Принципиальная схема гидравлической системы
Содержание:
- Введение. Состав гидропривода
- Введение. Состав гидропривода
- Принцип работы гидравлической системы трактора
- Состав гидропривода на примере силовой головки агрегатного станка
- Как читать гидравлические схемы
- Условные обозначения на гидравлических схемах, принятые в СССР
- 3.5. Примеры гидравлических схем и установки элементов гидропривода в схемах
- Символы линий (потоков)
- Устройство промышленных систем
- Символы линий (потоков)
- Возможные неисправности
- Монтажные исполнения гидравлических замков
- Гидравлический мотор
- Пример гидравлической схемы шлифовального станка
- Принцип действия
- Состав гидропривода на примере силовой головки агрегатного станка
- Применение
- Варианты конструкции
Введение. Состав гидропривода
Полуконструктивное (а) и схематическое (б) изображение гидропривода
В самом общем виде гидропривод состоит из источника гидравлической энергии — насоса, гидродвигателя и соединительной линии (трубопровод).
На гидравлической схеме рис. 1.4 полуконструктивно (а) и схематически (б) показан простейший гидропривод, в котором насос 2, приводимый электродвигателем 11, всасывает рабочую жидкость из бака 1 и через фильтр 4 подает ее в гидросистему, причем максимальное давление ограничено регулируемой силой пружины предохранительного клапана 3 (контролируется манометром 10). Во избежание ускоренного износа или поломки давление настройки предохранительного клапана не должно быть выше номинального давления насоса.
В зависимости от положения рукоятки распределителя 5 рабочая жидкость по трубопроводам (гидролиниям) 6 поступает в одну из камер (поршневую или штоковую) цилиндра 7, заставляя перемещаться его поршень вместе со штоком и рабочим органом 8 со скоростью v, причем жидкость из противоположной камеры через распределитель 5 и регулируемое сопротивление (дроссель) 9 вытесняется в бак.
При полностью открытом дросселе и незначительной нагрузке на рабочий орган в цилиндр поступает вся рабочая жидкость, подаваемая насосом, скорость движения максимальная, а значение рабочего давления зависит от потерь в фильтре 4, аппаратах 5 и 9, цилиндре 7 и гидролиниях 6. Прикрывая дроссель 9, можно уменьшать скорость вплоть до полного останова рабочего органа. В этом случае (а также при упоре поршня в крышку цилиндра или чрезмерном увеличении нагрузки на рабочий орган) давление в гидросистеме повышается, шарик предохранительного клапана 3, сжимая пружину, отходит от седла и подаваемая насосом рабочая жидкость (подача насоса) частично или полностью перепускается через предохранительный клапан в бак под максимальным рабочим давлением.
При длительной работе в режиме перепуска из-за больших потерь мощности быстро разогревается рабочая жидкость в баке.
На гидравлической схеме в виде обозначений представлены:
- источник гидравлической энергии — — насос 2;
- гидродвигатель — цилиндр 7;
- направляющая гидроаппаратура — распределитель 5;
- регулирующая гидроаппаратура — клапан 3 и дроссель 9;
- контрольные приборы — манометр 10;
- резервуар для рабочей жидкости — бак 1;
- кондиционер рабочей среды — фильтр 4;
- трубопроводы — 6.
Гидроприводы стационарных машин классифицируют по давлению, способу регулирования, виду циркуляции, методам управления и контроля.
Введение. Состав гидропривода
Предохранительные гидроклапаны защищают гидросистему от давления, превышающего установленное. Это достигается с помощью дроссельного клапана Fig.
К гидросистемам с двухступенчатым электро-гидравлическим управлением относится система с регулируемым реверсивным насосом, реверс которого осуществляется сервоприводом, управляемым электрогидравлическим распределителем.
На схеме показано нейтральное положение золотника распределителя, в данном случае он находится в центральном положении линии подведены к центральному окну.
Гидроцилиндры двустороннего действия для выдвижения и втягивания их штоков должны быть устроены так, чтобы жидкость могла под давлением проходить по обе стороны от поршня.
Один из них нерегулируемый работает на низком давлении с большей подачей, и обеспечивает требующийся ускоренный холостой ход.
