Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы

А.С. Наземцев Д.Е. Рыбальченко Пневматические и гидравлические приводы и системы Часть 2 Гидравлические приводы и системы Основы Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям технического профиля Москва ФОРУМ 2007 УДК 62-85(078.32) ББК 34.4472я723 Н19 Рецензент: кандидат технических наук, заведующий лабораторией гидросистем станков кЭНИМС» Свешников Владимир Константинович. Авторы: А.С. Наземцев (гл, 1-11) Д.Е. Рыбальченко (гл. 12) Рисунки выполнены А.С. Наземцевым (гл. 1-11) и А.Л.

Белковским (гл. 12) Наземцев А.С. Н19 Пневматические и гидравлические приводы и системы. Часть 2. Гидравлические приводы и системы. Основы. Учебное пособие / А.С, Наземцев, Д.Е. Рыбальченко. — М.: ФОРУМ, 2007 — 304 с, ил, 138(Ч 978-8-91134-128-2 Учебное пособие посвящено современным машиностроительным гидроприводам межотраслевого применения.

Описаны структура и принципы построения гидравлических приводов, функциональное назначение, конструктивные особенности, принципы действия и условные графические обозначения основной элементной базы: насосов, исполнительных механизмов, направляющих и регулирующих гидроаппаратов, устройств контроля и измерения основных параметров потока рабочей жидкости.

Изложена методика проектирования и расчета гидроприводов поступательного и вращательного действия„приведены сведения по монтажу, наладке и эксплуатации гидравлических приводов. Рассмотрены вопросы построения и функционирования различныхтипов централизованных систем смазки, приведены сведения по системам охлаждения. Для студентов машиностроительных специальностей, слушателей отделений переподготовки и повышения квалификации в области автоматизации технологических процессов и производств. УДК 62-85(075.32) ББК34.4472я723 18ВЙ 978-6-91 134-126-2 О ЗАО ЗКОИНВЕНТ», 2007 Оглавление Предисловие Введение 1.Структурагидроприводов 2.

Физические основы функционирования гидросистем 2.1. Силы, действующие в жидкости, Давпение .. 2.2. Основные свойства жидкостей .. 16 18 2.3. Основы гидростатики 2.4. Основы гидродинамики 2.4.1. Расход 2.4.2. Уравнение Бернулли для потока идеальной жидкости 2.4.3. Уравнение Бернулли дпя потока реальной жидкости 2.4.4. Режимы течения жидкости 31 32 33 40 3. Энергообеспечи веющая подсистема... 43 44 3.1. Рабочие жидкости 3.2. Трубопроводы и присоединительная арматура З.З, Насосы 48 54 3.3.1. Швстеренные насосы .

3.3.2. Пластинчатые насосы З.З,З. Радиально-поршневые насосЫ . 3.3.4. Аксиапьно-поршневые насосы .. 3.3.5. Винтовые насосы 3.3.6. Статические характеристики объемных насосов 3.3.7. Регулирующие устройства 3.4. Гидроаккумуляторы . 3.5. Дополнительное оборудование 3.5.1. Гидробаки 71 3.5.2. Фильтры 3.5.3. Теппообменные аппараты 76 2.4.5. Потери энергии в гидросистемах . 2 4 6. Течение жидкости в коротких каналах с дросселированием потока .. 2.4.7.

Кавитация . 2.4.8. Гидроудар . Оглавление 160 160 161 164 4. Исполнительная подсистема 4.1. Гидроцилиндры . 4.1.1. Плунжерные гидроцилиндры 4.1.2. Поршневые гидроцилиндры . 4,1.3. Телескопические гидроцилиндры 4,1,4. КРЕПЛЕНИЕГИДРОЦИЛИНДРОВ 4.2. Поворотные гидродвигатели 4.3. Гидромоторы 5. Направляющая и регулирующая подсистема 5.1. Направляющие гидроаппараты 5.1.1.Гидрораспределители 5.1.2. Обратные клапаны 5.1.3. Гидроэамки ......................

