Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Рабочая жидкость, применяемая в объемном гидроприводе, является рабочей средой, с помощью которой механическая энергия передается к гидравлическому двигателю. Кондиционеры обеспечивают необходимые качественные показатели и состояние рабочей среды. В состав гидропривода входят также другие устройства, в том числе электротехнические изделия.
Гидроаппараты служат для изменения или поддержания заданных направления и параметров потока рабочей жидкости. К ним относятся клапаны, дроссели, распределители. Полный коэффициент полезного действия гидропривода из-за наличия объемных, гидравлических и механических потерь в на- 279 Ч. П. Гидронневиопривод сосе и гидравлическом двигателе всегда меньше единицы, равен произведению полных КПД насоса и гидравлического двигателя и определяется отношением их мощностей, М,.„/>Чв. Классификация. Обьемный гидропривод принципиально обратим, так как входящие в его состав машины в основном могут выполнять функции и насоса, и гидравлического двигателя.
Насосный гидронривод — гидропривод, в котором рабочая >кидкость подается в гидравлический двигатель насосом, входящим в состав гидропривода. В насосных гидропрнводах используются как объемные, так и динамические насосы. Насосный гидропривод может быть с замкнутой и разомкнутой циркуляцией потока рабочей жидкости. В насосном гидроприводе с замкнутым нон>око.н рабочая м<идкость от гидравлического двигателя поступает непосредственно во входную полость насоса. Преимуществами таких схем гидроприволов являются благоприятные условия защиты рабочей жидкости от загрязнений, возможность применения рсверсивных регулируемых насосов. К недостаткам следует отнести необходимость примепсния для каждого гидравлического двигателя своего насоса, сравнительно быстрый нагрев замкнутого объема рабочей жидкости и трудности обеспечения требуемого класса чистоты основного потока рабочей жидкости.
В гидроприводе с разомкнутым истоком рабочая жидкость от гидравлического двигателя поступает непосредственно в бак, а насос забирает ее из бака. Основные преимущества — возможность подключения нескольких гидравлических двигателей к одному насосу, хорошие условия для охлаждения и очистки рабочей жидкости. В аккумуляторном гидроприводе рабочая жидкость подается в гидравлический двигатель из гидроаккумулятора, предварительно заряженного от внешнего источника, не обязательно входящего в состав гидропривода.
В магистральном гидронриводе рабочая жидкость подается в гидравлический двигатель от магистрали, не входящей в состав гидропривода. Под магистралью понимается трубопровод, по которому подается рабочая жидкость от насосной установки к группе гидроприводов, не связанных между собой конструктивно и имеющих возможность подключаться или монтироваться независимо от других гидроприводов. 280 Гл.
8. Объемные гидроприводы Характер движения выходного звена определяет название привода. Гидропривод с управлением — гидропривод, в котором возможно изменение параметров движения выходного звена гидравлического двигателя. Осуществление функций управления и контроля всегда связано с необходимостью выполнения целого ряда операций логического н вычислительного характера. Поскольку физиологические возможности человека как управляющей системы ограниченны, эффективное использование существующих и разработка новых высокопроизводительных установок возможны лишь при передаче функций управления машинам. Задачей автоматического управления является осуществление процесса управления без непосредственного участия человека.
Применяют разомкнутые и замкнутые системы автоматического управления. В разомкнутых системах отсутствует контроль состояния управляемого объекта, а управляющее воздействие формируется исходя из цели управления и свойств управляемого объекта. В замкнутых системах управляющее воздействие формируется на основе результата сравнения текущего (илн в контрольных точках) состояния объекта управления, обеспечиваемого применением обратной связи, с заданным.
В следящем приводе регулируемый параметр выходного звена изменяется по определенному закону в зависимости от внешнего воздействия, значение которого неизвестно. В программном приводе изменение выходных параметров происходит по заранее заданной программе. В стабилизирующем приводе параметр выходного звена поддерживается постоянным с помощью автоматического управления. 8.2. Гидропрнводы без управления Схема и принцип работы гидропривода без управления с разомкнутым потоком. Объемный гидропривод с постоянными параметрами движения выходного звена объемного гидравлического двигателя (нерегулируемый гидропривод) называют гндроприводом без управления. В таком гидроприводе может быть предусмотрена возможность изменения направления движения выходного звена при постоянной скорости.
281 Ч. 22 Гидропневлюпривод Гцдроприводом без управления с разомкнутым потоком называют насосный гидропривод, в котором рабочая среда от гидравлического двигателя поступает в гидробак. Объемный гилропривод, гидравлическим двигателем которого является гидроцилиндр, называют гидроприводом поступапгельного двиэгееиия. На рис. 8.2, а скорость поступательного движения (г„поршня гидроцилиндра определяется подачей д„нерегулируемого насоса (Н) и эффективной рабочей площадью Я„порпгня гидроцилнндра (Ц) и, значит, является постоянной величиной (нерегулируемой). При отсутствии объемных потерь в элементах гидропривода Д„/Я„= сопа1 = Р'„. р1 а Ра Рг О Рх а Рис.
