pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Турбинные масла имеют очень хорошие физико- химические свойства, но производятся в ограниченном количестве. Масло марки И рекомендуется применять в качестве заменителей или в простых гидросистемах, к надежности которых не предъявляются высокие требования. Для длительной и безотказной эксплуатации гидросистем станков необходимо обеспечить чистоту рабочей жидкости. ГОСТ 17216 — 17 устанавливает 19 классов чистоты жидкостей, которые различаются числом и размерами находящихся в жидкости частиц загрязнений. Для гидроприводов станков рекомендуется использование рабочей жидкости с 7 до 12-го классов чистоты, в которой допускается присутствие механических частиц размером не более 10 — 25 мкм.
Эффективная область применения Гидропроводы с постоянным или эпизодическим (с разгрузкой насоса) потреблением рабочей жидкости, с одним или несколькими значениями давления, мощностью до 3 кВт Гидропри воды с изменяющимся потреблением рабочей жидкости, с одним или несколькими значениями давления, мощностью выше 3 кВт Гидропри воды с низким уровнем шума, эпизодическим потреблением рабочей жидкости объемом до 2 — 3 л, с одним значением давления, мощностью 2 — 5 кВт 1 Рн ~эпох эл К (14.4) где К„= 1,7...2,2 — допустимый коэффициент перегрузки асинхронных двигателей серии 4А по моменту. сов, т1 = 0,8...0,85 — для аксиально-поршневых насосов.
Так как р„и Я,„выбирают с некоторым запасом, а значения мощности электродвигателя, рассчитанные по выражению (14.3), округляются до большего числа, то даже в наиболее благоприятном случае при Я„„р — — Я„, „имеется ИЗЛИШЕК НЕПРОИЗВОДИТЕЛЬНОИ МОЩНОСТИ М~п и который тратится только на нагревание рабочей жидкости. При прекращении потребления рабочей жидкости исполнительными двигателями практически вся мощность электродвигателя переходит в теплоту. Поэтому в этих случаях для уменьшения непроизводительных потерь применяют различные системы разгрузки, используют двухпоточные насосы и разделительные панели 16, 9), которые хотя и дают определенный энергетический эффект, но приводят к усложнению конструкции насосной установки, Одним из способов улучшения энергетических характеристик насосных установок является использование регулируемых насосов, у которых при постоянном давлении нагнетания подача насоса изменяется автоматически при изменении расхода в гидросистеме.
В этом случае потери мощности ЛФ определяются только потерями в самом насосе и системе управления его подачей и не зависят от подачи насоса. С учетом циклограммы работы гидродвигателей мощность, вырабатываемая насосом при 9„отр — — Я,„а„, может быть больше мощности приводного электродвигателя Ф„за счет его перегрузки, допускаемой, например, при повторно-кратковременном режиме работы. Предельным значением, ниже которого не следует понижать приводную мощность электродвигателя, является Применение сложных по конструкции регулируемых насосов не исключает в большинстве случаев использования теплообменников и гидроаккумуляторов. Поэтому применение такой достаточно сложной и дорогой гидравлической системы оправданно при необходимости реализации достаточно высоких мощностей гидро- привода (выше 3 кВт).
При эпизодическом режиме работы гидро- двигателей наилучшие энергетические характеристики насосных установок могут быть достигнуты при использовании простых по конструкции насосов постоянной подачи в сочетании с гидроаккумуляторами. В этом случае непроизводительные потери мощности ЛУ определяются только КПД насоса и имеют место при его работе на подзарядку аккумулятора, а в остальное время электродвигатель насоса может быть отключен и потери мощности при этом полностью отсутствуют. В то же время при разрядке гидро аккумулятора кратковременная отдача мощности в гидросистему может быть очень большой.
На рис. 14.17 показаны характерные режимы работы и основные параметры насосной установки с гидроаккумулятором. Исходные данные для выбора оптимальных параметров этой гидросистемы следующие:Х ~„„— суммарный объем, необходимый для реализации цикла работы гидродвигателей (см. табл. 14.2); Х®, — суммарный объем утечек исполнительных двигателей, направляющей и регулирующей аппаратуры; 1„— время цикла, соответствующее за пол неиию объема Х1~ д; 1„„.„ — гарантированное минимальное время (пауза) между циклами; 1„,р — желаемое время перерыва в работе насоса под нагрузкой; р,„, р,„— допустимые максимальные и минимальные значения номинального давления в гидросистеме, при которых обеспечивается нормальная работа потребителей.
Для определения требуемой подачи насоса Я„, мощности электродвигателя У„, конструктивного (полного) объема аккумулятора давления его зарядки р„р и давления включения в работу насоса р, рассмотрим четыре Рис. !4.! 7. Изменение параметров гидросистемы с аккумулятором в зависимости от режимов работы: сплошная линия — работа насоса, штрих-пунктирная— аккумулятора, штриховая— насоса н аккумулятора характерных режима работы гидросистемы. Режим 1 характеризует начало работы насосной установки. Перед запуском насоса разделитель аккумулятора находится в крайнем нижнем положении, газовая полость аккумулятора занимает полный объем Ф'= 1/,„при давлении Р = Р'„р. После включениЯ насоса благодаРЯ сжатию газа происходит заполнение маневрового объема аккумулятора Ф', и при достижении давления в гидросистеме р = р,„подача насоса отключается.
