Принцип действия объёмного гидропривода.
Принцип действия объёмного гидропривода основан на малой сжимаемости капельных жидкостей и передаче давления в них по закону Паскаля. Рассмотрим простейший гидропривод. Два цилиндра заполнены жидкостью и соединены между собой трубопроводом. Поршень цилиндра 1 под действием силы Fx перемещается вниз, вытесняя жидкость в цилиндр 2. Поршень цилиндра 2 при этом перемещается вверх и преодолевает нагрузку (силу) F2.
Если
пренебрегать потерями давления в
системе, то по закону Паскаля давление
в цилиндрах 1 и 2 будет одинаковым и
равным
,
где S1 и S2 – площади поршней цилиндров.
Считая жидкость практически несжимаемой, можно записать:
или
Мощность,
затрачиваемая на перемещение поршня
в цилиндре 1, выражается соотношением
.
Так как величина S1V1
является расходом жидкости Q,
то условие передачи энергии можно (при
отсутствии сил трения) представить в
виде
,
где pQ
– мощность потока жидкости; F2V2
– мощность, развиваемая поршнем цилиндра
2, т.е. работа выходного звена системы,
отнесенная к единице времени.
На
основе закона Паскаля гидростатики
работают различные гидравлические
устройства: тормозные системы, прессы
и др. Закон Паскаля неприменим в случае
движущейся жидкости (газа), а также в
случае, когда жидкость (газ) находится
в гравитационном поле; так, известно,
что атмосферное и гидростатическое
давление уменьшается с высотой. Принцип
действия гидропривода основан на законе
Паскаля. Значение давления зависит от
величины силы F,
направленной перпендикулярно поверхности
поршня S,
на которую действует сила: P=F/S.
Если к сосуду с замкнутым объёмом жидкости присоединить второй сосуд посредством трубы, то в соответствии с этим законом давление Р будет передаваться во второй сосуд и создавать усилие F на его стенки. Таким образом, в гидроприводе происходит передача усилия по трубопроводу на расстояние.
– соотношение
между динамическими показателями ОГП.
V1, V2, - скорости движения поршней.
– соотношение
между кинематическими показателями
передачи.
В ОГП жидкостное звено обеспечивает жесткие геометрические (кинематические) связи между соединяемыми звеньями. Достигается это за счет определенного геометрически изолированного объёма жидкости. В данной передаче возможно реализовать режим работы, при котором кинематические соотношения можно рассматривать отдельно от динамических.
● большой нагрев рабочей жидкости, что требует применения специальных охладительных устройств.
●ограниченную возможность использования в гидросистемах с поступательным движением.
●требуют дополнительной насосной установки для подпитки рабочей жидкостью в закрытых схемах.
Указанные недостатки ограничивают применение закрытых гидросистем в гидроприводах с циклическим движением гидродвигателей.
Составление принципиальной гидравлической схемы
Гидравлическая схема как угодно сложной машины состоит из трех основных частей:
● силовой, или насосной, в которой механическая энергия приводного двигателя преобразуется в гидравлическую энергию напора рабочей жидкости;
● распределительной, обеспечивающей движение рабочей жидкости от насоса к рабочим полостям гидродвигателей и из сливных полостей в гидробак;
● исполнительной, или рабочей части (гидродвигателей), приводящей в движение рабочие органы машины.
Кроме того, в гидравлическую схему входят: гидробак, фильтры, теплообменники и вспомогательное гидрооборудование (трубопроводы, соединительная аппаратура, измерительная аппаратура).
Рассмотрим функциональную схему объёмного гидропривода (Рис.2).
Рис.2
. Функциональная схема объёмного
гидропривода.