Гидросистема с дроссельным управлением Положение распределителя в левой его позиции жидкость поступает в перерывающиеся каналы правого поля распределителя соответствует движению поршня силового цилиндра 3 вправо жидкость от насоса поступает в левую полость , причем в этом положении распределителя 6 и утопленного переключателя 5 жидкость как от насоса, так и из нерабочей правой полости цилиндра 3 поступает в левую его полость в этом случае рабочей площадью цилиндра является площадь сечения штока , что способствует ускоренному перемещению поршня вправо. К следующему занятию курсанты должны: — знать: классификацию и назначение различных видов специальной защитной одежды и снаряжения; назначение, устройство и принцип действия гидравлического аварийно-спасательного инструмента.
Когда давление в системе достигнет номинального, автомат разгрузки жидкость от насоса направляет на слив. Редукционный клапан 7 также устанавливается на входе в распределитель 8, управляющий цилиндром 1.
Гидрозамок — управляемый обратный клапан
Принцип работы гидравлической системы трактора
Самой распространенной считается навесная раздельноагрегатная гидравлическая система трактора. Компоновка ее узлов настроена на обеспечение максимально широкой работы гидроцилиндра, который называют еще исполнительным звеном.
Гидроцилиндр находится в четырех состояниях:
- движение поршня в одну сторону;
- движение поршня в обратную сторону;
- блокировка поршня из-за перекрытия поступления масла;
- свободное вращение поршня в две стороны при соединении обеих полостей гидроцилиндра внутри него и со сливной магистралью.
За выбор состояния отвечает распределитель, который принимает на себя поток масла под давлением. Если на тракторе установлено несколько независимых гидроцилиндров, то к каждому из них от распределителя идет свой привод. Чтобы защитить эту часть гидравлической системы от чрезмерного давления, ставится предохранительный клапан, выдерживающий 20,5 МПа.
Эффективность работы гидропривода зависит от насоса. Чаще всего это одно- или двухсекционные шестеренные узлы типа НШ. Они обеспечивают скорость вращения поршня. Промышленные тракторы и техника тяжелого класса оснащается регулируемыми или нерегулируемыми аксиально-поршневыми насосами. Масло в насос поступает через всасывающую магистраль из бака, дополнительно проходя фильтрацию от посторонних примесей.
Общий принцип действия гидросистемы трактора заключается в том, что под воздействием разрежения, создающегося при вращении шестерней, масло поступает в насос. Далее оно идет в нагнетательное отверстие, которое находится между корпусом и зубьями шестерней. Требуемое давление создается из-за разницы диаметров всасывающего и нагнетательного отверстий.
Состав гидропривода на примере силовой головки агрегатного станка
Гидравлическая система силовой головки агрегатного станка
В зависимости от способа изображения механизмов и аппаратуры на принципиальных схемах они могут быть полуконструктивные, полные и попереходные.
Гидравлическая система любого варианта имеет, по крайней мере, две основные магистрали — напорную и сливную. К ним подсоединяются трассы целевого назначения, которые связывают с магистралями гидродвигатели того или иного действия. Различают трассы: исходные, свободного движения, точного перемещения, нерегулируемых перемещений, управления и блокирования.
На рис. 244 показаны полуконструктивная, полная и попереходная схемы силовой головки агрегатного станка, осуществляющей за цикл работы три перехода: быстрый подвод, рабочий ход и быстрый отвод. На полуконструктивной схеме (рис. 244, а) при переходе «Быстрый подвод» оба золотника смещены толкающими электромагнитами: основной золотник 1 вправо, а золотник 2 ускоренных ходов влево. При таком их положении масло от насоса через первую слева шейку золотника 1 поступает во внештоковую полость цилиндра 5, а из противоположной полости того же цилиндра через шейку золотника 2 и вторую шейку золотника 1 направляется в бак.
При переходе «Рабочий ход» электромагнит золотника 2 отключается, что заставляет масло из штоковой полости цилиндра 3 проходить на слив через регулятор скорости 4 и затем через третью шейку золотника 1 в бак.
При переходе «Быстрый отвод» электромагнит золотника 1 отключается, а электромагнит золотника 2 снова включается, и этим изменяется направление потока масла: от насоса через вторую шейку золотника 1 в штоковую полость цилиндра, а из противоположной полости через первую шейку золотника 1 в бак. При положении «Стоп» оба электромагнита отключаются, золотники становятся в положение, показанное на схеме, и напорная магистраль от насоса через вторую шейку золотника 1, шейку золотника 2 и кольцевую выточку вокруг крайнего правого барабана золотника 1 соединяется с баком.
