Сжимаемость рабочей жидкости характеризует уменьшение её объёма при увеличении оказываемого на неё давления. Рабочей жидкости в гидроприводах станков используют для передачи энергии к исполнительным органам. В процессе передачи часть энергии выделяется в виде теплоты, что приводит к нагреву рабочей жидкости. Жидкости должны иметь достаточно высокую температуру кипения, мало испаряться при работе, а их пары не должны быть вредными для здоровья людей, взрыво – и пожароопасными при работе станка.
Гидродинамика изучает закономерности поведения движущейся жидкости. Применительно к гидроприводам представляет интерес особенности движения жидкости под давлением в условиях ограниченного со всех сторон пространства: по трубопроводам и др.
Если отдельные слои жидкости (или струйке) движутся вдоль оси трубы параллельно, не смешиваясь, то движение называется ламинарным (т.е. слоистым).
Разность скоростей вызвана действием сил сопротивления сдвигу, связанных с вязкостью жидкости. Ламинарный режим движения устанавливается в зазорах между подвижными деталями гидроустройств, в длинных каналах и трубах с малым поперечным сечениям, при медленном течении жидкостей, имеющих большую вязкость.
В большинстве случаев в элементах гидроприводов имеет место турбулентный или вихревой режим движения, при котором слои жидкости, перемещающиеся с большой скоростью, интенсивно перемешиваются с образованием завихрений.
Характеристики потока.
Количество жидкости, проходящие через поперечное сечение трубопровода в ед. времени, моет быть выражено в ед. объема и называется объемным расходом. Скорость жидкости в различных точках поперечного сечения потока неодинакова, поэтому для удобства расчетов введено понятие средней скорости потока, которое определяется из предположения, что все скорости в сечении имеют среднюю величину.
Литература: Л4 с. 43 – 86
Л5 с. 97 – 108
Контрольные вопросы:
1. Дать характеристики потока жидкости.
2. Чем отличается ламинарное от турбулентного движения жидкости?
3.Укажите важные свойства рабочей жидкости.
4.Дать понятия вязкости рабочей жидкости.
5. Дать понятия сжимаемости рабочей жидкости.
3.2. Гидропривод
Методические указания
Приводы главного движения. Перемещают поступательно или вращают рабочие органы и узлы станков, которые несут на себе режущий инструмент.
Приводы подач. Также перемещают рабочие органы или узлы станков, несущие инструмент или заготовку. Их движение также влияет на форму обрабатываемой поверхности детали, но скорость этих движений определяет только скорость подачи инструмента относительно обрабатываемой поверхности.
Приводы вспомогательных перемещений широко используют для привода рабочих органов и узлов станка, движение которых не участвует формообразовании детали.
К преимуществам гидропривода относятся:
1. Малые масса и габарит гидроагрегатов
2. Способность передавать большие усилия и моменты
3. Обеспечивает высокое быстродействие, плавное движение
4. Бесступенчатость и широкий диапозон регулирования скоростей
5. Мало подвержен коррозии
6. Легко предохраняет от перегрузок
Недостатки:
1. Загустевание масла при низких температурах окружающей среды, что затрудняет работу механизмов.
2. Сравнительно низкий КПД из-за трения рабочей жидкости и потери её через предохранительные устройства
3. Огнеопасность
Основой гидропривода является гидропередача, в состав которой входят:
1-входная гидравлическая машина-насос;
2-выходная гидравлическая машина-гидродвигатель;
3-гидролиния.
Между приводом, двигателем и насосом может быть размещена входная механическая передача (редуктор) для изменения частоты вращения, полученной от выходного вала эл. двигателя.
Гидропривод осуществляет передачу энергии с двойной её трансформацией: вначале механическая энергия, полученная от э/двигателя, превращается в насосе в энергию потока рабочей жидкости; потом в гидродвигателе происходит обратная трансформация: энергия рабочей жидкости преобразуется в механическую энергию на выходном звене гидродвигателя.
Гидрооборудование можно разделить на три группы: гидромашины, гидроаппаратуру управления и вспомогательные гидравлические устройства.
Литература: Л4 с. 43 – 86
Л5 с. 97 – 108
Практическая работа№15
Изучение условий графических обозначений ив гидравлических схемах.
Практическая работа№16
Изучение гидравлической схемы деревообрабатывающего станка.
Контрольные вопросы:
1.Описать назначение гидропривода, его классификация.
2. Преимущества и недостатки гидропривода.
3. Конструкция и классификация гидродвигателей.
