18. Гидроприводы
Гидравлический привод (гидропривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии. Основная функция гидропривода, как и механической передачи, — преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.). Другая функция гидропривода — это передача мощности от приводного двигателя к рабочим органам машины (например, в одноковшовом экскаваторе — передача мощности от двигателя внутреннего сгорания к ковшу или к гидродвигателям привода стрелы, к гидродвигателям поворота башни и т.д.).
В общих чертах, передача мощности в гидроприводе происходит следующим образом:Приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал насоса, который сообщает энергию рабочей жидкости. Рабочая жидкость по гидролиниям через регулирующую аппаратуру поступает в гидродвигатель, где гидравлическая энергия преобразуется в механическую. После этого рабочая жидкость по гидролиниям возвращается либо в бак, либо непосредственно к насосу.
Гидроприводы могут быть двух типов: гидродинамические и объёмные. В гидродинамических приводах используется в основном кинетическая энергия потока жидкости (и соответственно скорости движения жидкостей в гидродинамических приводах велики в сравнении со скоростями движения в объёмном гидроприводе). В объёмных гидроприводах используется потенциальная энергия давления рабочей жидкости (в объёмных гидроприводах скорости движения жидкостей невелики — порядка 0,5-6 м/с).
Объёмный гидропривод — это гидропривод, в котором используются объёмные гидромашины (насосы и гидродвигатели). Объёмной называется гидромашина, рабочий процесс которой основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из рабочей камеры. К объёмным машинам относят, например, поршневые насосы, аксиально-поршневые, радиально-поршневые,шестерённые гидромашины и др.
Одна из особенностей, отличающая объёмный гидропривод от гидродинамического, — большие давления в гидросистемах. Так, номинальные давления в гидросистемах экскаваторов могут достигать 32 МПа, а в некоторых случаях рабочее давление может быть более 300 МПа, в то время как гидродинамические машины работают обычно при давлениях, не превышающих 1,5—2 МПа.
Объёмный гидропривод намного более компактен и меньше по массе, чем гидродинамический, и поэтому он получил наибольшее распространение.
19.Пневмо- гидравлические приводы.
Пневмо-гидравлические приводы. Чтобы развить большие усилия зажима, не создавая громоздких силовых устройств, применяют пневмо-гидравлические силовые приводы, называемые иногда пневмоприводами с гидравлическими усилителями.
Принцип действия пневмо-гидравлических приводов следующий (фиг. 192): в пневматический цилиндр 1 впускается воздух из цеховой сети (4-6 кг/см2). Поршень 2, перемещаясь под давлением воздуха, создает давление в гидроцилиндре 4, поршнем которого является шток 3 поршня 2. Давление жидкости передается поршню 5 рабочего гидроцилиндра. Последних обычно бывает несколько, в зависимости от числа зажимов. В этом случае силовой гидроцилиндр связан с рабочими цилиндрами трубопроводами.
Увеличение усилия на штоке рабочего гидроцилиндра по сравнению с силой на штоке пневмоцилиндра пропорционально квадрату отношений диаметров этих поршней.
Однако значительное давление в силовом приводе должно развиваться лишь после касания зажимных элементов с установленной в приспособлении деталью. Для холостых ходов зажимных элементов большие усилия не нужны. Поэтому для холостых движений (подвода и отвода зажимных элементов) можно использовать небольшие давления при значительных объемах перемещаемой жидкости, а для осуществления собственно зажима создавать большие давления при малых ходах поршней гидроцилиндров.
Воздух от цеховой сети поступает через распределительный кран 1 в полость А диафрагменной камеры. Полость Б и цилиндр В заполнены маслом и сообщаются между собой каналами. Под давлением воздуха диафрагма 4 прогибается и нагнетает масло через камеру В в полости Г рабочих гидроцилиндров. Поршни 5 и штоки 6 перемещаются на величину холостого хода (подвод зажимных элементов). В полостях Г создается повышенное давление (в 15-20 раз больше давления воздуха в сети) вследствие перемещения штока 3 в силовом гидроцилиндре при подаче воздуха в полость и пневмоцилиндра 9 со стороны регулятора 10 давления. При перемещении шток 3 перекрывает каналы из полости В в полость Б.
Ослабление зажимов и возвращение зажимных элементов в исходное положение производятся следующим образом. Воздух из сети подается в полость К силового пневмоцилиндра и по каналу 7 в рабочие цилиндры 8. Под давлением воздуха поршень 2 перемещается влево, воздух из полости И уходит в атмосферу; поршни 5 рабочих цилиндров перемещаются, вытесняя масло из полости Г в камеру В силового гидроцилиндра.