43 Назначение и виды гидропривода

Широкое использование гидропривода обусловлено его достоинствами:

1) высокое быстродействие

2) бесступенчатость регулирования скорости выходного звена

3) большой коэффициент усиления по мощности (больше тысячи)

4) отсутствие дополнительных кинематических цепей между выходным звеном привода и исполнительным органом.

К недостаткам гидропривода можно отнести:

1) использование в качестве рабочего тела жидкости требует создания специальных насосных установок

2) стоимость элементов привода выше, чем элементов пневматического и электрического

3) предел рабочих температур жидкости привода ограничен, кроме того, с увеличением температуры изменяются свойства жидкости, а следовательно, и скорость выходного звена.

Рабочая жидкость является одним из основных элементов структуры гидросистемы, так как обеспечивает передачу энергии или управляет процессом ее передачи.

Рабочая жидкость выбирается по основным физико-химическим свойствам: плотности, вязкости, теплопроводности, сжимаемости и т. д.

В качестве рабочей жидкости используют минеральные масла, водные эмульсии, синтетические рабочие жидкости, жидкие металлы и их смеси.

Встречаются обозначения: масла: МГ масло гидравлическое;И – индустриальное; АМГ – авиационное масло гидравлическое.

По принципу действия различают гидравлические двигатели: динамические, у которых ведомое звено перемещается вследствие изменениямомента импульса потока жидкости (гидравлическая турбина, водяное колесо) и объемные, действующие от гидростатического напора, перемещающего рабочий орган (гидроцилиндр).

По характеру движения выходного звена выделяют 2 группы:

1 гидравлические цилиндры

2 гидравлические моторы.

Гидроцилиндром ((силовым) нзывают гидродвигатель с обратным поступательным движением выходного звена. По конструкции они разнообразны и классифицируются по ГОСТ17752-81. По направлению действия рабочей жидкости все гидроцилиндры разделяют:

1. одностороннего движения

2. двухсторонненго движения

Гидроцилиндры подразделяются также по конструкции рабочего органа: наибольшее распространение получили гидроцилндры с рабочим органом в виде поршня или плунжера, причем поршневые гидроцилиндры могут быть выполнены с односторонним или двухсторонним действием, а плунжеры только с односторонним действием.

Используют также телескопические гидроцилиндры одностороннего действия, в таком гидроцилиндре поршни выдвигаются последовательно друг за другом.

Гидромотор – объемный гидравлический двигатель с вращательным движением выходного звена. Наибольшее распространение поучили роторные гидромоторы (шестиренчатые, пластинчатые и роторно-поршневые).

Выбор принципиальной схемы гидропривода и подбор его элементов.

Обычно проектирование объемного гидропривода заключается в определении следующих действий:

1. выбора принципиальной схемы гидропривода.

2) предварительного расчета с целью подбора его элементов

3) уточненного расчета с целью определения потребляемой мощности, КПД, а также скоростей движения выходных звеньев и нагрузок на них.

4 выбор стандартных элементов

Расчеты проводят для установившихся режимов работы гидроприводов.

В техническом задании на проектирование входят: назначение, описание условий его работы.

основные технические требования:

максимальное значение, преодолеваемое нагрузкой,

диапазон регулирования скорости движения рабочего органа.

44 Назначение и виды пневмоприводов.

В системах автоматизации производственных процессов применяют пневмоприводы и механизмы, основанные на использовании в качестве рабочей среды сжатого или разряженного воздуха.

По характеру воздействия разделяют на:

1. пневмопривод с поступательным движением

2. вращательным движением

Наибольшее распространение получили с поступательным движением, которые могут быть: поршневыми и мембранными.

Поршневой пневмопривод – цилиндр, в котором под действием сжатого воздуха или пружины движется поршень со штоком.

Мембранный – герметичная камера, разделенная на две рабочие полости, перемещающийся под давлением воздуха. Изменение воздуха в одной из полостей вызывает смещение центра мембраны (ее прогиб) и связанного с ним штока.

По конструктивным признакам машины разделяют на объемные и турбинные (моторы).

Основные преимущества использования пневмопривода в машинах:

1. простота и надежность конструкции

2. высокая скорость выходного звена приводов

3. использование сжатого воздуха в качестве рабочего тела

4. возможность использования сжатого воздуха из заводской пневмосистемы

5. высокая точность позиционирования

6. возможность работы в агрессивной и пожароопасной среде

7. отсутствие промежуточных передаточных звеньев

8. высокий КПД (до 0,8)

9. низкая стоимость как конструкции, так и материальных затрат на обслуживание

Недостатки:

1. нестабильная скорость выходного звена при изменении нагрузки вследствие сжимаемости рабочего тела при малых и средних давлениях;

2. наличие шума при работе.

В настоящее время намечается следующая тенденция в развитии привода, в качестве силовых применяют гидравлические.

Для цели управления используют пневмосистемы.

Конструктивные признаки:

1. диаметр цилиндра колеблется от 0,01 до 0,3 м

2. ход поршня от нескольких мм до 2-3 м

3. срок службы доведен до 5-10 млн ходов

Выпускаются также пневмоприводы ударного действия, вращательного действия, телескопические позиционеры.

Пневматические поршневые приводы.

1. Односторонние. Движение в прямом направлении происходит за счет подачи в полость цилиндра сжатого воздуха, а обратный ход совершается под действием пружины, которая сжимается при движении в прямом ходе.

2. Двухстороннего действия. Прямой и обратный ход происходит под действием давления сжатого воздуха, подаваемого в соответствующие камеры цилиндров, причем каждый раз в одну полость подается питающее давление. а другая полость сообщается с атмосферой.

В пневмосистемах, где требуется плавная (безударная) постановка исполнительного механизма, применяют пневмоцилиндры с торможением в конце хода.

Основной способ торможения – увеличение сопротивления течению воздуха в конце хода поршня.