Понятие гидропривода. Преимущества и область применения гидроприводов.

Гидропривод-совокупность устройств предназначенных для приведения в движения механизмов и машин посредством рабочей жидкости.

Части гидропривода:1.насосные установки 2.гидродвигателей 3.гидроаппаратуры 4.гидролиний.

Энергообеспечивающей станцией гидропр. служат насосная установка с одним или несколькими насосами.

Насос-гидравл. машина преобразующая мех. энерг. в гидравл. энерг. потока раб. жидкости. Гидродвигатель- устройство преобразующее энерг. потока жидкости в мех. работу.

Гидроаппаратура- предназначенная для управления потоком раб. жидкости. С её помощью обеспечивается последовательность этапов рабочего цикла, поддержания требуемых значений давления и расхода рабочей среды, изменения направления, пуск и остановка потока. Наряду с гидравлическими применяют механические, электрические, пневмоприводы.

Преимущества:

1.получение больших тяговых усилий и мощностей при относительно малых размеров и малой массе, т.е. высокая энергоёмкость.

2.возможность получения в широком диапазоне выходные скорости (без ступенчатых).

3.высокая точность позиционирования до 1 мкм 4.высокая жёсткость т.е. равномерное не зависящее от нагрузки движение.

5.самосмазываемость, простота и удобство и удобство автоматизации.

Недостатки:

1.внутренние и наружные утечки рабочей жидкости снижение КПД.

2.работа приводов зависит от колебаний температуры окружающей среды (изменение вязкости)

3.чувствительнось к загрязнениям и замыканию.

Рабочие жидкости и их свойства.

С целью обеспечения необходимой работы привода рабочая жидкость должна:

1.обладать определенной вязкостью для передачи энергии с минимальными потерями.

2.смазочными св-ми и антикоррозионными св-ми 3.устойчивость к окислительным процессам и температуре, иметь слабовоспломиняемость. Применяют следующие раб. жидкости: минеральные масла, водные эмульсии, искусственные (синтетические масла, широкий диапазон темп. ).

Хар-ки рабочей жидкости.

1.Плотность-масса жид-ти заключенная в единице объема. Ρ=m/V (Кг/м) ;

ρ=ρ0/1+Βt∆t-Βp∆p .

ρ0-начальная вел-на плотности

Βt -коэф-т температурного расширения жидкости.

Βp -коэф-т объемного сжатия жидкости.

∆t -изменение температуры .

∆p -изменение давления .

2. Удельный вес- отношение веса жид-ти к ее объему γ=mg/V=ρg .

γ =Fg\V (Н/м^3) .

Основные физические св –ва жидкости.

1.Сжимаемость жидкости- св-ва жидкости изменять свои объем под действием давления.

Характеризуется коэф-ом объемного сжатия Bp. Bp=-(V-V0/ V0∆p)=-∆V/ V0∆p (мм/Н)

∆V=- Bp V0∆p .

Величина обратная коэф-ту объемного сжатия наз-ся модулем упругости жид-ти. Е=1/ Bp (Па) .

На сжимаемость жид-ти влияет содержание в ней не растворенного воздуха и величина давления. В реальных жидк-тях где величина давления не превышает 20 МПа сжимаемость жид-ти и связанные с этим изменения плотности жид-ти не оказывают сущ-ное влияние на работу гидропривода, поэтому в расчетах гидропривода жид-ти считается не сжимаемой.

2. Температурное расширение - увеличение объема жид-ти при увеличений температуры. Характеризуется коэф-ом температурного расширения Bt.

Bt=∆V/ V0∆t

∆V= Bt V0∆t

3. Вязкость- с-во жид-ти оказывать сопротивление относительному перемещению слоев жид-ти (внутреннее трение жид-ти ). При движении жид-ти различные слои потока имеют разные скорости перемещения. Скорость постепенно уменьшается по мере приближения частиц жид-ти к поверхности твердой стенки.

Ньютон высказал гипотезу о том что разность скорости перемещения слоев вызвало понижение сил внутреннего трения, причем касательные напряжения между слоями жид-ти пропорциональны скорости относительного перемещения.

Fτ-сила трения между слоями жид-ти

S-площадь соприкасающихся слоев

dy-расстояние между соседними слоями

μ-коэф-т динамической вязкости

τ=μdv/dy

τ= Fτ/S

μ= τ dy/dv (Па*c).

Динамическая вязкость- сила внутреннего трения жид-ти приходящаяся на единицу поверхности соприкосновения слоев, градиент скорости которых равен 1

μ= Fτ/S * dy/dv

С увеличением темп. вязкость уменьшается. Кинематическая вязкость (на практике):

ν= μ/ρ (м^2/с)

Чаще применяются дольные единицы-стоксы=(см^2/с).