - это гидроцилиндры, иначе называемые гидродвигателями поступательного движения.

В гидравлических приводах применяются гидроцилиндры трех типов: плунжерные, поршневые и дифференциальные (рис. 25).

Рис. 25. Типы гидроцилиндров, применяемых в гидравлических приводах:

а - плунжерный; б - поршневой; в - дифференциальный;

/ - цилиндр; 2 - плунжер; 3 - поршень; 4 - шток;

5 - уплотнительное устройство;

А - поршневая полость; Б - штоковая полость

Плунжерные гидроцилиндры (рис. 25, а) являются силовыми устройствами одностороннего действия: они передают силу давле­ния жидкости только в одном направлении. Поэтому для обеспече­ния прямого и обратного ходов ползуна на прессе необходимо иметь по крайней мере три плунжерных цилиндра - один рабочий и два возвратных (обычно с меньшим усилием). Усилия рабочего и воз­вратных цилиндров противоположно направлены.

Гидроцилиндр поршневого типа (рис. 25, б) - силовое устройст­во двухстороннего действия, поэтому прямой и обратный ход пол­зуна можно реализовать с помощью одного такого гидроцилиндра.

Диффренциальные гидроцилиндры, в отличие от "толкающих" плунжерных - "тянущего" вида, их используют при необходимости выигрыша в скорости за счет уменьшения развиваемого усилия. Они позволяют получить большую скорость ползуна пресса при малой подаче насоса.

Выбор типа гидроцилиндра определяется видом рабочей жид­кости. Работа на водомасляной эмульсии сопровождается корроди­рованием поверхностей и повышенным (по сравнению с работой на масле) трением. В этих условиях сопряжение поршень-цилиндр не­работоспособно по причине заедания и быстрого износа. Поэтому при работе на водомасляной эмульсии можно использовать только плунжерные и дифференциальные цилиндры. При работе на мине­ральном масле можно использовать цилиндр любого типа.

3.4.1 Краткие сведения о конструкции гидроцилиндров

Признаки, характеризующие конструкцию гидроцилиндра:

1) тип гидроцилиндра (плунжерный, поршневой, дифференци­альный);

2) способ базирования цилиндра на станине (с опорой на фланец или на дно цилиндра);

3) конструкция донной части (дно выполнено за одно целое с цилиндром или отъемным);

4) вид уплотнительного устройства.

На конструкцию цилиндра оказывает влияние также способ его изготовления (литье, ковка, сварка).

На рис. 26 показана распространенная конструкция литого гид­роцилиндра плунжерного типа с опорой на фланец, днище цилиндра выполнено за одно целое с цилиндром. В цилиндре 1 установлен плунжер 2, для направления которого предусмотрена втулка 3. Уп­лотнение 4 предназначено для герметизации полости цилиндра. Оно удерживается в цилиндре с помощью нажимной втулки 5 и кольца 6. Цилиндр фиксируется в станине с помощью кольца 7. Для уменьше­ния скорости плунжера при подходе его к крайнему верхнему поло­жению используется тормозной дроссель 8. При входе его в отвер­стие А, предназначенное для подвода и отвода жидкости, гидравли­ческое сопротивление проходного сечения существенно возрастает. Поэтому давление жидкости, а значит и сила сопротивления, при­ложенная к плунжеру, увеличивается, что обеспечивает быструю его остановку.

Литые цилиндры плунжерного типа выполняют из стали 35Л или 45Л. Плунжеры, как правило, изготавляют из углеродистых конструкционных сталей марок 45 или 60, реже - из хромоникеле-вых или хромомолибденовых сталей. Для повышения износостойко­сти плунжеры подвергают поверхностной закалке. Втулки 3 и 5 вы­полняются из бронзы марок БрАЖМцЮ-3-1,5; БрОЦС5-5-3.

Рис. 26. Плунжерный гидроцилиндр с опорой на фланец

На рис. 27 показана конструкция гидроцилиндра поршневого типа с отъемным дном. В кованом цилиндре / установлен поршень 2, смонтированный на штоке 3. Отъемное дно 4 закреплено в цилин­дре с помощью кольца 5 с наружной резьбой. Точное направление штока обеспечивается втулкой 6, которая фиксируется в цилиндре с помощью полуколец 7 и крышки 8. Полукольца 7 удерживаются в кольцевой канавке цилиндра стопорным кольцом 9. Герметизация полостей цилиндра обеспечивается уплотнениями 10 -14. Манжета 15 выполняет роль грязесборника. Цилиндр закрепляется в станине пресса при помощи полуколец 16, фланца 17 и гайки 18.

Цилиндр 1, поршень 2 и шток 3 выполняют из стали 45. Шток и поршень термически обрабатывают до твердости 28 ... 32HRC. Втулка б выполняется из бронзы или из стали, но с антифрикцион­ным покрытием (бронза или полиамид) поверхности отверстия. Ан­тифрикционное покрытие наносят и на рабочую поверхность порш­ня. Шероховатость рабочих поверхностей втулки 4 и штока 3 долж­на быть Ra < 0,16 мкм, а поверхности цилиндра -Ra< 0,32 мкм.

Рис. 27. Конструкция цилиндра поршневого типа

Характеристики

Список файлов реферата