На полной принципиальной схеме (рис. 244, б) все элементы гидросистемы имеют аналогичные с полуконструктивной схемой обозначения, поэтому приведенное выше описание работы гидропривода можно использовать и в данном случае. Сравнивая схемы, можно видеть, что оформление второй схемы проще, и, кроме того, на ней наглядно показана функция золотников при их различных положениях.
На попереходных схемах (рис. 244, е) показаны те же элементы, и, кроме того, знаки « + » и « — » и стрелки различной длины позволяют уточнить действия электромагнитов и силового цилиндра. На самом деле, из рассмотрения схемы 1 следует, что оба электромагнита подключены, и масло из напорной магистрали НМ через одну шейку золотника 1 поступает во внештоковую полость цилиндра 3, а из противоположной полости сдирается через шейки золотников 2 и 1. Поршень передвигается в направлении «Шток вперед» ускоренно (длинная стрелка).
Из схемы II следует, что в этом переходе работает только золотник 1, который остается в прежнем положении, а отключение золотника 2 быстрых ходов подключает регулятор скорости 4, состоящий из редукционного клапана и дросселя. Поршень на этом переходе передвигается в том же направлении, но с рабочей скоростью (короткая стрелка). Из схемы III видно, что золотник 2 снова включен, а золотник 1 отключен, но принимает участие в этом переходе. При таком переключении золотников масло от магистрали НМ через шейки обоих золотников поступает в штоковую полость цилиндра, а из противоположной полости сливается через вторую шейку золотника 1. Поршень меняет свою скорость и направление. Из схемы IV следует, что оба золотника отключены, и напорная магистраль через их шейки соединена с баком, а следовательно, в этом положении даже при работающем насосе гидропривод выключен.
Как читать гидравлические схемы
Гидравлическая линия подводится к закрашенному треугольнику. По окончании ускоренного перемещения насос 3 вручную или автоматически по сигналу давления отключается при помощи открытия перекрывного крана 4, после чего питание цилиндра 1 обеспечивается одним насосом 2, который является регулируемым.
Следует иметь в виду, что при открытии предохранительного клапана насос не переводится на холостую работу и давление на выходе из насоса остается высоким. В схеме предусмотрено соединение полостей цилиндра, для обеспечения чего применен утапливаемый с помощью упоров 4 на штоке цилиндра четырехходовой переключатель 5.
За насосом обязательно должен стоять предохранительный клапан КП настроенный на определённое давление в гидросистеме.
Скорость опускания регулируется с помощью дросселирования отводимой жидкости распределителем 2.
Часть жидкости через отверстие в поршне уйдет в линию слива. Выбор масла для конкретной гидросистемы зависит от- ее конструктивных особенностей, условий эксплуатации и диапазона эксплуатационных температур.
Соединение линий показывают точкой, а если линии пересекаются на схеме, но не соединены, место пересечения обозначают дугой.
Понимая принцип работы распределителя, вы легко сможете читать гидравлические схемы, включающие в себя этот элемент. Каждый из гидроцилиндров имеет собственное независимое устройство управления — гидрораспределители 6, 7 и 8.
Универсальное устройство (гидравлика три в одном)Hand mobile Hidraulik
Условные обозначения на гидравлических схемах, принятые в СССР
Способ изображения магистралей в гидросистемах станков нестандартизирован — Наиболее удобным представляется следующий способ, принятый многими организациями и применяемый в технической литературе:
- магистрали, соединяющие различные аппараты, — толстыми сплошными линиями;
- магистрали, выполненные внутри аппаратов, — тонкими сплошными линиями;
- дренажные магистрали — тонкими штриховыми линиями — Условные обозначения аппаратов вычерчиваются контурными сплошными линиями нормальной толщины — Места соединения магистралей обозначаются чертой и точкой (поз — 43, рис — 4); пересечения без соединений следует выделять знаком обвода (поз — 44, рис — 4).
