Федеральное агентство по образованию
Бийский технологический институт (филиал)
государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
имени И.И. Ползунова»
А.И. Росляков
Гидравлика, гидромашины и гидроприводы
Часть 2 гидромашины и гидроприводы
Курс лекций
для студентов механических специальностей:
151001 – Тм, 170104 – вуас, 190603 – ат, 240706 – апхп, 260601 – мапп очной, очно-заочной и заочной форм обучения
Бийск
2007
УДК 532
Росляков, А.И. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: в 2 ч. Ч. 2: Гидромашины и гидроприводы: курс лекций для студентов механических специальностей: 151001 – ТМ, 170104 – ВУАС, 190603 – АТ, 240706 – АПХП, 260601 – МАПП очной, очно-заочной и заочной форм обучения / А.И. Росляков.
Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск:
Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2007. – 119 с.
Во второй части учебного пособия рассматриваются устройство и принцип действия гидромашин, гидропередач и гидроприводов, включая гидроусилители мощности, их основные параметры и методы расчета.
Рассмотрен и одобрен на заседании кафедры
«Процессы и аппараты химической технологии».
Протокол № 4 от 05.09.2007 г.
Рецензенты:
Василишин М.С., к.т.н., зав. лаб. ИПХЭТ СОРАН
Гузь М.А., к.т.н., профессор кафедры ППО БПГУ им. В.М. Шукшина
© БТИ АлтГТУ, 2007
©
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Гидромашины 7
1.1 Общая классификация и основные параметры гидромашин 7
1.2 Динамические гидромашины 12
1.3 Объемные гидравлические машины 35
2 Гидроаппаратура 63
2.1 Основные термины, определения и параметры 63
2.2 Гидродроссели 65
2.3 Гидроклапаны 69
2.4 Гидрораспределители 83
3 Объемный гидропривод 91
3.1 Принцип действия и основные понятия 91
3.3 Принципиальные схемы гидроприводов 95
3.4 Нерегулируемые и регулируемые объемные гидроприводы (общие положения) 97
3.5 Гидроприводы с дроссельным регулированием 98
3.6 Гидропривод с объемным (машинным) регулированием 102
3.7 Гидропривод с объемно-дроссельным регулированием 104
3.8 Способы стабилизации скорости в гидроприводах 105
с дроссельным регулированием 105
3.9 Системы синхронизации движения выходных звеньев 107
нескольких гидродвигателей 107
4 Следящие гидроприводы 110
(гидроусилители мощности) 110
4.1 Принцип действия и области применения 110
4.2 Следящие гидроприводы с дополнительными каскадами усиления 112
4.3 Электрогидравлические следящие приводы 113
с электрическими обратными связями 114
5 Гидродинамические передачи 117
5.1 Общие сведения о гидродинамических передачах 117
5.2 Устройство и рабочий процесс гидромуфты 118
5.3 Устройство и рабочий процесс гидротрансформатора 121
Литература 127
Курс лекций 131
Введение
Знания, полученные при изучении основ гидравлики, могут быть использованы для расчета и проектирования разнообразных гидротехнических сооружений (плотин, каналов, водосливов, трубопроводов для подачи всевозможных жидкостей), гидромашин (насосов, гидротурбин, гидропередач), а также других гидравлических устройств, применяемых во многих областях техники. Особенно велико значение гидравлики в машиностроении, где в основном используются гидросистемы двух типов:
– гидросистемы для подачи жидкости;
– гидравлические приводы.
Для гидросистем, обеспечивающих подачу жидкости к потребителям, характерно отсутствие устройств, преобразующих энергию жидкости в механическую работу.
К таким гидросистемам относятся: системы водоснабжения и водяного теплоснабжения зданий, системы жидкостного охлаждения и смазывания различных машин, а также системы подачи смазочно-охлаждающих жидкостей металлорежущих станков и другие.
Такие гидросистемы относятся к классу разомкнутых гидросистем, в которых, как правило, движение жидкости обеспечивается за счет работы насоса.
Метод аналитического расчета этих гидросистем базируется на равенстве напора, создаваемого насосом, и потребного напора, необходимого для преодоления потерь энергии в насосной установке. При решении задач графоаналитическим методом следует искать рабочую точку как точку пересечения характеристики насоса с суммарной характеристикой потребного напора трубопровода.
Гидравлическим приводом называется совокупность устройств, предназначенных для передачи механической энергии и преобразования движения посредством рабочей жидкости. Гидравлические приводы, как правило, относятся к классу замкнутых гидросистем.
В некоторых литературных источниках используется также термин «гидропередача». Под гидропередачей в большинстве случаев понимают силовую часть гидропривода, состоящую из насоса, гидродвигателя и соединительных трубопроводов с рабочей жидкостью.
Гидравлические приводы широко применяются во всех областях народного хозяйства. Гидроприводы и средства гидроавтоматики позволяют решить целый ряд задач, связанных с механизацией и автоматизацией трудоемких производств. Наибольшее распостранение гидроприводы получили в системах управления самолетов и ракет. Здесь
их применение оправдано высоким быстродействием, малыми размерами и сравнительно малым весом при высоком значении выходной мощности.
Широко используется гидропривод в сельскохозяйственных, строительных, дорожных, коммунальных машинах и на транспорте. Здесь применение гидропривода обусловлено простотой и удобством управления, возможностью применения стандартных узлов и элементов, бесступенчатым регулированием в большом диапазоне скоростей, независимым расположением узлов привода, надежным предохранением привода от перегрузок, простотой реверсирования и преобразования вида движения исполнительных механизмов.
В станкостроении гидропривод применяется в большинстве автоматических линий и копировальных станках. Применение гидропривода в агрегатных станках и автоматических линиях обусловлено его относительно высокой надежностью, высоким быстродействием, замечательными компоновочными свойствами, широким диапазоном и простотой регулирования скоростей и усилий, простотой логических схем систем управления и т. д.
В последнее время нашел широкое применение гидропривод и в новой области техники – в мощных манипуляторах и роботах, которые позволяют полностью автоматизировать основные и вспомогательные технологические и производственные процессы.