Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 45
Текст из файла (страница 45)
7.28, г ж), в которых аккумулирование и возврат энергии происходит за счет изменения энергии сжатого газа. Благодаря наибольшей энергоемкости при малых габаритах, они получили широкое распространение. Условное графическое обозначение пневмогидроаккумулятора показано на рис. 7.28, з. Пневмогидроаккумуляторы без разделителя сред (см. рис. 7.28, г) имеют следующие параметры рабочей среды: давление 0,35... ...35,0 МПа и вместимость 3,5...5 700 л. Пневмогидроаккумуляторы выполняют с разделителем срсд в виде: поршня (см. рис, 7.28, д) с рабочими параметрами р = 21...
...35 МПа н Р'= 2,5...200 л; 250 Рл. 7. Гг~драувтрайвгвва абъвииага гидрапривада мембраны (см. рис. 7.28„е) с рабочими параметрами р = 5...35 МПа и Г= 0,1...4 л; резинового мешка (см. рис. 7.28, лс) с рабочими параметрами р = 3,5...55 МПа и К= 0,2...200 л. Наибольшее распространение получили сферические пневмогидроаккумуляторы (см. рис.
7.28, в и лс), которые отличаются компактностью и имеют меньшую массу. Это обусловлено особенностями сферических форм: поверхность сферы при том же объеме меньше, чем у других форм, а напряжения в стенках под действием давления в 2 раза меньше, чем в стенках цилиндра того же диаметра. При зарядке пневмогидроаккумулятора газ в его объеме нагревается, а после разрядки температура падает, что ведет к снижению давления. Однако обратные процессы при разрядке (охлаждение газа вследствие падения давления и последующее выравнивание температуры) обеспечивают некоторую компенсацию потерь энергии при зарядке. Потери энергии при зарядке в основном зависят от характеристики этого процесса и времени выдержки пневмогидроаккумулятора в спокойном состоянии. Рекуперация энергии зависит от степени заполнения аккумулятора и времени выдержки.
КПД рекуперации падает с ростом степени повышения давления и времени выдержки. Так, при выдержке до 20 с КПД рекуперации составляет не монсе 90 вгв, а при выдержке 2 мин — 75;4. К основным параметрам гидроаккумулятора относятся номинальные вместимость и давление. Под номинальной вместимостью пружинного гидроаккумулятора понимают наибольший объем гидравлической полости, а для пневмогидроаккумуляторов — наибольшее изменение объема пневматической полости. Применение гидроаккумуляторов позволяет в гилросистемах существенно уменьшить рабочий объем (подачу) используемого насоса.
Особенно целесоооразно применять аккумуляторы в гидросистемах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые, возможно, значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Расчет пневмогидроаккумулятора включает определение его конструктивного объема Г„, давления р,„р зарядки газом и расчет на прочность его корпуса. Под давлением зарядки газом понимают давление газа внутри пневмогидроаккумулятора, когда в нем отсутствует жидкость (всю полость занимает сжатый газ). 251 Ч. 1!.
Гидропвевмопривод Под конструктивным объемом Г, пневмогидроаккумулятора понимают объем его внутренней полости. Для полностью заряженного жидкостью аккумулятора кк кот|о+ кпол+ каап где Р;;, — минимальный объем, занимаемый газом, при максимальном давлении р внутри аккумулятора; Р'„— полезный объем пневмогидроаккумулятора — объем жидкости, который поступает в гидросистему из аккумулятора в процессе разрядки, а именно: при изменении в нем давления от максимального Р до минимального Р „; к'„„— объем запаса, который на основании практического опыта обычно выбирают в диапазоне 3...
5 о4 от полезного объема. Рассмотрим использование пневмогидроаккумулятора суппорта металлорежущего станка, рабочий цикл которого включает в себя следующие процессы: быстрый подвод инструмента — Лб, рабочая подача — Л~з, быстрый отвод инструмента Лгз, время ожидания Л44. Изменение расхода рабочей жидкости в течение рабочего цикла приведено ниже: Раехсл........ °...... °....... О М так Ма ЫЗ 0тах 04 Время процесса......... 1ай Л6 Лб А~а Пусть зтот цикл Т постоянно повторяется. Если в чаком гидро- приводе не используется пневмогидроаккумулятор, то насос выбирается по максимальному потребляемому расходу Я. Использование пневмогидроаккумулятора позволяет выбирать насос по среднему потребляемому гидросистемой расходу Дор =(ЙЛ11 4ЯЬ12 + 03аааз 4 Д4ааа4)~Т.
