Объёмный гидропривод машины

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

 

     Таблица 2 – частота и производительность насосов

 

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  называется нерегулируемым. 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 поршень

  Произведение  силы на скорость равную где t – время перемещения

  

  Гидравлические  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).

     6. Проверить наличие давления в  напорной линии гидросистемы  при включении насосной установки.

     7. Осмотрев все узлы гидропривода, убедиться в том, что нет  наружных утечек; при необходимости  подтянуть соединения или заменить  неисправные уплотнения.

     8. Начать работу на низком давлении.

     9. Выпустить воздух из верхних  частей трубопроводов и исполнительных  органов.

     10. Проверить уровень масла в  баке. Промыть гидросистему в соответствии с рекомендациями.

     12. Установить нормальное давление.

     13. Переключая распределители, проверить полный ход всех рабочих органов.

     14. Убедиться, что на поверхности  масла в баке нет пены; если  пена имеется, принять меры  для исключения попадания воздуха  в гидросистему.

     15. Произвести регулировку аппаратов  (дроссели, клапаны, реле) на заданные режимы работы.

     16. Подключить схему электроавтоматики.

     17. Проверить тепловой режим гидропривода  и определить установившуюся  температуру масла. Если температура  выше нормы, проверить правильность  работы устройств разгрузки и  системы охлаждения.

     18. Проверить расход масла через  дренажную линию.

     19. Тщательно устранить наружные  утечки.

             Работа гидропривода- Принцип работы гидропривода грузоподъемника Рабочая жидкость забирается насосом  из маслобака  и нагнетается через гидравлический распределитель  обратно в бак.При установке рычага управления гидрораспределителем в рабочее положение «наклон» золотник распределителя при перемещении отсекает поток масла, пропускаемого в бак, и направляет его в одну из полостей цилиндров наклона. Одновременно золотник открывает вторые полости цилиндров на слив через распределитель в бак при установке рычага в положение «подъем» золотник, перемещаясь в распределителе, отсекает поток масла, идущий в бак, направляет его по гидропроводу к блоку клапанов и по каналам блока клапанов проходит в цилиндр подъема  и совершает подъем груза при установке рычага в положение «спуск» золотник отсекает поток масла, пропускаемый в бак, и направляет его по гидропроводу через дросселирующий штуцер  и гидрораспределитель  обратно в бак.Перед дросселирующим штуцером  возникает давление, используемое для перемещения управляемого клапана блока клапанов при смещении которого происходит слив величина открытия управляемого клапана, а, следова-1ельно, и скорость опускания груза прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя давление в полости управляемого клапана блока клапанов 2, поддерживаемое дросселирующим штуцером обеспечивает устойчивое открытие управляемого клапана. Через каналы блока клапанов, гидроприводы гидрораспределитель масло вытесняется из цилиндра  в бак весом груза и подвижных частей грузоподъемника при перемещении исполнительного механизма в крайнее положение или при взятии груза весом большим, чем допустимо по данной инструкции, т. е. при перегрузке системы, предохранительный клапан гидрораспределителя , через перепускной клапан пропускает на слив масло по каналам распределителя и трубопроводу.Величина давления рабочей жидкости, нагнетаемой в исполнительные цилиндры, при необходимости может контролироваться манометром, включаемым в работу запорным краном заливку воды в систему охлаждения при пуске холодного двигателя в условиях низких температур окружающей надо производить после того, как двигатель начал работ если есть достаточное количество горячей воды, то она может быть залита и до пуска, однако при этом нужно проявлять большую осторожность, так как вода быстро охлаждается и при неудаче с пуском может замерзнуть.