3 Гідравлічні приводи, їх застосування

3.1 Загальні положення

Аналіз моделей парку вітчизняних і зарубіжних роботів дозволяє встановити, що гідравлічні приводи використовуються в 30% промислових роботів. Гідравлічні роботи володіють, як правило, великою і надвеликою вантажопідйомністю.

Широке використання гідроприводу в робототехніці обумовлено такими перевагами:

• використовування в якості робочого тіла нестискуваної рідини, що дозволяє отримати високу стабільність швидкості вхідної ланки при зміні навантаження в широкому діапазоні, високу точність позиціонування, високу частоту реверсування руху.

• великий досвід розробки і експлуатації гідроприводів в різних галузях техніки;

— широка номенклатура елементів гідроприводів, що випускаються вітчизняною промисловістю;

• відсутність додаткових кінематичних ланцюгів між ланкою приводу виходу і робочим органом робота;

• бесступенчаcтість регулювання швидкості ланки виходу;

— висока швидкодія;

• мала відносна маса гідромашин;

• великий коефіцієнт посилення по потужності (більше 1000), високий коефіцієнт корисної дії при різних способах регулювання.

До основних недоліків гідравлічних приводів, у тому числі і приводів, вживаних в робототехнічних пристроях, слід віднести:

— використання в якості робочого тіла рідини вимагає створення спеціальних насосних установок. Унаслідок вимоги мобільності і автономності роботів дані насосні установки повинні встановлюватися в конструкції робота, що різко збільшує масу конструкції робота;

— використання в основному робочої рідини на нафтовій основі виключає можливість застосування роботів з таким приводом в пожежо- і вибухонебезпечному середовищі; крім того, наявність парів рідини на нафтовій основі густиною є небезпечним для здоров'я;

— ресурс робочої рідини обмежений, що приводить до частої зміни всього об'єму рідини, який в насосній установці досягає значної величини. Це призводить до збільшення вартості обслуговування;

— вартість елементів даного приводу вище, ніж елементів пневматичного і електричного приводів;

• межа робочих температур рідини приводу обмежена (150С), що призводить до неможливості експлуатації його в середовищі з підвищеною температурою; крім того, із зміною температури рідини в процесі роботи змінюються властивості рідини, а отже, і швидкість вихідної ланки.

3.2 Типові схеми гідравлічних приводів пр

Гідравлічні приводи роботів застосовуються в основному двох класів: дросельного керування і об'ємного керування, причому дросельне керування розрізняється на керування з гідронасосом постійної подачі і змінни подачі. У всіх випадках може відбуватися керування або гідроциліндром, або гідромотором.

Гідронасос постійної подачі значно дешевше, ніж змінної, проте енергетичні характеристики приводу дросельного керування з гідронасосом постійної подачі гірші через великі непродуктивні втрати саме внаслідок постійного нагнітання насосом рідини високого тиску навіть при зменшенних потреби споживачів (гідроприводів) в ній. Відбувається зворотний злив частини рідини і перетворення частини потенціальної енергії в теплову, потрібне охолоджування. Цих недоліків немає в приводу дросельного керування з гідронасосом змінної подачі.

Внаслідок сказаного гідроприводи дросельного керування з гідронасосом постійної подачі застосовуються в роботах меншої вантажопідйомності (десятки кілограмів), а з гідронасосом змінної подачі — в основному для роботів великої і надвеликої вантажопідйомності (сотні кілограмів).