5.2. Регулирукицие гидроаппараты . 5.2.1. Гидроаппараты управлениядавлением 5.2.2.Гидроалпаратыуправления расходом . 6.Информационнаяподсистема 6.1. Контроль давления 6.2. Контроль расхода 6.3, Контроль температуры . 6.3. Контроль уровня рабочей жидкости в баке 6.4. Контроль чистоты рабочей жидкости . 7. Гидроприводы с электрическим пропорциональным управлением... 7.1. Пропорциональные электромагниты . 7.2. Гидроаппараты с электрическим пропорциональным управлением . 7.2.1. Клапаны давления . 7.2.2. Гидрораспределители 7.2.3. Регуляторы расхода............,....,,,.............. 7.3. Электронные усилители 7.4.

Электрогидравлические усилители . В. Монтаж гидроаппаратов . 8.1. Гидроаппараты реэьбовогоисполнения . 8.2.Гидроаппараты встраиваемогоисполнения 8.3.Гидроаппаратыстыковогоисполнения ..... 8.4. Гидроаппараты модульногоисполнения .. 78 . 79 .. 79 , 82 .. 83 .. 87 .. 89 89 104 .

106 . 1'10 . 110 121 .. 131 131 .. 136 .. 140 .. 141 .. 143 144 145 148 148 149 152 153 157 Оглавление 8.5. Способы монтажа гидросистем 8.6. Уплотнения 165 169 9. Функционирование гидроприводов 9.1. Коэффициент полезного действия гидропривода . 9.2. Управление положением выходного звена исполнительного механизма.............

8.2.1. Позиционированиеисполнительныхмеханизмов вкрайнихполажениях ........ 9.2.2. Позиционирование исполнительных механизмов в промежуточном положении ... 8.2.3. Позиционирование исполнительных механизмов в промежуточном положении сдлительной выдержкой под нагрузкой 9.3. Управление скоростью выходного звена исполнительного механизма............... 9.4. Управление усилием на выходном звене исполнительного механизма .............. 9.5. Последовательная работа исполнительных механизмов 9.6. Параллельная работа исполнительных механизмов .

9.7. Применениегидроаккумулятороа 174 174 176 176 178 179 181 187 189 190 183 10. Основы эксплуатации гидроприводов 10.1. Ввод гидроприводов в эксплуатацию 10.2. Техническое обслуживание гидроприводов . 10.3. Поискиустранениенеисправностей 10.3.1. Виды неисправностей . 10.3.2. Характерные неисправности 10.3.3. Техническая диагностика гидросистем 10.4. Общие требования по технике безопасности .. 196 ..

198 .. 201 ,. 201 .. 202 .. 206 .. 207 210 210 212 212 213 215 217 217 218 218 220 221 222 11. Основы проектирования гидроприводов . 11.1. Разработка принципиальной схемы привода 11.2. Предварительный расчетгидроприводов . 11.2.1. Выбор номинального давления 11.2.2. Выбор рабочей жидкости . 11.2.3. Выбор насоса . 11.2.4. Определение основных геометрических параметров исполнительных механизмов . 11.2.5.

Выбор гидроаппаратуры . 11.2.6. Выбор фильтров . 11.2.7. Расчет трубопроводов 11.2.8. Расчетпотерьдавленияв гидросистемах ................................ 11.3. Поверочный расчет гидроприводов 11.4. Определение мощности и КПД гидроприводов . 11.5.Тепловой расчетгидроприводов ........................................... Оглавление 12.Гидравлическиесистемы смазки и охлаждения . 12,1. Гидравлические смазочные системы ............. 12.1.1.