Дальнейшее поддержание давления в гидросистеме осуществляется аккумулятором, и при отсутствии работы потребителей его вытесняемый объем расходуется на утечки, т. е. (14.5) 1~ут = Х Яут~пер. Х~„„+ ХЯ„, ~д т!и (14.7) При этом мощность электродвигателя насоса У, (кВт) с учетом допустимого коэффициента перегрузки электродвигателя по моменту К =1,7...2,2 при повторно-кратковременном режиме работы 1 Ртах ~н ал у~ (14.8) Конструктивный (полный) объем гидроаккуму- лятора при выполнении условий (14.5) и (14.6) определяется выражением При уменьшении давления до Р=Р,„, включается подача насоса, и цикл работы повторяется. Режим 2 является наиболее типичным для работы гидр осистемы, когда после зарядки аккумулятора и некоторой компенсации утечек за счет объема ~„начинается цикл работы гидродвигателей.
В этом случае после вытеснения объема ~у, при уменьшении давления до р =Р,„, включается подача насоса, и дальнейшее завершение цикла обеспечивается одновременной работой насоса и расходованием резервного объема р'р. Режим 8 является критическим в работе гидросистемы и представляет собой частный случай режима 2, когда окончание вытеснения объема Ру, совпадает с началом цикла работы гидродвигателей, который должен полностью обеспечиваться вытес-, нением резервного объема 1'р при давлении р Р,.„, т. е. ~р ~ Х ~гд+ Х 9ут~и — Ян~д- ( 14.6) Режим 4 является продолжением режима 3, когда подача насоса Я„должна за время 1П,;„обеспечить заполнение объема Рр, достаточного для заполнения цикла работы гидродвигателей по условию (14.6), т.
е. Для более полного использования объема аккумулятора рекомендуемое давление его зарядки Раар= (О 8...019)Рт~п В настоящее время серийно выпускается достаточно широкая номенклатура насосных установок, в которых реализуются рассмотренные выше различные способы регулирования подачи насоса. Основные типоразмеры, технические данные и общий вид насосных установок, рекомендуемых для применения в станках, приведены в табл. 14.7, а их принципиальные схемы и особенности конструкции рассмотрены в работах 13, 6~. Использование сжатого воздуха в пневмосистемах станков требует проведения определенного комплекса мероприятий по его кондиционированию, т.
е. очистке и сушке, подаче смазочных материалов к трущимся поверхностям пневматических устройств, борьбе с шумом, а также загрязнением окружающей среды при выхлопе сжатого воздуха в атмосферу. В сжатом воздухе, поступающем по цеховой пневмосети от центральной компрессорной установки, всегда содержатся вода, минеральное масло, различные кислоты, щелочи и механические частицы. Эти вредные для пневматических систем примеси могут находиться в сжатом воздухе в виде пара и конденсата, образуя часто водомасляные эмульсии с очень высокой вязкостью. Загрязнения сжатого воздуха, оказывая физическое, химическое и электролитическое воздействия на пневмоустройства, снижают их долговечность и безотказность в 3 — 7 раз, а выход устройств из строя по той же причине составляет до 80 Я общего числа отказов.
Степень очистки воздуха классифицирует ГОСТ 17433 — 80, согласно которому установлено 15 классов чистоты. Для каждого класса чистоты воздуха имеются требования, лимитирующие наличие воды, масла и механических примесей. Так, для регулирующей и направ. ляющей аппаратуры, пневмоцилиндров при высоких требованиях к надежности рекомендуется степень очистки сжатого воздуха не выше 5 — 7-го классов, что соответствует максимальным размерам твердых частиц не более 25...40 мкм, причем вода и масло в жидком состоянии не допускаются.
Кондиционирование воздуха для подачи его в пневмосистему станков обычно осуществляется посредством блока подготовки воздуха (рис. 14.18). Наибольшее распространение в качестве фильтров-влагоотделителей ФВ получили устройства центробежного типа, в которых твердые частицы, капли воды и масла, нахо- дящиеся в потоке сжатого воздуха, поступающего в входное отверстие 1, закручиваются по спирали крыльчаткой 2 и отбрасываются на внутренние стенки резервуара 8. Под крыльчаткой находится керамический фильтр 4, через который поток очищенного воздуха направляется в выходное отверстие Б.
Отражатель 6 перегораживает внутреннюю полость резервуара и предотвращает захват влаги, скопившейся на дне резервуара, потоком сжатого воздуха. Уровень конденсата в резервуаре 8 контролиру' ется визуально, и по мере его накопления он удаляется вручную с помощью устройства 7. Выпускаются также фильтры-влагоотделители с автоматическим конденсатоотводчиком. Максимальные размеры отделяемых частиц для фильтров-влагоотделителей центробежного типа составляют 5 — 40 мкм, степень отделения капельной влаги 80 — 90% в зависимости от расхода воздуха. Для регулирования и стабилизации давления в пневмосистеме станка в составе блока подготовки воздуха используют редукционные пневмоклапаны КР, для обеспечения нормальной работы которых давление на выходе клапана должно быть меньше давления в цеховой пневмосети.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
