Объёмный гидропривод машины
Введение
Гидроприводом называется совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости, находящейся под давлением, с одновременным выполнением функций регулирования и реверсирования скорости движения выходного звена гидродвигателя.
В настоящее время во всем мире практически невозможно назвать такую отрасль промышленности или сельского хозяйства, в которых не применялся бы гидропривод.
Использование гидроприводов в строительных и дорожных машинах способствует значительному повышению уровня механизации в этих отраслях. Гидравлические устройства устанавливаются в системах управления на экскаваторах, бульдозерах, подъемниках, погрузчиках, кранах, а также в качестве силовых передач на движитель этих машин.
В результате внедрения современных технологических процессов и совершенствования гидравлического оборудования и машин с объемным гидроприводом за последние два десятилетия значительно улучшилось качество их изготовления, повысились продолжительность безотказной работы и технический ресурс.
В качестве исполнительных механизмов гидроприводов часто применяются силовые цилиндры, служащие для осуществления возвратно-поступательных прямолинейных и поворотных перемещений исполнительных механизмов.
Гидроцилиндры являются объемными гидромашинами и предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости механическую энергию выходного звена. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях их изготовляют одностороннего и двухстороннего действия, с односторонним и двухсторонним штоком и телескопические.
2.Основные характеристики насоса
Параметры | 310.112 | РМНА 90/35 |
Рабочий объем, см | 112 | 90 |
Номинальное давление, МПа | 20 | 32 |
Максимальное давление, МПа | 35 | 40 |
Номинальная частота вращения вала, об/с | 25 | 25 |
Максимальная частота вращения вала об/с | 50 | 40 |
Номинальная мощность насоса на валу, кВт | 56 | 74.5 |
КПД полный | 0.91 | 0.90 |
КПД объемный | 0.95 | 0.95 |
КПД гидромеханический | 0.96 | 0.95 |
Таблица 2 – частота и производительность насосов
Параметры | РО1 | РО2 |
Частота вращения n , об/с | 19.2 | 20.83 |
Производительность м /с | 2.04 10 | 3.6 10 |
По виду источника энергии жидкости объемные гидроприводы делятся на три типа:
1. Насосный гидропривод — в нем источником энергии жидкости является объемный насос, входящий в состав гидропривода. По характеру циркуляции рабочей жидкости насосные гидроприводы разделяют на гидроприводы с разомкнутой циркуляцией жидкости (жидкость от гидродвигателя поступает в гидробак, из которого всасывается насосом) и с замкнутой циркуляцией жидкости (жидкость от гидродвигателя поступает сразу во всасывающую гидролинию насоса).
2. Аккумуляторный гидропривод — в нем источником энергии жидкости является предварительно заряженный гидроаккумулятор. Такие гидроприводы используются в гидросистемах с кратковременным рабочим циклом или с ограниченным числом циклов (например гидропривод рулей ракеты).
3. Магистральный гидропривод — в этом гидроприводе рабочая жидкость поступает в гидросистему из централизованной гидравлической магистрали с заданным располагаемым напором (энергией).
Гидроприводы подразделяются также по виду движения выходного звена.
Выходным звеном гидропривода считается выходное звено гидродвигателя, совершающее полезную работу. По этому признаку выделяют следующие объемные гидроприводы:
поступательного движения — в них выходное звено совершает возвратно-поступательное движение;
вращательного движения — в них выходное звено совершает вращательное движение;
поворотного движения — в них выходное звено совершает ограниченное (до 360°) возвратно-поворотное движение (применяются крайне редко).
Если в гидроприводе имеется возможность изменять только направление движения выходного звена, то такой гидропривод называетсянерегулируемым. Если в гидроприводе имеется возможность изменять скорость выходного звена как по направлению, так и по величине, то такой гидропривод называется регулируемым.
3.Принцип действия
Из гидравлики известно, что удельная энергия жидкости определяется уравнением
Z - энергия положения
– энергия давления (р)γ – удельный вес жидкости
- скоростной напор (удельная кинетическая энергия)Любой из членов управления может при его изменении обеспечивать передачу энергии в гидроприводе.
Основной энергией для объёмных гидроприводов является энергия
.Для вспомогательных (командных) цепей используют и кинетическую энергию потенциальную Z – пренебрегают.
Гидростатическое давление пренебрежительно мало по сравнению с р – рабочим.
Этот вид энергии учитывается только при исследовании всасывающих характеристик насосов.
Принцип действия – объёмных гидроприводов основан на высоком объёмном модуле упругости (на практической несжимаемости) жидкости и на законе Паскаля. При этом силы молекулярного взаимодействия и растягивающие силы обычно не учитываются.
К поршню площадью приложена сила - она уравновешивается силой давления жидкости на этот поршень. Это давление действует в любой точке жидкости (закон Паскаля).Если рассмотреть два сообщающихся сосуда закрытых поршнями один из которых является насосом, а другой гидродвигтель. При перемещении насосного поршня силой
под поршнем возникает давление .Пренебрегая потерями напора и предположим, что система полностью герметична давление
действуя на площадь развивает силу .Объём жидкости постоянен, поэтому перемещения поршней связаны как
Пренебрегая гидросопротивлением и трением поршней.
- удельное давление в сосудах - силы давления жидкости на поршеньПроизведение силы
на скорость равную где t – время перемещенияГидравлические системы обратимы, все соотношения остаются справедливыми если поменять местами насос и мотор.
В гидравлических системах ротативного движения в качестве насоса и мотора могут использоваться конструктивно одинаковые системы.
5.Работа насоса
Подготовка к пуску-1. Заполнить бак маслом с соблюдением рекомендаций.
2. Ослабить регулировочный винт предохранительного клапана.
3. Проверить положение рабочих органов и распределителей. Поставить распределители в положение, обеспечивающее поджим рабочих органов к упору. Следует помнить, что при первоначальном запуске гидропривода возможны любые случайные движения рабочих органов, поэтому необходимо принять меры для исключения аварии (установить соответствующие упоры, тщательно наблюдать за движением каждого рабочего органа в момент запуска, отвести вручную рабочие органы в неопасную зону и т. п.).
4. Провернуть (вручную) вал насоса на несколько оборотов.
5. Запустить толчком электродвигатель привода насоса, проверив направление его вращения (указано в руководствах насосов, чаще всего — по часовой стрелке со стороны вала насоса).