На рис — 4 приведены основные условные обозначения на гидравлических схемах, принятые в СССР:
- общее обозначение нерегулируемого насоса без указания вида и типа;
- общее обозначение регулируемого насоса без указания вида и типа;
- насос лопастной (роторно-пластинчатый) двойного действия нерегулируемый типов Г12-2, Г14-2;
- насосы лопастные (роторно-пластинчатые) сдвоенные с различной производительностью;
- насос шестеренный нерегулируемый типа Г11-1;
- насос радиально-поршневой нерегулируемый;
- насос радиально-поршневой регулируемый типа ППР, НПМ, НПЧМ, НПД и НПС;
- насос и гидродвигатель аксиально-поршневые (с наклонной шайбой) нерегулируемые;
- насос и гидродвигатель аксиально-поршневые (с наклонной шайбой) регулируемые типов 11Д и 11P;
- общее обозначение нерегулируемого гидродвигателя без указания типа;
- общее обозначение регулируемого гидродвигателя без указания типа;
- гидроцилиндр плунжерный;
- гидроцилиндр телескопический;
- гидроцилиндр одностороннего действия;
- гидроцилиндр двустороннего действия;
- гидроцилиндр с двусторонним штоком;
- гидроцилиндр с дифференциальным штоком;
- гидроцилиндр одностороннего действия с возвратом поршня со штоком пружиной;
- серводвигатель (моментный гидроцилиндр);
- аппарат (основной символ);
- золотник типов Г73-2, БГ73-5 с управлением от электромагнита;
- золотник с ручным управлением типа Г74-1;
- золотник с управлениями от кулачка типа Г74-2;
- клапан обратный типа Г51-2;
- напорный золотник типа Г54-1;
- напорный золотник типа Г66-2 с обратным клапаном;
- двухходовой золотник тина Г74-3 с обратным клапаном;
- клапан предохранительный типа Г52-1 с переливным золотником;
- клапан редукционный типа Г57-1 с регулятором;
- кран четырехходовой, типа Г71-21;
- кран четырехходовой трехпозиционный типа 2Г71-21;
- кран трехходовой (трехканальный);
- кран двухходовой (проходной);
- демпфер (нерегулируемое сопротивление);
- дроссель (нерегулируемое сопротивление) типов Г77-1, Г77-3;
- дроссель с регулятором типов Г55-2, Г55-3;
- общее обозначение фильтра;
- фильтр пластинчатый;
- фильтр сетчатый;
- реле давления;
- гидроаккумулятор пневматический;
- манометр;
- соединение труб;
- пересечения труб без соединения;
- заглушка в трубопроводе;
- резервуар (бак);
- слив;
- дренаж.
3.5. Примеры гидравлических схем и установки элементов гидропривода в схемах
Для управления гидродвигателями секции гидрораспределителя могут иметь различные схемы соединения каналов: параллельную, последовательную и индивидуальную. На рис. 3.4 изображена принципиальная гидравлическая схема объемного гидропривода возвратно-поступательного движения с разомкнутой циркуляцией рабочей жидкости и параллельной схемой соединения золотников гидрораспределителей. При параллельной схеме соединения золотников секций Р1 и Р2 гидрораспределителя (см. рис. 3.4) поток жидкости от насоса может быть подан одновременно на несколько гидродвигателей (гидроцилиндры Ц1 и Ц2). При этом расход жидкости делится между гидродвигателями обратно пропорционально их внешним нагрузкам.
Символы линий (потоков)
Рабочая, пилотная и сливная линии
Гидравлический шланг, труба или другой трубопровод, которые перемещают масло между компонентами гидравлической системы обозначаются одинарной линией.
Рабочая линия (всасывания, нагнетания и возврата) обозначается сплошной линией.
Пилотная линия обозначается пунктирной линией с длинными чёрточками
Дренажная линия обозначается пунктирной линией с короткими чёрточками.
Линии соединения/перехода
Для того, чтобы показать, что две пересекающиеся линии не связаны, мы используем короткую петлю на одной из линий в месте пересечения.
Связь между двумя пересекающимися линиями должна быть обозначена точкой в месте соединения.
Секция 8
Разное
Прямоугольник с длинной стороной по горизонтали — это символ бака.
Символ с открытым верхом обозначает вентилируемы бак.
Символ с закрытым верхом обозначает герметичный бак.
Аккумулятор
Аккумулятор имеет овальную форму и может иметь дополнительные детали для показа давления пружины или величины заряда газа.
Охладитель масла
Охладитель масла изображён как квадрат, повёрнутый на 45° и имеет соединения по углам.
Фильтр/Стрэйнер
Пунктирная линия внутри повёрнутого квадрата.
Охладитель
Сплошная линия со стрелками на концах.