3.3Пневмопривод
Методические указания
Пневматические двигатели действуют от сжатого воздуха. Они просты по конструкции, надёжны в работе. Пневмаприводы пожаробезопасны и отличаются быстрым действием. В д/о производствах используют диафрагменные, цилиндровые и роторные пневмоприводы относительной мощности. Простейший пневмопривод состоит из двигателя и распределительного устройства.
Диафрагменный пневматический двигатель состоит из корпуса, диафрагмы, крышки, штока и пружины. Если полость под диафрагмой соединяют с магистралью сжатого воздуха, то воздух через диафрагму давит на шток, перемещая его и соединенный со штоком элемент станка. При соединении полости под диафрагмой с атмосферой шток пружиной возвращается в исходное положение.
Цилиндровые пневматические двигатели могут быть одностороннего и двустороннего действия. Двигатель состоит из цилиндра, штока, поршня. В двигателях одностороннего действия шток перемещается сжатым воздухом в одном направлении, а в исходное положение он возвращается пружиной.
В двигателях двустороннего действия оба движения поршня под давлением сжатого воздуха; при работе двигателя одна полость цилиндра соединяется с магистралью сжатого воздуха и одновременно другая с атмосферой.
Литература: Л4 с. 106 - 130
Л5 с. 110 - 125
Практическая работа№17
Изучение пневматической схемы деревообрабатывающего станка.
Контрольные вопросы:
1.Описать назначение пневмопривода.
2. Преимущества и недостатки пневмопривода.
3.Классификация и конструкция пневмодвигателей.
Раздел 4. Основные сведения о деревообрабатывающем оборудовании
4.1 Классификация деревообрабатывающего оборудования
Понятие о рабочей машине. Движения в машинах. Структура и схемы машин, Многооперационные машины. Линии машин: принципы построения линий, режим линий и его расчет. Оптимальные структуры линий.
Методические указания
При изучении этого раздела следует уяснить основные понятия и определения. Прежде всего следует знать, что станок, как рабочая машина, представляет собой сочетание механизмов, осуществляющих движение для выполнения определенной работы. Все оборудование в деревообработке является рабочими машинами, однако, в практике рабочие машины для обработки резанием называются станками, для обработки давлением - прессами, для сборки, транспортирования и сушки – оборудованием, для сортировки и пакетировки - машинами, для физико-механического воздействия - аппаратурой.
Учащийся должен самостоятельно по рекомендованной литературе и на практике разобраться в движениях, совершаемых в станках, выделать глазное движение, движение подачи, вспомогательные движения.
для осуществления движений в рабочих машинах существуют три вида механизмов двигательные, передаточные, исполнительные.
Для изображения машин по ГОСТ 2.701—68 применяется следующие схемы:
I/ структурная схема (определяет основные функцяональные части машины, их назначение к взаимосвязи. Элементы машин изображаются прямоугольниками, а связи между ними - линиями со стрелками).
2/ функциональная (технологическая) схема (показывает взаимодействие обрабатываемой заготовки с инструментом, базирующими подающими и некоторыми другими элементами машин);
2/ кинематическая схема (изображает способ передачи движений от двигательного механизма к исполнительному. По ней прослеживаются все кинематические связи и рассчитываются скорости, частота вращения и т. д.). Элементы кинематической цепи вычерчиваются в соответствий с ЕСКД (ГОСТ 2.703-68, ГОСТ 2.721-74, гост 2.770-68);
4/ электрическая схема (изображает сослав и соединение электрических элементов машины, которые обозначаются в соответствия о ЕСКД (ГОСТ 2.702-63);
5/ пневматическая и гидравлическая схемы (изображают состав и соединение элементов, входящих в пневматический или гидравлический механизм машины). Схемы вычерчиваются в соответствии с ЕСКД (ГОСТ 2.704-68, ГОСТ 2.780-68).
Учащийся должен четко знать состав перечисленных схем, правила гас выполнения я чтения.
Далее следует разобраться в общих вопросах автоматизации, уяснить как подразделяются линии по степени автоматизации; какова оптимальная структура линий, что такое режим линий.
Литература : Л1 с. 224 - 257
Контрольные вопросы
1. Что следует понимать под рабочей машиной и из каких механизмов она состоит?
2. Перечислить и охарактеризовать функциональные механизмы и элементы станков.
3. Что следует понимать под функциональной (технологической) схемой станка.? 4. Что представляет собой кинематическая схема станка или механизма?
5. Какие требования предъявляются к составлению к ишиатических схем?
6. Что понимается под гидравлической схемой станка (механизма)?