Очевидно, что на первом этапе расчета определяют полезный объем пневмогидроаккумулятора $;ол — — Дар Л Т. Далее при известном диапазоне изменения рабочего давления Р,„...Р, в пневмогидроаккумуляторе, согласно полнтропному закону изменения газового состояния (р Р'" = сопз4), находят чп РаарРк Рта»1отм Ртах (Рктт +Рпол) где и — показатель политропы газа. 252 Гл. 7. Гидроустройство объемного гидронривода Из системы двух уравнений )к =1гтт р1ппа 1 )аап; ил ьл Раар" к — раааа", гпт рпат (1г пап ь Кнла ) определяют неизвестные величины р„, и г„. На основании полученных расчетных величин из каталога изготовителя выбирают пневмогидроаккумулятор, предназначенный для работы в требуемом диапазоне рабочего давления и имеющий ближайший больший конструктивный обьем. Затем, используя систему уравнений, уточняк>т максимальное рабочее давление р„,„ и давление р„, зарядки газом.
Следует помнить, что пневмогидроаккумулятор нри транспортировке, хранении и монтаже должен быть разряженным. Зарядка осуществляется после монтажа в схему и проведения проверки герметичности с помощью рабочей жидкости. Гидролинии. Гидролинией называют гидроустройство, предназначенное для движения потока рабочей жидкости или передачи энергии потока рабочей жидкости от одного гидроустройства к другому. В зависимости от назначения гидролинии подразделяют: на всасывающие (скорость жидкости < 1 м/с), напорные (< 5 м7с), сливные (< 2 м7с)„дренажные (» 2,5 ььгс) и управления (< 7...8 м/с).
При выборе средней скорости потока рабочей жидкости в гидролиниях необходимо помнить, что повышение скорости потока приводит к увеличению гидравлических потерь и соответственно к потере мощности, а снижение — к увеличению диаметров гидролиний и, следовательно, к увеличению массы всего гидропривода. Конструктивно гидролинии могут быть выполнены в виде жестких трубопроводов, гибких рукавов, каналов в корпусах и соединений.
В гидроприводах применяют в основном стальные беспювные холоднодеформированные трубы из коррозионно-стойкой стали. Безопасность разрушения„проверяемая предприятисмизготовителсм на образцах-свидетелях из партии трубопроводов, должна обеспечиваться при давлении не менее 2р „. На наружных и внутренних поверхностях труб пе допускаются забоины, вмятины и риски. Гибкие рукава и их соединения.
Гибкие рукава применяют в гидроприводах для соединения гидроустройств, элементы которых имеют значительные относительные перемещения. Используют 253 Ч. 11. 1 идронлениоприаод 1 2 3 4 5 б 7 Рнс. 729. Заделка рукава с металлической оплеткой: ! — накидная гайка; 2 — кольпо уплотнительное, 3 — ниппель; 4 — муфта; 5 — металлическая оплегка; б — наружный резиновый слой; 7 — внутренний резиновый слой резиновые рукава высокого давления с металлическими оплетками и с навивочной конструкцией, фторопластовые рукава (рис. 7.29).
Ниппельное соединение рукавов состоит из накндной гайки 1, ниппеля 3 с уплотнительным кольцом 2 и обжимной муфты 4. Все детали арматуры стальные. Ниппель имеет профильную наружную поверхность. Заделку рукавов осуществляют путем зажима тела рукава между муфтой и ннппелем и дальнейшим обжатием (деформацией) муфты специальным приспособлением. Перед обжатием конец рукава должен быть подготовлен: освобождена металлическая (упрочняющая) оплетка 5 на определенной длине от наружного б и внутреннего 7 слоев резины. Нарушения нитей металлической оплетки при подрезке резинового слоя не допускается. Рукава применяют в гидроприводах для соединения гидроустройств, элементы которых имеют значительные относительные перемещения.
Используют резиновые рукава высокого давления с металлическими оплетками и с навивочной конструкцией, фторопластовые рукава с металлическими оплетками. Рукава должны быть прочными, герметичными и иметь высокую надежность. Особое внимание следует обращать на монтаж рукавов: не допускается их перекручивание, радиус изгиба рукавов должен быть не менее (12...18) су,н (где с(,„ — внутренний диаметр рукава). В процессе эксплуатации рукава ремонту не подлежат. В гидроприводах применяют следующие виды соединений гидролиний: резьбовые (штуцерные — с развальцовкой труб, контактные соединения, с врезающимся кольцом), флыгцевые, замко- 254 Гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