Устройство промышленных систем
Гидравлический тормоз автомобиля — конструкция, как видите, довольно-таки простая. В промышленных машинах и механизмах используются жидкостные устройства посложнее. Конструкция у них может быть разной (в зависимости от сферы применения). Однако принципиальная схема гидравлической системы промышленного образца всегда одинакова. Обычно в нее включаются следующие элементы:
- Резервуар для жидкости с горловиной и вентилятором.
- Фильтр грубой очистки. Этот элемент предназначен для удаления из поступающей в систему жидкости разного рода механических примесей.
- Насос.
- Система управления.
- Рабочий цилиндр.
- Два фильтра тонкой очистки (на подающей и обратной линиях).
- Распределительный клапан. Этот элемент конструкции предназначен для направления жидкости к цилиндру или обратно в бак.
- Обратный и предохранительный клапаны.
Работа гидравлической системы промышленного оборудования также основывается на принципе жидкостного рычага. Под действием силы тяжести масло в такой системе попадает в насос. Далее оно направляется к распределительному клапану, а затем — к поршню цилиндра, создавая давление. Насос в таких системах предназначен не для всасывания жидкости, а лишь для перемещения ее объема. То есть давление создается не в результате его работы, а под нагрузкой от поршня. Ниже представлена принципиальная схема гидравлической системы.
Символы линий (потоков)
Рабочая, пилотная и сливная линии
Гидравлический шланг, труба или другой трубопровод, которые перемещают масло между компонентами гидравлической системы обозначаются одинарной линией.
Рабочая линия (всасывания, нагнетания и возврата) обозначается сплошной линией.
Пилотная линия обозначается пунктирной линией с длинными чёрточками
Дренажная линия обозначается пунктирной линией с короткими чёрточками
Для того, чтобы показать, что две пересекающиеся линии не связаны, мы используем короткую петлю на одной из линий в месте пересечения.
Связь между двумя пересекающимися линиями должна быть обозначена точкой в месте соединения.
Возможные неисправности
Исправная работа системы обеспечивается использованием подходящих деталей и расходников, а так же своевременным техническим обслуживанием. Техобслуживание сводится к регулярной замене масла, а также проверке состояния деталей, накладок и маслопроводов.
Замена масла производится раз в сезон или после каждых 2000 моточасов работы. Предварительно заводят двигатель, пока масло не прогреется до 30° С. Затем отключают мотор и сливают отработанное масло через сливное отверстие в днище картера. Масляный фильтр гидравлики снимают и промывают в дизельном топливе. Промытый фильтр ставят на место и заливают свежее масло до отметки «П». Рекомендуемая марка масла в гидравлику МТЗ 82 — М-8Г2К, М-10Г2К, М-10Г2. На заключительном этапе заводят мотор и несколько раз опускают и поднимают механизма задней навески, чтобы прокачать гидросистему.
Памятка по проведению ТО:
- каждые 10 моточасов — проверить уровень масла в баке и убедиться в отсутствии подтекания в уплотнениях и соединениях системы;
- каждые 60 м/ч — очистить ротор масляного фильтра;
- каждые 240 м/ч — заменить масло в ГУРе;
- каждые 960 м/ч — очистить и промыть сливные фильтры;
- каждые 2000 м/ч — заменить масло в ГУРе и промыть фильтры.
Одновременно выполняется регулировка включения шестерни привода, механизма блокировки рычагов управления ГСВ, распределителя, систем силового позиционного регулирования.
Наиболее распространенные неисправности:
- износ рычагов и шлангов;
- неверная регулировка;
- проблемы с тягой;
- утечка масла.
Способы устранения
Проблема: не поднимаются и не опускаются навесные рабочие органы.
Причина: нехватка масла в баке. Долить до отметки.
Проблема: повышенный нагрев масла.
Причина: неправильная регулировка сектора управления регулятором. Его необходимо отрегулировать.
Проблема: слишком медленный подъем навесного оборудования.
Причина: возможно, поврежден насос на гидравлику, что вызвало утечку масла. Поврежденный насос необходимо заменить.
Проблема: буксование колес при включении ГСВ.
Причина: нарушение длины тяги рычага, управляющего основным цилиндром. Необходимо отрегулировать длину тяги.
Знание этих основных неисправностей поможет разобраться, если не работает гидравлика на МТЗ 82, в чем причина и что делать. Большинство неполадок могут быть устранены своими руками, а для всех остальных есть форумы и профессиональная помощь.
