Гідравлічні приводи.

До гідравлічних виконавчих елементів відноситься гідроциліндри, гідроциліндри з коливальним рухом і гідравлічні двигуни. Їх завданням є перетворення гідравлічної енергії в кінетичну енергію лінійного або обертового руху.

Для створення лінійних переміщень застосовується гідроциліндри одно- або двосторонньої дії. Сила F, яку створює гідроциліндр, розраховується за робочим тиском p і активною площею поршня А:

Якщо відома площа поршня і задана величина швидкості v, то можна розрахувати об’ємну інтенсивність протікання Q

Крім цього, необхідно визначити потрібну величину ходу а також перевірити шток на небезпеку відхилення. Втрати, які викликані силами тертя, залежать від щільності поршня і від робочого тиску.

Рис. 8.23. Типи гідроциліндрів

Плунжерний гідроциліндр є гідроциліндром односторонньої дії. На плунжер діє односторонній тиск, який виштовхує його. Зворотній хід відбувається під дією зовнішніх сил або під впливом власної ваги (рис. 8.23). З метою підвищення жорсткості плунжера, він має однакову площу перерізу на усій довжині ходу і вона дорівнює площі, на яку діє тиск. Перевагою його є проста конструкція і хороша щільність, тому що рідина подається тільки в одну камеру циліндра.

Гідроциліндр двосторонньої дії. Відомі конструкції з одно- або двосторонніми штоками. Варіант з двостороннім штоком називають також диференціальним гідроциліндром.

Г

Рис. 8.24. Під’єднання диференційного

гідроциліндра з одностороннім

нагнітанням

ідроциліндр з одностороннім штоком. Для створення різниці тисків необхідно, щоб відношення активних площ з обох сторін поршня було рівним 2 : 1. При однаковому тиску в обох камерах, сила, яка висовує шток є більшою (рис. 8.24). Ця різниця сил в обох камерах використовується для проштовхування оливи при з'єднаних (ущільнених) камерах, з камери штока до камери поршня. При диференційному з'єднанні до камери поршня надходить олива з помпи а також з камери штока. Завдяки такому з'єднанню при співвідношенні площ поверхонь 2 : 1 поршень рухається в обох напрямах з однаковою швидкістю.

Гідроциліндр з двостороннім штоком. Висування і втягування поршня здійснюється з однаковою швидкістю, без потреби клапанів протікання (регуляторів швидкості). Так само і сили, завдяки рівності поверхонь, будуть в обох напрямах однаковими. Недоліком є значна довжина гідроциліндра.

С

Рис. 8.25. Гідроциліндр з коливним

рухом

пеціальні гідроциліндри. У випадку, коли місце для встановлення гідроциліндра є невелике, застосовуються телескопічні гідроциліндри. Недоліком таких гідроциліндрів є зростання швидкості в процесі висування, яке викликане тим, що задіюються поршні з щораз меншим діаметром. Цього можна уникнути, застосовуючи достатньо складну систему керування.

За допомогою так званого сервогідроциліндра можна добитися високої точності позиціонування. Він керується електрогідравлічним серворозподільником, який закріплений безпосередньо на циліндрі. До системи сервогідроциліндра належить також зовнішній пристрій вимірювання переміщення поршня.

Пристрій вимірювання не потрібний в лінійних електрогідравлічних підсилювачах. Кроковий електричний двигун задає певне число кроків, які гідравлічна система керування перетворює в переміщення поршня. Кроковий двигун дає можливість легко узгоджувати сервогідроциліндр з електронною схемою керування .

Гідроциліндри з коливним рухом застосовуються для створення обертових рухів в діапазоні кута повороту від 50° до 360°. Це компактні пристрої з малими розмірами, які передають незалежно від кута повороту , великі моменти. В залежності від конструктивного виконання розрізняють пластинчаті, гвинтові і зубчасті гідроциліндри (рис. 8.25).

Гідроциліндри з коливним рухом застосовуються для відкривання-закривання вентилів, транспортних рухів, виконання функцій затискання і кріплення (рис. 8.25).