4.3 Класифікація гідроприводів
Залежно від джерела подачі робочої рідини гідравлічні приводи розрізняють: насосні, безнасосні, акумуляторні і магістральні.
Насосний гідропривід має об’ємний насос, що подає робочу рідину в об’ємний гідродвигун.
Безнасосний гідропривід приводиться в дію механічним способом і працює за схемою сполучених посудин. Його застосовують для управління муфтами зчеплення, гальмами та іншими механізмами. Перевагою безнасосного гідроприводу є простота пристрою, надійність експлуатації і можливість передачі зусиль за допомогою рідини у важкодоступні місця. Цей гідропривід використовують в тих випадках, коли чинена робота не перевищує 6000 Н∙м.
Акумуляторний гідропривід працює від акумулятора, зарядженого попередньо від стороннього джерела.
Магістральний гідропривід приводиться в дію від гідролінії, що не є складовою частиною гідроприводу.
За характером руху вихідної ланки розрізняють гідроприводи: поступального (рис. 4.2 , а) руху; обертального (рис. 4.2, б) руху; зворотно-поворотного руху. У останніх гідроприводів вихідна ланка здійснює зворотно-поворотний рух на кут менший 360° (рис. 4.2, в).
Рисунок 4.2 – Гідроприводи
За циркуляції робочої рідини розрізняють гідроприводи: із замкнутою системою циркуляції; з розімкненою системою циркуляції.
По можливості регулювання гідроприводи діляться на регульовані і нерегульовані.
У регульованих гідроприводах швидкість вихідної ланки регулюється за бажанням оператора машини або по необхідному закону.
Нерегульовані гідроприводи мають швидкість руху робочих органів (вихідних ланок) постійну, не змінну в процесі роботи гідроприводу.
4.4 Гідроприводи із замкненою та розімкненою системами циркуляції робочої рідини
Згідно зі схемою гідроприводу поступального руху з розімкненою системою циркуляції робочої рідини (рис. 4.3, а) робоча рідина з гідробака 12 насосом 1 по напірної гідролінії 2, через золотник 9 надходить в поршневу порожнину 5 гідродвигуна. Внаслідок тиску рідини на поршень 6 останній буде рухатися вправо і витісняти рідина з штокової порожнини 7 гідродвигуна, яка по трубопроводу 8 через золотник 9 по трубопроводу 10, через фільтр 11 повернеться в гідробак 12. Таким чином, в гідробаку і в гідродвигуні система циркуляції рідини виявляється розімкнута.
Для переміщення поршня вліво рукояткою 3 перемикають золотник 9. Тоді рідина під тиском буде надходити по трубопроводу 8 в штокову порожнину 7 і поршень почне переміщатися вліво, витісняючи при цьому рідина з поршневої порожнини 5 по трубопроводу 4 через золотник 9 по трубопроводу через фільтр 11 в гідробак 12.
У гідробаку робоча рідина відстоюється і охолоджується, що вельми важливо для нормальної експлуатації гідроприводу і є перевагою цієї системи.
До недоліків гідроприводу з розімкненою системою циркуляції рідини слід віднести можливість попадання повітря в гідросистему. Щоб уникнути цього необхідно кінець зливного трубопроводу опустити в рідину на достатню глибину, забезпечити належну герметичність всмоктувального трубопроводу і висоту всмоктування допускати не більше 50 см, в циліндрі гідродвигуна мати пристрій для випуску повітря.
У гідроприводі із замкнутою системою циркуляції робочої рідини (рис. 4.3, б) слід підтримувати в процесі роботи рівність витрати рідини, що надходить в гідродвигун і виходить з нього. Однак це рівність витрат у нагнітальній і зливній гідролініях без поповнення рідини забезпечити майже ніколи не вдається. Незважаючи на ретельність виготовлення елементів гідросистеми, витоку рідини неминучі. Тому в замкнутих системах циркуляції рідини для підживлення зазвичай є додатковий насос або гідробачок.
Тут вся гідросистема (рис. 4.3, б) повинна бути заповнена рідиною. Насос 1 подає рідина під тиском по трубопроводу 4 через золотник 5, по трубопроводу 9, далі в штокову ліву порожнину гідродвигуна 7. Поршень 8 гідродвигуна під дією тиску рідини піде вправо, витісняючи рідину з правої штоковой порожнини, по трубопроводу 10 через золотник 5, по трубопроводу 11 і повертається знову до насоса 1. Таким чином, тут рідина циркулює по замкнутій системі і на своєму шляху не має гідробака для відстою.
Рисунок 4.3 – Циркуляція робочої рідини в схемі гідропривода
Поршень 8, зробивши повний хід вправо, за допомогою рукоятки 6 перемикає золотник 5 і рідина з трубопроводу 4 під тиском через золотник 5 піде по трубопроводу 10 і поршень 8 піде вліво, при цьому витіснить рідину з правої штокової порожнини в трубопровід 9 через золотник 5 і по трубопроводу 4 до насоса 1.
Таким чином коли поршень 8 рухався вправо, то трубопроводи 4 і 9 були напірними, а трубопроводи 10, 11 були зливними, при русі ж поршня 8 вліво трубопроводи 10, 11 стали напірними, трубопроводи 4, 9 – зливними.
Для компенсації витоків рідини, які відбуваються в напірних трубопроводах, служить додатковий насос підживлення 12, причому саме підживлення гідроліній відбувається по трубопроводу через зворотні гідроклапани 3. Компенсація витоків здійснюється насосом підживлення 12 в момент, коли трубопроводи 4, 11 не є напірними трубопроводами, тобто коли, наприклад в трубопроводі 11, тиск низький і зворотний клапан пропустить рідину в трубопровід 11, але назад їй шлях буде закритий. Запобіжні клапани 2, підтримують постійний тиск. Таким чином, зворотні гідроклапани пропускають рідина від насоса 12 в трубопроводи 4 і 11, а назад її не пропускають.
Перевагою гідроприводу із замкнутою системою циркуляції робочої рідини є її компактність, тому що не потрібно мати великі гідробаки, в гідросистемі відсутні ділянки зі зниженим тиском, що забезпечує високу рівномірність руху силового органу.
Недоліками гідроприводів із замкнутою системою циркуляції рідини є: наявність додаткових пристроїв для підживлення гідроліній і ретельне виконання вузлів і з’єднань гідросистеми для зменшення витоків.
Однак найбільше поширення в деревообробній, лісопильної промисловості і на лісозаготівельних підприємствах зважаючи на простоту конструкції і гарного охолодження рідини в процесі експлуатації отримали гідроприводи з розімкненою системою циркуляції робочої рідини.