Монтажные исполнения гидравлических замков
В настоящее время производятся гидрозамки различного монтажного исполнения:
Гидравлические замки встраиваемого исполнения могут быть установлены в специальные отверстия выполненные в гидравлической плите.
Двусторонний гидрозамок
Схема работы двухстороннего гидрозамка
Составные части двустороннего гидрозамка:
- Два запорных шарика
- Две пружины
- Один управляющий элемент
Принцип действия рассмотрим на последовательности рисунков:
- «а») Давление не подается обе полости закрыты запирающими устройствами.
- «б») Подается давление в «А», жидкость отодвигает запорный шарик, и поступает в «В». Та же сила действует на управляющую часть, которая отодвигает запирающее устройство, и дает возможность течь жидкости из полости «Г» в «Б».
- «в») Давление подается на полость «Б». Отодвигается запорный шарик и жидкость движется из «Б» в «Г» при этом управляющий элемент отодвигает шарик и открывает движение жидкости из «В» в «А».
Также существует следующие дополнительные классификации:
- По виду запорного элемента. Конусовидные и шариковые. В примере выше мы рассмотрели устройства с шаровидным запорным элементом, но при применении конусовидного схема работы принципиально не изменится.
- По вид управляющего воздействия. Существуют устройства с гидравлическим пневматическим, электронным, механическим управляющим воздействием. В примере выше был рассмотрен пример с гидравлическим воздействием на управляющую часть.
Гидравлический мотор
Подобно цилиндру, гидравлический мотор является приводом, только роторный привод.
Принцип работы гидравлического мотора прямо противоположный работе гидравлического насоса. Насос нагнетает жидкость и гидравлический мотор работает от этой жидкости. Как мы писали раньше, гидравлический насос преобразует механическую энергию в энергию давления и кинетическую энергию жидкости. Гидравлический мотор преобразует гидравлическую энергию в механическую энергию.
При гидравлическом приводе, насосы и моторы работают вместе. Насосы приводятся в действие механически и нагнетают жидкость в гидравлические моторы.
Моторы приводятся в действие жидкостью от насоса и это движение в свою очередь вращает механические части.
Пример гидравлической схемы шлифовального станка
Пример гидравлической схемы шлифовального станка
Возможности и преимущества гидропривода
Гидропривод — совокупность устройств (в число которых входит один или несколько объемных гидродвигателей), предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением. Гидроприводы являются одной из наиболее интенсивно развивающихся подотраслей современного машиностроения . По сравнению с другими известными приводами (в том числе электромеханическими и пневматическими) гидроприводы обладают рядом преимуществ. Рассмотрим основные из них.
- Возможность получения больших сил и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей. Так гидроцилиндр с диаметром поршня 100 мм при давлении 70 МПа, которое может создаваться ручным насосом, развивает силу около 55 т, поэтому с помощью специальных домкратов можно вручную поднимать мосты.
- Высокое быстродействие с обеспечением требуемого качества переходных процессов. Современные гидроприводы, например испытательных стендов, способны отрабатывать заданное воздействие с частотой до нескольких сотен герц.
- Широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости при условии хорошей плавности движения. Например, для гидромоторов диапазон регулирования достигает 1:7000.
- Возможность защиты гидросистемы от перегрузки и точного контроля действующих сил. Сила, развиваемая гидроцилиндром, определяется площадью его поршня и рабочим давлением, значение которого устанавливается путем настройки предохранительного клапана и контролируется манометром. Для гидромотора величина развиваемого вращающего момента пропорциональна рабочему объему (габаритным размерам гидромотора) и действующему давлению рабочей жидкости.
- Получение прямолинейного движения с помощью гидроцилиндра без кинематических преобразований (в электромеханическом приводе обычно требуются редуктор, винтовая или реечная передача и т.п.). Подбором площадей поршневой и штоковой камер удается обеспечить определенное соотношение скоростей прямого и обратного ходов. Немаловажным обстоятельством является идеальная защита гидроцилиндров от попадания внешних загрязнителей, что позволяет успешно эксплуатировать гидроприводы, например, в шахтном оборудовании, экскаваторах и других машинах, работающих в условиях повышенной загрязненности окружающей среды, а в ряде случаев и под водой.
