ГР 34 ТМ - Ф Основи гідравліки і теплотехніки Тема Гідравлічний привод

 Гідравлічний привод

 гідропривод стола шліфувального верстата, який здійснює зворотньо-поступальні рухи. Масло з резервуара 1 подається насосом 2 через кран 9 і золотник 8 у праву порожнину циліндра 5, змушуючи поршень 7 і зв’язаний з ним стіл верстата б здійснювати рух подачі. Золотник 8 приводиться у рух сервоциліндром 4, який керує краном 3. Для зворотнього руху стола кран 3 повертають, золотник пересувається сервоциліндром і з’єднує ліву порожнину циліндра 5 з насосом.

Рис. 3.22. Гідравлічний привод стола  плоскошліфувального верстата

Гідропривід, в якому вихідна ланка повторює рух ланки керування у заданому масштабі, називається слідкуючим. Як вихідна ланка в такому гідроприводі використовують шток гідроциліндра або вал гідродвигуна, а в ролі ланки керування слугує пристрій, на який подається керуючий сигнал. Інколи до функцій слідкування додається функція підсилення керуючого сигналу, тоді такий гідропривод називають гідропідсилювачем. Коефіцієнт підсилення сигналу може бути досить великим. Так для прикладу, у системах кермового

5 керування морських човнів він може досягти до 10 , а в системах автоматики з електричним керуванням гідроприводу – до 10⁷. Такого типу гідроприводи встановлюють там, де ручне керування машиною фізично         не     підсильне         людині:    на     літаках,    на         човнах,     на тяжковантажних автомобілях, тракторах.

Для прикладу розглянемо роботу слідкуючого гідроприводу в металорізальних верстатах з автоматичним керуванням (рис. 3.23).

Вихідна ланка гідроприводу – рухомий корпус 7 гідроциліндра з’єднаний із супортом 1. Золотниковий розподільник 4 нерухомо закріплений з гідроциліндром і відіграє роль ланки керування.

Поршень гідроциліндра закріплений на корпусі 8 верстата. При поздовжньому русі супорта щуп 5 ковзає по копіру 6 і переміщує шток гідророзподільника. При цьому золотник відкриває доступ мастила із підвідної лінії в одну з порожнин 3 гідроциліндра. Внаслідок цього відбувається зміщення корпусу 7 із закріпленим на ньому різці, який повторює зміщення гідророзподільника. При цьому отвір, що з’єднує порожнину з відвідною лінією, перекривається, і переміщення супорта у вертикальному напрямку призупиняється. Неперервність проходження процесів неузгодження і відновлення забезпечує слідкування вихідної ланки за командою задаючої.

 

Рис. 3.23. Слідкуючий гідропривод копірувального верстата

Роботу гідропідсилювача можна продемонструвати на системі рульового керування автомобіля (рис. 3.24).

 

Рис. 3.24. Схема гідропідсилювача рульового керування

Коли кермове колесо 1 повертають вправо, то поршень гідроциліндра рульової колонки 2 нагвинчується по нарізці вала і переміщується вліво, витісняючи частину рідини із лівої порожнини в сервоциліндр 3. Під її дією поршень сервоциліндра переміщується вправо і зсовує слідкуючий золотник 4 із нейтрального положення II в положення III. При цьому мастило із насоса ІІ поступає через подвійний зворотній клапан 5 в робочий гідроциліндр 6, де переміщує поршень і повертає колеса на певний кут. Одночасно із гідроциліндра 8 рідина через клапан 5 і золотник 4 поступає в змивну лінію, а траверса 7 через жорсткий зворотній зв’язок переміщує корпус слідкуючого золотника вправо доти, поки він не займе положення II і не перекриє подачу мастила до гідроциліндра 6. Пружинний акумулятор 9 із зарядними клапанами 10 і зворотніми клапанами 14 і 15 призначені для поповнення системи керування рідиною у випадку її витікання. Кранами 12 і 13 регулюють систему.

Таким чином, в даному випадку керування здійснюється за методом слідкування, при якому поворот колес стежить за поворотом рульового колеса через гідравлічну ланку. 

. Гідродинамічні передачі

Гідродинамічні передачі передають зусилля від двигуна до виконавчої машини через проміжну ланку – рідину. У тому випадку, коли не змінюється при передачі крутий момент та частота обертання, то маємо справу із гідромуфтою. В гідротрансформаторах здійснюється зміна величини крутого моменту при передачі руху. Такі передачі від об’ємного гідроприводу відрізняються тим, що тут окрім потенціальної енергії тиску використовується кінетична енергія потоку рідини. Весь ланцюг передачі енергії наступний: механічна енергія двигуна перетворюється в енергію потоку рідини, а потім здійснюється перетворення енергії потоку рідини в механічну роботу робочого органу. Вперше гідродинамічну передачу використали в 1987 році на морських човнах, вона мала досить високий к.к.д. (85%). Конструкція найпростішої такої передачі показана на рис. 3.25. Рідина із насоса 1 поступає через направляючий апарат 2, трубопровід 3, направляючий апарат 4 до турбіни 5, де на лопатках здійснюється перетворення енергії потоку в механічну роботу. Потім рідина по трубопроводу 6 за рахунок розрідження в центральній зоні насоса підсмоктується і цикл повторюється.

 

Рис. 3.25. Гідродинамічна передача

Гідродинамічні передачі мають такі переваги:

–                можливість безступінчато і автоматично змінювати частоту обертання веденого вала в широкому діапазоні;

–                плавність рушання з місця і переходу з одного режиму на інший;

–                обмеження крутильних коливань і захист від поштовхів, режим роботи двигуна може бути незалежним від режиму роботи веденого вала, що зберігає двигун від перевантажень і збільшує його моторесурс на 50...100%.

До недоліків цих передач відносять такі:

–                складність у виготовлені порівняно з механічними передачами, що приводить до підвищення їх вартості;

–                необхідність живлення рідиною і її охолодження;

–                у гідротрансформаторів к.к.д. нижчий (83...90%) порівняно з

к.к.д. механічної передачі (93...97%).

Гідромуфта (рис. 3.26) складається із корпуса, двох співвісно розміщених один напроти іншого коліс з плоскими радіальними лопатками. З ведучим валом 1 з’єднане насосне колесо 3, а турбінне колесо 2 з’єднане 3 веденим валом 4. Відстань між колесами знаходиться в межах 3...10 мм. Робоча порожнина гідромуфти заповнена мастилом. При обертанні вала двигуна рідина, що міститься між лопатками насоса, під дією сил інерції спрямовується від центра до периферії робочого колеса насоса, внаслідок чию кінетична енергія рідини зростає. Потрапляючи на лопатки робочого колеса турбіни, рідина спрямовується від периферії до центра, віддаючи частину кінетичної енергії робочому колесу турбіни, приводить його в рух і повертається знову в насосне, неперервно циркулюючи в гідромуфті.

 

Рис. 3.26. Гідродинамічна муфта