1. Предмет и методология гидравлики Курс "Гидравлика" включает в себя несколько самостоятельных дис- циплин, которые объединяет такое понятие, как гидравлические и пневмати- ческие системы



бет40/42
Дата24.12.2021
өлшемі0,71 Mb.
#128499
1   ...   34   35   36   37   38   39   40   41   42
Байланысты:
Гидр лек

NП Мкр .

Мощность, которую мы получаем от насоса в виде потока жидкости под давлением на выходе из него называется полезной мощностью насоса (в дальнейшем просто мощностью насоса):

Nн Qн рн

. (61)


Отношение полезной мощности насоса к подведенной мощности называ- ется общим КПД насоса:

  Nн

NП

, (62)


а разность Nп - Nн = Nпот называется потерями мощности в насосе. Потери мощности в насосе делятся на объемные, механические и гидравлические.

Объемные потери – это потери мощности из-за внутренних утечек Qут и неполного заполнения камер Qнеп насоса. Они равны;

N об

 (Qут Qнеп ) pн .



Объемный КПД насоса определится из соотношения:

об

Nп Nоб .

Nп

Для современных насосов объемный КПД находится в пределах 0,92...0,96. Значения КПД приведены в технических характеристиках насосов. Механический КПД характеризует потери на терние в подвижных со- единениях между деталями насоса. При относительном перемещении соприка- сающихся поверхностей в зоне их контакта всегда возникает сила трения, кото-

рая направлена в сторону, противоположную движению.

Мощность, затраченная на преодоление сил трения, определяется по формуле:


N тр

М тр ,



где Мтр – момент трения в насосе, Н·м;  – угловая скорость вала насо- са, рад/с.

Механический КПД определяется из соотношения



мех

N п N тр .

N п

Для современных насосов механический КПД также находится в пре- делах 0,92...0,96.

Гидравлический КПД характеризует потери на деформацию потока ра- бочей жидкости в напорной камере и на трение жидкости о стенки сосуда. Эти потери примерно на порядок ниже механических потерь на трение и часто в инженерных расчетах не учитываются или объединяются с механическими по- терями на трение. В этом случае объединенный КПД называется гидромехани- ческим.

Мощность, затраченная на гидравлические потери, определится:



Nг Qн ( рК рН ) ,

где рК – давление в напорной камере насоса, Па; рн – давление в напор- ной гидролинии на выходе из насоса, Па; Qн - подача насоса, м3/с.

Гидравлический КПД определяется нз соотношения



г

Nп Nг .

Nп

Общий КПД насоса равен произведению КПД объемного, гидравличе- ского и механического

  об  мех  г .



Таким образом, баланс мощности насоса дает представление о потерях, возникающих в насосе, общем КПД и всех его составляющих.

Объемные гидромашины, рассмотренные выше, используются в ос- новном в гидро- и пневмоприводах


Гидроприводы

Гидропривод – это совокупность устройств, в число которых входит один или несколько объемных гидродвигателей, предназначенная для приве- дения в движение механизмов и машин посредством рабочей среды под давлением.

Область применения гидропривода (ГП) очень широкая. Они приме- няются в станках, мобильных машинах, авиации, космонавтике и др. Широ- кое применение обусловлено достоинствами, которыми они обладают. К основным достоинствам относятся:



    1. Малая удельная масса, т.е. масса, отнесенная к передаваемой мощ- ности и вытекающая отсюда возможность передачи больших усилий и мощностей при ограниченных размерах его элементов (табл. 9).

Т а б л и ц а 9

Удельная мощность и объем основных типов двигателей




Характеристика

Тип двигателя

пневматический

гидравлический

электрический

Мощность на единицу массы, кВт / кг

0,3 ... 0,4

0,5 ... 1,0

0,02 ... 0,1

Мощность на единицу объема, кВт / дм3

1,0 ... 1,2

2,0

0,05 ... 0,2




    1. Малая инерционность вращающихся частей, обеспечивающая бы- струю смену режимов работы (пуск, разгон, реверс, остановка) и высокую производительность машины.

    2. Бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена (рабочего органа ГП) в широком диапазоне, возможность создания больших передаточных отношений (при использовании высокомоментных гидромото- ров – до 2000).

    3. Простота преобразования вращательного движения в возвратно- поступательное (путем использования в качестве двигателей гидроцилинд- ров).

    1. Возможность простого и надежного предохранения приводящего двигателя от перегрузок.

    2. Возможность размещения элементов привода там, где это наиболее целесообразно: насоса – у приводящего двигателя, двигателя – непосредст- венно у рабочих органов машины, элементов управления – у пульта опера- тора. Это свойство объемных приводов существенно облегчает компоновку машины и делает ее наиболее рациональной.

ГП имеет и недостатки, которые ограничивают его использование.

  1. КПД несколько ниже, чем механических и электрических передач (из-за потерь на трение и утечек через зазоры) и, кроме того, он снижается в процессе регулирования и по мере выработки ресурса (из-за увеличения за- зоров).