- Обширная номенклатура механизмов управления, начиная от ручного и кончая прямым управлением от персонального компьютера, позволяет оптимальным образом использовать гидроприводы для автоматизации производственных процессов в различных отраслях техники, успешно сочетая исключительные силовые и динамические качества гидравлики с постоянно расширяющимися возможностями микроэлектроники и комплексных систем регулирования.
- Широкие возможности аккумулирования и рекуперации энергии создают хорошую основу для разработки современных энергоэффективных гидравлических приводных механизмов.
- Компоновка гидроприводов главным образом из унифицированных изделий, серийно выпускаемых специализированными заводами, обеспечивает снижение стоимости изготовления, повышение качества и надежности, удобство размещения на машине большого числа компактных гидродвигателей (гидроцилиндров или гидромоторов) с питанием от одного или нескольких насосов, открывает широкие возможности для ремонта и модернизации.
Аврутин Справочник по гидроприводам металлорежущих станков, 1965
Бирюков Б.Н. Гидравлическое оборудование металлорежущих станков, 1979
Лещенко В.А. Гидравлические следящие приводы станков с программным управлением, 1975
Свешников В.К Станочные гидроприводы: справочник, 6-е изд. перераб. и доп. 2015
Смирнов Ю.А. Неисправности гидроприводов станков, 1980
Кучер А.М., Киватицкий М.М., Покровский А.А., Металлорежущие станки (Альбом), 1972
Принцип действия
Работает любая гидравлическая система по принципу обычного жидкостного рычага. Подаваемая внутрь такого узла рабочая среда (в большинстве случаев масло) создает одинаковое давление во всех его точках. Это означает то, что, приложив малое усилие на маленькой площади, можно выдержать значительную нагрузку на большой.
Далее рассмотрим принцип действия подобного устройства на примере такого узла, как гидравлическая тормозная система автомобиля. Конструкция последней довольно-таки проста. Схема ее включает в себя несколько цилиндров (главный тормозной, заполненный жидкостью, и вспомогательные). Все эти элементы соединены друг с другом трубками. При нажатии водителем на педаль поршень в главном цилиндре приходит в движение. В результате жидкость начинает перемещаться по трубкам и попадает в расположенные рядом с колесами вспомогательные цилиндры. После этого и срабатывает торможение.
Состав гидропривода на примере силовой головки агрегатного станка
Гидравлическая система силовой головки агрегатного станка
В зависимости от способа изображения механизмов и аппаратуры на принципиальных схемах они могут быть полуконструктивные, полные и попереходные.
Гидравлическая система любого варианта имеет, по крайней мере, две основные магистрали — напорную и сливную. К ним подсоединяются трассы целевого назначения, которые связывают с магистралями гидродвигатели того или иного действия. Различают трассы: исходные, свободного движения, точного перемещения, нерегулируемых перемещений, управления и блокирования.
На рис. 244 показаны полуконструктивная, полная и попереходная схемы силовой головки агрегатного станка, осуществляющей за цикл работы три перехода: быстрый подвод, рабочий ход и быстрый отвод. На полуконструктивной схеме (рис. 244, а) при переходе «Быстрый подвод» оба золотника смещены толкающими электромагнитами: основной золотник 1 вправо, а золотник 2 ускоренных ходов влево. При таком их положении масло от насоса через первую слева шейку золотника 1 поступает во внештоковую полость цилиндра 5, а из противоположной полости того же цилиндра через шейку золотника 2 и вторую шейку золотника 1 направляется в бак.
При переходе «Рабочий ход» электромагнит золотника 2 отключается, что заставляет масло из штоковой полости цилиндра 3 проходить на слив через регулятор скорости 4 и затем через третью шейку золотника 1 в бак.
При переходе «Быстрый отвод» электромагнит золотника 1 отключается, а электромагнит золотника 2 снова включается, и этим изменяется направление потока масла: от насоса через вторую шейку золотника 1 в штоковую полость цилиндра, а из противоположной полости через первую шейку золотника 1 в бак. При положении «Стоп» оба электромагнита отключаются, золотники становятся в положение, показанное на схеме, и напорная магистраль от насоса через вторую шейку золотника 1, шейку золотника 2 и кольцевую выточку вокруг крайнего правого барабана золотника 1 соединяется с баком.
На полной принципиальной схеме (рис. 244, б) все элементы гидросистемы имеют аналогичные с полуконструктивной схемой обозначения, поэтому приведенное выше описание работы гидропривода можно использовать и в данном случае. Сравнивая схемы, можно видеть, что оформление второй схемы проще, и, кроме того, на ней наглядно показана функция золотников при их различных положениях.