8.2. Принципиальная схема (а) н мощностная диаграмма (б) гидро- привода поступательного движения Направление движения штока гидроцилицлра определяется позицией, в которой находится направляющий гидрораспределитель (Р), а предохранительный гидроклапан (К) обеспечивает защиту элементов гидропривода от давления, превышающего допустимое значение, которое возможно, например, в случае, когда поршень гидроцилиндра достигнет одного из своих крайних положений. Внешняя сила, действующая на поршень, ~'вн =дргц~пг)мсх сн где ЛР„„= Рг — Рг — перепад давления в полостях гидроцилиццра. Развиваемое насосом давление, согласно уравнению потерь энергии в простом трубопроводе, Р = Р ~ + при + ггРок + ерг 282 Гл.
8. Объемные гндроприводы где Лрфз — потери давления (энергии) при прохождении потока рабочей жидкости через фильтр Ф2; Арок — потери давления на обратном гидроклапане (ОК); Лрр — потери давления в напорной линии гидрораспределителя (Р). Давление, определяемое потерями давления при прохождении вытесняемой из гидроцилиндра рабочей жидкости через гидрораспределитель (сливная линия), охладитель (ОХ), фильтр (ФЗ), согласно уравнению потерь энергии на простом трубопроводе, Р2 =-азрг" Узрох ъ УзРФз. Окончательно имеем Р =Р1 — Ру + ворог + дгрок + дарът г врш+ Угрох+Лрваз= = азрггг У П~Ргусг где Лр, — перепад давления на поршне гидроцилиндра; 2,ЛР = 1Д вЂ” суммарные потери на всех гидроустройствах и гидролиниях.
Гидроцилиндр разовьет максимальную силу Р'в при давлении нагнетания ра, = р„,„, равном давлению открытия предохранительного гидроклапана. Сила торможения (удержание нагрузки при нУлевОй скОРОСти движениЯ штОка) Р,срн ЯайпааЧмса га где Ртаа давление в момент полного открытия (Д,в = Д„) гидроклапана.
Внешнюю статическую характеристику е'„= ЯР,) на участке 0 < Р'„< Г„(ран ) можно представить в виде Р„= Д„/5в . КПД гидро- привода с учетом всех потерь энергии определяется из выражений, опРеделЯющих мощность насоса: )У'„„= Р'„Р'„= ЛРг„Я„е'„Ч,„,в, и потребляемую насосом мощность Ж„„= Д„р„/Чъ, и равен (др а/Рн ) Чн Чгн Чсв „, Ч„с» еу,„где Ч,в,усг — объемный КПд, учитывающий утечки в гидроустройствах, и Ч„,„„— гидромеханический КПД, учитывающий потери давления на преодоление трения и в гидравлических сопротивлениях по всем гидроустройствам и гидро- линиям (Ф2, ОК, Р, К, гидролинии, Р„ОХ, ФЗ). Из мощностной диаграммы (см.
рис. 8.2, б) нерегулируемого насоса следует, что при необходимости преодоления нагрузки, соответствующей давлению в точке А, РА = Лрн, со скоростью, определяемой расходом Дю рабочие параметры насоса будут определяться с учетом потерь давления на всех гидроустройствах, по 283 Ч.11,Гидроиневмонривод которым протекает рабочая жидкость. На диаграмме в точке А пересекаются кривая гидромехапических потерь (пунктирная линия) с характеристикой насоса, что соответствует подаче Дл рабочей жидкости под давлением рл в ,'ГЛр,ь„Таким образом, в гидроприводе происходят незначительные потери энергии на гндроустройствах и на насосе. В двухштоковом цилиндре с равными диаметрами штоков расход жидкости через насос Д„= Д1 = Дь 1 идроприводом вращательного двигвсенин называют объемный гидропривод, гидравлическим двигателем которого служит гидро- мотор.
На рис. 8.3, а насос (Н), получает рабочую жидкость из гидробака (Б), по верхней гидролинии подает ее к гидромотору (М), из которого рабочая жидкость сливается в гидробак. Для осуществления реверса вращения вала гидромотора в схему необходимо установить двухпозиционный направляющий гидрораспределитель (Р) с позициями 1 и 11, как парис. 8.2, а. Рис. 8.3.
Принципиальная схема нерегулируемого гидропривода вращательного движения с разомкнугой (а) и замкнугой (б) циркуляцией Следует отметить, что гидроприводы, схемы которых представлены на рис. 8.2, а и 8.3, а, относятся к гидроприводам с разомкнутой циркуляцией. Схема и принцип работы гидропривода без у равления с замкнутым потоком. На рис.
8.3, б в гидроприводе с замкнутым потоком рабочая среда от объемного гидравлического двигателя поступает во входную полость насоса. Замкнутый поток рабочей жидкости позволяет осуществить реверс движения выходного звена гидравлического двигателя за счет изменения направления подачи насосом рабочей жидкости без использования направляющих распределителей. 284 Гл. 8.
Объемные гидроприводы В данном случае изменение направления вращения вала гидромотора может быть проведено только за счет реверса подачи насоса Н1 путем изменения направления вращения вала приводного двигателя (Д). Очевидно, что в таком гидроприводе и гидролинии 1 и 2 могут оказаться либо напорными, либо всасывающими.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