  2. Условия эксплуатации (температура) влияют на его характеристики (в связи с изменением вязкости рабочей жидкости).

  3. Повышенная чувствительность к свойствам рабочей жидкости, не- обходимость в постоянной ее фильтрации для обеспечения надежности ра- боты всех элементов.

  4. Высокие требования к материалам и классу точности изготовления составляющих элементов, что повышает их стоимость.

  5. Необходимость достаточно высокой культуры обслуживания.

  6. Загрязнение помещений из-за неизбежных утечек масла из гидро- привода.

Основные составляющие и работу объемного гидропривода просле- дим на примере полуконструктивной схемы, представленной на рис. 76.

Рис. 76.


Полуконструктивное изображение гидропривода поступательного движения

Насос 2, приводимый электродвигателем 11, всасывает рабочую жид- кость из бака 1 и через фильтр 4 подает в гидросистему, причем максималь- ное давление ограничено настройкой гидроклапана давления 3 (контроли- руется манометром 10). В зависимости от положения рукоятки распредели- теля 5 рабочая жидкость по гидролиниям 6 поступает в одну из полостей

цилиндра 7, заставляя перемещаться его поршень вместе с рабочим органом 8 со скоростью V, причем жидкость из противоположной полости через распределитель 5 и дроссель 9 (регулирует скорость движения) вытесняется в бак 1.

На практике принцип работы любого гидропривода представляют не по полуконструктивному изображению, а по графической схеме состоящей из условных обозначений основных элементов. Ниже (табл. 10) приводятся условные графические обозначения основных гидроэлементов.

Т а б л и ц а 10

Условные обозначения основных гидроэлементов



Гидролинии:



напорная




сливная



основная




соединение линий



дренажная




перекрещивание ли- ний (без соединения)



управления




место выпуска

воздуха





рукав высокого дав- ления




вентиль




штуцерное резьбовое

соединение





фланцевое

соединение



Объемные гидродвигатели




поворотный

гидродвигатель









Гидроцилиндры



Основного исполнения



С подводом масла через односторонний

шток




Одностороннего дей- ствия



С подводом масла через двусторонний

шток




С возвратной пружи- ной



С торможением в конце хода справа



Двустороннего дейст- вия с односторонним

штоком




С торможением в конце хода с обеих

сторон





Двустороннего дейст- вия с двусторонним штоком



С регулируемым торможением в конце хода



плунжерный



дифференциальный

Гидромоторы




нерегулируемые с посто- янным направлением вра-

щения





нерегулируемые с переменным направ-

лением вращения





Регулируемые реверсивные







Насосы




нерегулируемые

(общее обозначение)






шестеренные




регулируемые с постоян-

ным направлением потока





пластинчатые




регулируемые с перемен-

ным направлением потока





радиально - поршневые









аксиально - поршневые

Направляющая гидроаппаратура

Гидрораспределители




четырехлинейный, трех- позиционный с электро- магнитным управлением

(64-е исполнение)






четырехлинейный, двухпозиционный с одним электромагни-

том





четырехлинейный, двух-

позиционный с электро- магнитным управлением





Кран управления




четырехлинейный, трех-

позиционный с ручным управлением (24-е ис- полнение)





пятилинейный, трех-

позиционный с руч- ным управлением (45-е исполнение)






четырехлинейный,

трехпозиционный с ручным управлением (54-е исполнение)






четырехлинейный,

трехпозиционный с электрогидравличе- ским управлением (44-е исполнение) (упрощенное и полное обозначение)





четырехлинейный,

дросселирующий с ме- ханическим управлени- ем (от копира)





Обратные клапаны




гидроклапан с логиче-

ской функцией ИЛИ





обратный клапан



клапан обратный

управляемый односто- ронний (гидрозамок)





клапан обратный

управляемый двусто- ронний



Регулирующая гидроаппаратура

Дроссели и регуляторы расхода




дроссель нерегулируе-

мый




дроссель регулируе-

мый




дроссель с обратным

клапаном




регулятор расхода с

предохранительным клапаном





регулятор расхода ос- новного исполнения



регулятор расхода

(упрощенное обозна- чение



Клапаны давления



гидроклапан давления





редукционный клапан






гидроклапан давления с обратным клапаном





предохранительный клапан



Вспомогательные устройства гидропривода




фильтр




заливная горловина




маслоохладитель




гидробак




нагреватель масла







Гидравлические аккумуляторы



Без указания принципа действия





пневмогидравличе- ский





грузовой




пружинный



На рис. 77 представлено схематическое изображение в условных гра- фических обозначениях гидропривода, изображенного на рисунке 76 .



Рис. 77.Схема гидропривода поступательного движения:

1 - гидробак; 2 - насос нерегулируемый; 3 - гидроклапан давления; 4 – фильтр; 5 - гидро- распределитель; 6 – гидролиния; 7 – гидроцилиндр; 9 – дроссель регулируемый; 10 - ма- нометр; 11 - электродвигатель

Основные элементы гидропривода





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   34   35   36   37   38   39   40   41   42




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет