гидропривод (Приводы роботов)

Гидравлический привод (гидропривод) — совокупность устройств, предназначенныхдля приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии.Гидропривод представляет собой своего рода «гидравлическую вставку» междуприводным двигателем и нагрузкой (машиной или механизмом) и выполняет те жефункции, что и механическая передача (редуктор, ремённая передача, кривошипношатунный механизм и т. д.).Содержание[убрать]1 Функции гидропривода2 Виды гидроприводовo 2.1 По характеру движения выходного звена гидродвигателя 2.1.1 Гидропривод вращательного движения 2.1.2 Гидропривод поступательного движения 2.1.3 Гидропривод поворотного движенияo 2.2 По возможности регулирования 2.2.1 Регулируемый гидропривод 2.2.2 Саморегулируемый гидроприводo 2.3 По схеме циркуляции рабочей жидкости 2.3.1 Гидропривод с замкнутой схемой циркуляции 2.3.2 Гидропривод с разомкнутой системой циркуляцииo 2.4 По источнику подачи рабочей жидкости 2.4.1 Насосный гидропривод 2.4.2 Магистральный гидропривод 2.4.3 Аккумуляторный гидроприводo 2.5 По типу приводящего двигателяo 2.6 Импульсный гидропривод3 Структура гидропривода4 Область применения5 Преимущества6 Недостатки7 См.

также8 Ссылки9 Литература[править] Функции гидроприводаОсновная функция гидропривода, как и механической передачи, — преобразованиемеханической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованияминагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, атакже регулирование, защита от перегрузок и др.). Другая функция гидропривода — этопередача энергии от приводного двигателя к рабочим органам машины (например, водноковшовом экскаваторе — передача энергии от двигателя внутреннего сгорания кковшу или к гидродвигателям привода стрелы, к гидродвигателям поворота башни и т.д.).В общих чертах, передача энергии в гидроприводе происходит следующим образом:1. Приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал насоса, которыйсообщает энергию рабочей жидкости.2.

Рабочая жидкость по гидролиниям через регулирующую аппаратуру поступает вгидродвигатель, где гидравлическая энергия преобразуется в механическую.3. После этого рабочая жидкость по гидролиниям возвращается либо в бак, либонепосредственно к насосу.[править] Виды гидроприводовГидроприводы могут быть двух типов: гидродинамические и объёмные:В гидродинамических приводах используется в основном кинетическая энергияпотока жидкости.В объёмных гидроприводах используется потенциальная энергия давления рабочейжидкости.Объёмный гидропривод — это гидропривод, в котором используются объёмныегидромашины (насосы и гидродвигатели). Объёмной называется гидромашина, рабочийпроцесс которой основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью ивытеснении её из рабочей камеры. К объёмным машинам относят, например, поршневыенасосы, аксиально-поршневые, радиально-поршневые, шестерённые гидромашины и др.Одна из особенностей, отличающая объёмный гидропривод от гидродинамического, —большие давления в гидросистемах.

Так, номинальные давления в гидросистемахэкскаваторов могут достигать 32 МПа, а в некоторых случаях рабочее давление можетбыть более 300 МПа, в то время как гидродинамические машины работают обычно придавлениях, не превышающих 1,5—2 МПа.Объёмный гидропривод намного более компактен и меньше по массе, чемгидродинамический, и поэтому он получил наибольшее распространение.В зависимости от конструкции и типа входящих в состав гидропередачи элементовобъёмные гидроприводы можно классифицировать по нескольким признакам.[править] По характеру движения выходного звена гидродвигателя[править] Гидропривод вращательного движениякогда в качестве гидродвигателя применяется гидромотор, у которого ведомое звено (валили корпус) совершает неограниченное вращательное движение;[править] Гидропривод поступательного движенияу которого в качестве гидродвигателя применяется гидроцилиндр — двигатель свозвратно-поступательным движением ведомого звена (штока поршня, плунжера иликорпуса);[править] Гидропривод поворотного движениякогда в качестве гидродвигателя применён поворотный гидродвигатель, у котороговедомое звено (вал или корпус) совершает возвратно-поворотное движение на угол,меньший 360°.[править] По возможности регулированияЕсли скорость выходного звена (гидроцилиндра, гидромотора) регулируется изменениемчастоты вращения двигателя, приводящего в работу насос, то гидропривод считаетсянерегулируемым.[править] Регулируемый гидроприводв котором в процессе его эксплуатации скорость выходного звена гидродвигателя можноизменять по требуемому закону.