На попереходных схемах (рис. 244, е) показаны те же элементы, и, кроме того, знаки « + » и « — » и стрелки различной длины позволяют уточнить действия электромагнитов и силового цилиндра. На самом деле, из рассмотрения схемы 1 следует, что оба электромагнита подключены, и масло из напорной магистрали НМ через одну шейку золотника 1 поступает во внештоковую полость цилиндра 3, а из противоположной полости сдирается через шейки золотников 2 и 1. Поршень передвигается в направлении «Шток вперед» ускоренно (длинная стрелка).
Из схемы II следует, что в этом переходе работает только золотник 1, который остается в прежнем положении, а отключение золотника 2 быстрых ходов подключает регулятор скорости 4, состоящий из редукционного клапана и дросселя. Поршень на этом переходе передвигается в том же направлении, но с рабочей скоростью (короткая стрелка). Из схемы III видно, что золотник 2 снова включен, а золотник 1 отключен, но принимает участие в этом переходе. При таком переключении золотников масло от магистрали НМ через шейки обоих золотников поступает в штоковую полость цилиндра, а из противоположной полости сливается через вторую шейку золотника 1. Поршень меняет свою скорость и направление. Из схемы IV следует, что оба золотника отключены, и напорная магистраль через их шейки соединена с баком, а следовательно, в этом положении даже при работающем насосе гидропривод выключен.
Применение
Гидравлический домкрат (используется для монтажа/демонтажа в строительстве, машиностроении и т.п.)
Устройство гидросистемы домкрата:
1. Домкрат или цилиндр — исполнительный механизм, создающий усилие.
2. Быстроразъемное соединение (гнездо) — для быстрого соединения рукава высокого давления с компонентами гидросистемы, устанавливается со стороны цилиндра.
3. Быстроразъемное соединение (штекер) — для быстрого соединения рукава высокого давления с компонентами гидросистемы, устанавливается со стороны маслостанции.
4. Рукав высокого давления — для передачи гидравлической жидкости под давлением между компонентами гидросистемы.
5. Манометр — для контроля давления в гидросистеме.
6. Адаптер — для подключения манометра к гидросистеме.
7. Насос ручной гидравлический — нагнетает в гидросистему жидкость под давлением, приводится в действие мускульной силой.
Экскаватор гидравлический, оборудованный прямой лопатой
1 – ковш
2 – стрела
3 – гидроцилиндр стрелы
4 – рукоять
5 – гидроцилиндр рукояти
6 – днище ковша
7 – гидроцилиндр открывания ковша
В станкостроении гидравлическая система нашла также широкое применение, однако в этой области она испытывает высокую конкуренцию со стороны других видов привода.
Широкое распространение получил гидропривод в авиации. Насыщенность современных самолётов системами гидропривода такова, что общая длина трубопроводов современного пассажирского авиалайнера может достигать нескольких километров. Например, в системах автоматики на самолетах гидравлические элементы широко используются для уборки и выпуска шасси, закрылков, аэродинамических тормозов, в управлении при рулежке самолета, для торможения колес шасси и других устройствах.
В автомобильной промышленности самое широкое применение нашли гидроусилители руля, существенно повышающие удобство управления автомобилем. Гидроусилители применяют и во многих других областях техники (авиации, тракторостроении, промышленном оборудовании и др.).
Варианты конструкции
Среди основных типов отмечают плунжерные, поршневые и телескопические устройства.
Принцип работы плунжерного гидроцилиндра подразумевает подачу рабочей жидкости в полость, где плунжер начинает свое смещение из-за действия повышенного давления. Вернуться в исходное состояние агрегат способен благодаря воздействию внешнего усилия на торец штока.
Поршневые гидроцилиндры создают толкающее или тянущее усилие. Штоковая полость сообщается через сапун с атмосферой, однако попадания частиц пыли и грязи на рабочую поверхность не происходит.
Телескопические гидроцилиндры получили своё название за счет внешнего сходства с телескопами. В их основе применяют односторонние и двухсторонние механизмы. Наиболее часто используются для операций подъема и опускания кузовов самосвалов. Принципы работы гидроцилиндра телескопического типа предполагают наличие большого хода поршня при относительно компактных габаритных размерах самого устройства.
Источник