Смазочные материалы 12.1.2. Классификация смазочных систем 12 1.3. Централизованные смазочные системы . 12.1.4. Информационные элементы смазочных систем 12.1.5. Проектирование централизованных смазочных систем . 12.2. Гидравлические системы смазочно-охлаждающих жидкостей .. 12.2.1. Смазочно-охлаждающие жидкости 12.2.2. Структура систем СОЖ .. 12.2.3.

Элементы энергообеспечивающей подсистемы 12.2.4. Элементы направляющей и регулирующей подсистемы 12.2.5. Элементы информационной подсистемы . 12.2.6. Основные этапы проектирования систем СОЖ 223 .. 224 224 226 226 242 247 247 249 250 254 Приложение П1.Справочнаяинформация . П1.1, Соотношения единиц величин, применяемых в гидравлике и пневматике, с единицами международной системы СИ (80 . П1.2.

Соотношения между различными единицами давления и температурными шкалами П1.3. Трубопроводы........,............................................. П1 4. Структура обозначения индустриальных масел, в соответствии с ГОСТ 17479 — 87 кМаспа индустриальные. Классификация и обозначение» . П1.5. Обозначения индустриальных масел... П1.6. Интервалы значений основных характеристик и рекомендуемая область применениянекоторыхмасел 260 .. 263 264 266 П1.7. Извлечения из ГОСТ 17216 — 2001 «Промышленная чистота.

Классы чистоты жидкостей». Определение классов чистоты рабочей жидкости 271 П1.8. Вещества, используемые при работе с системами СОЖ . 276 П2.1. Буквенные коды элементов П2.2. Условные графические обозначения гидравлических элементов на схемах . .. 278 .. 288 П2.3.Образецсхемысоединенийконструктивныхэлементовгидроприводов 289 290 Список использованной литературы . Предметный указатель . П1,9. Зависимость коэффициентов приведенной длины от способа монтажа гидроцилиндра.... 275 П2.

Условные обозначения элементов на схемах . 276 Предисловие Развитие отечественной промышленности многие годы сопровождалось совершенствованием гидрооборудования отраслевого применения, что нашло свое отражение и в существующей технической литературе. Специалистам предлагаются книги по гидрооборудованию строительных и дорожных машин, по применению гидроприводов в металлургическом производстве, в летательных аппаратах, станкостроении и пр.

Однако, несмотря на большое количество книг, посвященнмх вопРосам применения гидроприводов в Различных областях промышленности, учебной литературы для изучения общих вопросов построения, функционирования и обслуживания гидроприводов в раа ичных областях явно недостаточно. В предлагаемых учебниках и пособиях, по мнению авторов, не уделено достаточного внимания структурированному подходу к изучению принципов построения гидроприводов, практически не освещены вопросы, связанные с составлением и чтением принципиальных гидравлических схем; не рассмотрены централизованные системы смазки и системы смазыаающе-охлаждающих жидкостей.

Основной задачей авторов являлось структурирование и наглядное представление материалов для ясного представления читателями конструктивных особенностей и принципов действия гидравлических элементов, их функционального назначения, вне зависимости от отраслевого применения. Цель пособия: — обобщить информацию в области применения гидрооборудования; — описать наиболее характерные конструкции пидрозлементов; — изложить основы эксплуатации и проектирования гидравлических приводов и систем. Учебное пособие состоит из двенадцати глав и приложения. В главах 1, 2 рассмотрены вопросы построения и физические основы функционирования гидросистем.

Главы 3-7 посвящены изучению элементов объемного гидропривода, их конструктивному исполнению и функциональномуназначению. Основныепринципы монтажа,эксппуатациии проектированиявдроприводов приведены в главах 8 — 11. В главе 12 собраны и обобщены материалы по классификации, структуре и элементной базе современных централизованных систем смазки и смазочно-охлаждающих жидкостей. В приложении приведена справочная информация, а также условные графические обозначения элементов гидроприводов, систем смазки и смазывающе-охлаждающих жидкостей (СОЖ). В список использованной литературы включены только источники, составляющие основу изложенных в пособии материалов.