Приводом называют совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин. Различают электрический, механический, пневматический, гидравлический и другие приводы. В электрическом приводе движение передается и преобразуется посредством электричества; в механическом — посредством твердых тел; в пневматическом — сжатым воздухом, а в гидравлическом — жидкостью под давлением. Гидравлические приводы подразделяются на объемные и гидродинамические. В гидродинамических приводах используется кинетическая энергия жидкости. В приводах станков применяется объемный гидропривод. В объемном гидроприводе используют потенциальную энергию жидкости, которая с помощью объемных гидродвигателей преобразуется в механическую работу. Объемный гидропривод простыми средствами реализует большие передаточные отношения, любые силы и крутящие моменты, обладает очень высокой компактностью и энергоемкостью, удобен в управлении, позволяет реализовать любые циклы работы системы.
Принцип действия объемного гидропривода основан на законе Паскаля передавать давление во все места закрытой системы.
Объемным гидроприводом называется совокупность одной или нескольких объемных гидропередач, гидроаппаратуры и вспомогательных гидроустройств.
Объемной гидропередачей называется часть объемного гидропривода, предназначенная для передачи движения от приводящего двигателя к машинам и механизмам и состоящая из гидромашин (насосов и гидродвигателей) и магистральных гидролиний. Если объемная гидропередача состоит из устройств, конструктивно оформленных в одном корпусе, она называется гидропередачей нераздельного исполнения. Объемные гидроприводы классифицируются по источнику подачи рабочей среды (жидкости), по характеру движения выходного звена, по возможности регулирований входного или выходного звеньев и по циркуляции рабочей среды (подробнее см. ГОСТ 17752—72).
По источнику подачи рабочей среды гидроприводы подразделяются на насосные, аккумуляторные и магистральные, по циркуляции рабочей среды — на гидроприводы с замкнутой и разомкнутой циркуляцией рабочей среды; по характеру движения выходного звена — на гидроприводы поступательного движения, поворотного движения, вращательного движения; по возможности регулирования — на гидроприводы, регулируемые и нерегулируемые.
Регулируемый объемный гидропривод различают по регулируемому устройству, по задаче регулирования, по способу регулирования: по регулируемому устройству — гидропривод с дроссельным регулированием, гидропривод с объемным регулированием, гидропривод с объемно-дроссельным регулированием, гидропривод с регулированием приводящим двигателем; по задаче регулирования — стабилизируемый, программный, следящий; по способу управления —гидроприводы с ручным и автоматическим управлением. Регулирование может быть ступенчатым и бесступенчатым.
Рассмотрим схему простейшего гидропривода с замкнутой циркуляцией рабочей среды.
При приложении внешней силы F1 (рис. 89) к штоку 1 насоса 2 и перемещении его вниз со скоростью v1 масло из камеры α поршнем 3 будет вытесняться по каналу б в камеру b гидродвигателя (гидроцилиндра). При этом поршень 4 будет перемещаться вверх со скоростью v2, преодолевая штоком 5 силу F2. Допуская, что масло не сжимается (т. е. его объем не изменяется при изменении рабочего давления), можно написать:
h1S1 = h2S2,
где h1 — величина перемещения поршня насоса, м; h2 — соответствующая величина перемещения поршня гидродвигателя, м; S1 = πd12/4— рабочая площадь насоса, м2; S2 = πd22/4 рабочая площадь гидродвигателя, м2; или h2 = h1S1/ S2 = h1*(d12/ d22).
Зная время t перемещения поршня 3, можно определить скорость (м/с) его перемещения v1 = h1/t. Скорость перемещения (м/с) поршня 4 будет:
v2 = h2/t = h1/t * d12/ d22.
Подачу (поток) насоса (т. е. количество масла, подаваемого в единицу времени из камеры α в камеру b) (м3/с) можно выразить уравнением:
Q = h1S1/t = h2S2/t.
Без учета трения поршней о стенки цилиндров и трения жидкости в канале б и цилиндрах давления р1 в камере α и р2 в камере b в соответствии с законом Паскаля будут одинаковы и равны давлению р.
В свою очередь, р = F1/S1 = F2/S2, откуда F2 = рS2 и F1 = рS1.
Из этого уравнения вытекает важный вывод для понимания принципа работы гидропривода, что давление р пропорционально силе F2; при отсутствии силы давление равно нулю.
В реальном гидроприводе в связи с утечками масла из зон более высокого давления в зоны низкого давления и потерями на трение скорость v2, сила F2 и мощность Р2 не соответствуют расчетным. Условия течения рабочей жидкости в трубопроводах (потери напора, давления, утечки и т. д.), в каналах, соединениях, уплотняющих зазорах определяют на базе уравнений гидродинамики и опытным путем.
Эффективная (полезная) мощность насоса (Вт) определяется по формуле:
PЭФ = рS2(h2/t) = pQ,
где — площадь поршня, м2; h2— ход поршня, м; t — время перемещения поршня, с; р — рабочее давление в гидросистеме на выходе из насоса, Па; Q — объемная подача насоса, м3/с.
Объемный гидропривод, применяемый в приводах станков и других технологических машинах, должен отвечать следующим требованиям; а именно иметь:
К недостаткам гидропривода относятся:
Разница между энергией электрического поля и энергией магнитного поля примерно такая же, как между энергией,…
Когда-то легендарный пастух Магнес, нашел природный магнитный камень, притягивающий железо. В последствии этот камень назвали магнетит или магнитный…
В электрических цепях применяются различные способы соединения конденсаторов. Соединение конденсаторов может производиться: последовательно, параллельно и последовательно-параллельно (последнее иногда называют смешанное соединение конденсаторов). Существующие…
Обозначение конденсаторов на схемах определено ЕСКД ГОСТ 2.728-74. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы, конденсаторы. Итак,…
Узнав, что же такое конденсатор, рассмотрим, какие бывают виды конденсаторов. Итак, виды конденсаторов можно классифицировать по…
Вся энергия заряженного конденсатора сосредотачивается в электрическом поле между его пластинами. Энергию, накопленную в конденсаторе, можно определить…