В свою очередь регулирование может быть:дроссельнымобъёмнымобъёмно-дроссельным.Регулирование может быть: ручным или автоматическим.В зависимости от задач регулирования гидропривод может быть:стабилизированнымпрограммнымследящим (гидроусилители).[править] Саморегулируемый гидроприводавтоматически изменяет подачу жидкости по фактической потребности гидросистемы врежиме реального времени (без фазового сдвига).[править] По схеме циркуляции рабочей жидкости[править] Гидропривод с замкнутой схемой циркуляциив котором рабочая жидкость от гидродвигателя возвращается во всасывающуюгидролинию насоса.Гидропривод с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости компактен, имеет небольшуюмассу и допускает большую частоту вращения ротора насоса без опасностивозникновения кавитации, поскольку в такой системе во всасывающей линии давлениевсегда превышает атмосферное.

К недостаткам следует отнести плохие условия дляохлаждения рабочей жидкости, а также необходимость спускать из гидросистемырабочую жидкость при замене или ремонте гидроаппаратуры;Гидросистемы с замкнутой схемой циркуляции ррабочей жидкости (справа) и сразомкнутой схемой (слева). На схеме слева всасывающая и сливная гидролиниисообщаются с баком (разомкнутая схема); на схеме справа бак используется только длявспомогательной гидросистемы (системы подпитки).

Н и Н1 — насосы; М — гидромотор;Р — гидрораспределитель; Б — гидробак; Н1 — насос системы подпитки; КП1, КП2, —Предохранительные клапана; КО1 и КО2 — обратные клапана. Предохранительныеклапана КП (на схеме слева), КП1 и КП2 (на схеме справа) срабатывают в тот момент,когда нагрузка на валу гидромотора слишком велика, и давление в гидросистемепревышает допустимую величину. Обратные клапана КО1 и КО2 срабатывают тогда,когда давление слишком мало, и возникает опасность кавитации[править] Гидропривод с разомкнутой системой циркуляциив котором рабочая жидкость постоянно сообщается с гидробаком или атмосферой.Достоинства такой схемы — хорошие условия для охлаждения и очистки рабочейжидкости. Однако такие гидроприводы громоздки и имеют большую массу, а частотавращения ротора насоса ограничивается допускаемыми (из условий бескавитационнойработы насоса) скоростями движения рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе.[править] По источнику подачи рабочей жидкости[править] Насосный гидроприводВ насосном гидроприводе, получившем наибольшее распространение в технике,механическая энергия преобразуется насосом в гидравлическую, носитель энергии —рабочая жидкость, нагнетается через напорную магистраль к гидродвигателю, где энергияпотока жидкости преобразуется в механическую.

Рабочая жидкость, отдав свою энергиюгидродвигателю, возвращается либо обратно к насосу (замкнутая схема гидропривода),либо в бак (разомкнутая или открытая схема гидропривода). В общем случае в составнасосного гидропривода входят гидропередача, гидроаппараты, кондиционеры рабочейжидкости, гидроёмкости и гидролинии.Наибольшее применение в гидроприводе получили аксиально-поршневые, радиальнопоршневые, пластинчатые и шестерённые насосы.[править] Магистральный гидроприводВ магистральном гидроприводе рабочая жидкость нагнетается насосными станциями внапорную магистраль, к которой подключаются потребители гидравлической энергии.

Вотличие от насосного гидропривода, в котором, как правило, имеется один (реже 2-3)генератора гидравлической энергии (насоса), в магистральном гидроприводе такихгенераторов может быть большое количество, и потребителей гидравлической энергиитакже может быть достаточно много.[править] Аккумуляторный гидроприводВ аккумуляторном гидроприводе жидкость подаётся в гидролинию от заранеезаряженного гидроаккумулятора. Этот тип гидропривода используется в основном вмашинах и механизмах с кратковременными режимами работы.[править] По типу приводящего двигателягидроприводы бывают с электроприводом, приводом от ДВС, турбин и т.д.[править] Импульсный гидроприводВ гидроприводе этого вида выходное звено гидродвигателя совершает возвратнопоступательные или возвратно-вращательные движения с большой частотой (до 100импульсов в секунду).[править] Структура гидроприводаОбязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель.

Насосявляется источником гидравлической энергии, а гидродвигатель — её потребителем, тоесть преобразует гидравлическую энергию в механическую. Управление движениемвыходных звеньев гидродвигателей осуществляется либо с помощью регулирующейаппаратуры — дросселей, гидрораспределителей и др., либо путём изменения параметровсамого гидродвигателя и/или насоса.Принцип действия золотникового гидрораспределителя, управляющего движением штокагидроцилиндраТакже обязательными составными частями гидропривода являются гидролинии, покоторым жидкость перемещается в гидросистеме.Критически важной для гидропривода (в первую очередь объёмного) является очисткарабочей жидкости от содержащихся в ней (и постоянно образующихся в процессе работы)абразивных частиц.