книги из ГПНТБ / Чарей В.Е. Гидравлические машины учебное пособие

- 47 -

количество конструкций которых столь велико, что описать их все не представляв тоя возможным. Однако принцип юс действия общий я основан на сообщении жидкости потенциальной энергии в виде расхода и давления и превращении ее при помощи соответ­ ствующего механизма (двигателя) в механическую энергию.

Систематическое внедрение гидропередач, например, в строи­ тельное и дорожное машиностроение началось с 1947 г . Примене - нив объемных гидропередач на строительных и дорожных машинах

индустриальное масло, веретенное масло, турбинное масло, смесь

но-постулательисто действия с силовым цилиндром приведена на. рис. 32, Здесь насос 3 забирает жидкость из бака 7 и подает

Рис. 32. Схема гидростатической (ре­ версивной) передачи о сило­ вым цилиндром.

ее через обратный-ззнопиый клапан 3 (исключающий обратный ток жидкости) в распределительное устройство 2, которое направля-

- 48 -

ет еа в правую или левую полость силового цилиндра 1, сообщая движение поршню. Полость, в которую вводится жидкость, называ­ ется рабочей. Жидкость из нерабочей (правой) полости удаляет­ ся через сливную линию б в бак 7.

При повороте крана-распределителя 2 роли рабочей, и нера - бочей полостей силового цилиндра меняются. Система снабжена предохранительным клапаном 4, который при повышении давления сверх установленного открывается, после чего жидкость будет поступать в бак 7 через фильтр 8.

Существуют и более сложные гидростатические передачи, од­ нако принципиальное устройство их такое же, за исключением распределительного устройства.

Здесь может иметь место несколько распределительных кра­ нов, соединенных параллельно, что обеспечивает возможность раздельного их действия на силовые цилиндры.

времени очень коротки, то по выполнении заданной рабочей опе­ рации насос выключается или разгружается от давления жидко - сти. Для этой цели применяют механические выключатели насоса и разгрузочные камеры или создают специальные системы с на­ сосами.

Наиболее простой является схема с ручной установкой рас­ пределителя в положение холостого хода насоса (рис. 33). Кро~

- 49 - .

ме указанной схемы, применяются и специальные распределители с автоматическим соединением насоса с резервуаром.

Следует указать, что большинство гидростатических передач, применяемых на строительных и дорожных машинах, имеет в кача - стве силовой части гидравлический цилиндр.

Другая схема гидростатической передачи представлена на рис. 34. Она состоит из насоса и мотора. Обе машины соединены

Рис. 34. Схема гидростатической пере­ дачи (насос-мотор).

между собой трубопроводами высокого и низкого давления. Гид­ ропередача преобразовывает механический поток, подводимый от первичного двигателя к насосу, изменяя его силовые ..и скорост­ ные факторы на валу мотора. Рассмотрим работу гидропередача на упрощенной схема поршневых машин. Выделим в насоса и мото­ ре по одному цилиндру и соединим их трубопроводами высокого

В место соединения трубопроводов с цилиндром установлены клапаны, действующие принудительно: клапаны мгновенно откры­ ваются и закрываются, когда поршни находятся в крайних поло­ жениях. Так как при работе насоса и мотора имеются утечки жидкости, то система снабжена подпиточным насосом Л. , ко­ торый забирает жидкость из бака и подает ее в цилиндры через

Регулирование угловой скорости выхода (числа оборотов ва­ ла) осуществляется изменением расхода жидкости, поступающей к

(объемное регулирование). Первый способ (дросселирование) при­

- 52 -

Выражения для теоретической мощности и крутящего момента на выходном валу мотора имеют следующий вид:

Для реверсирования направления вращения необходимо изме­ нить направление потоков жидкости к окнам питания и слива на противоположное. В схеме гидростатической передачи с насосом постоянного расхода рис. 35 это можно осуществить с помощью

%r~U

п

♦

Рис. 35. Схема гидропередачи с насосом постоянного расхода:

I - насос; 2 - мотор; 3 ~ распре­ делительное устройство.

распределительного устройства 3, а в схеме с регулируемым насосом - изменением направления подачи жидкости самим насо­

53 -

сом (рис. 36). В этом случае должны быть предусмотрены запор­ ные обратные клапаны 3. Полный к .п .д . гидростатической пере­ дачи вращательного типа равен 80-85%.

Рис. 36, Схема гидропередачи с регулируе­ мым насосом:

I - насос; 2 - мотор; 3 - обрат­ ные клапаны.

3 . Основные параметры и расчетные Формулы гидростатиче­

ских передач

Величина мощности, отдаваемая насосом, монет быть опреде­ лена по формуле

СР. - усилие на штоке силового цилиндра, кг;

гг- скорость поршня силового цилиндра, м /сек.

- 54 -

Размеры используемого в гидростатической передаче насоса характеризуются величиной его удельной подачи

И- угловая скорость вала, об/мин.

Для насоса и двигателя, включаемых в гидропередачу, ха - рактерными являются величины крутящих моментов на их валах , а также скорости вращения этих валов

а в случае применения силового цилиндра

Здесь /I-,, - момент, развиваемый двигателем, кг/м ;

Мн - момент на валу насоса;

пв - число оборотов двигателя, об/мин;

п н - число оборотов насоса, об/мин;

Ф- усилив, преодолеваемое поршнем силового цилиндра,

кг;

V - скорость движения поршня цилиндра, м/сек.

Расход жидкости, скорость движения поршня в цилиндре . и площадь сечения связаны зависимостью

- 55 -

талей мощности одним двигателем (например, одноковшовый экска­ ватор). Поэтому применяют многонасосную схему гидростатической

ет необходимость увеличения производительности; с другой сто - роны, из уравнения Q~(Oir имеем, что при одной и той же скорости снижение давления вызывает необходимость увеличения площади живого сечения всех каналов гидростатической передачи и ее габаритов. Поэтому для компактности и уменьшения веса.пе­ редачи необходимо применять более высокое давление что повышает и гидравлический, и объемный, и общий к .п .д . од -

ним из способов достижения компактности является применение больших скоростей. Однако этот способ имеет ряд ограничений , так как при больших скоростях ухудшается работа привода, уво - личиваются потери напора, что может привести к разрыву струи.

Внутренний диаметр трубопроводов гидропередач должен быть не менее всасывающего и нагнетательного отверстия насоса. Тол­ щина стенок напорных трубопроводов должна быть рассчитана на прочность. Для соединения узлов гидропривода применяют метал­ лические трубы или гибкие шланги. Последние имеют преимущест­ во перед металлическими трубами, так как они могут быть при­ соединены к качающимся и перемещающимся деталям. Они не боят­ ся вибрации и улучшают сборку механизма. Гибкие шланги приме­ няют на гидравлических кранах с давлением до 40 j j i = 400 ат

/ б /

- 56 -

Расчет гидростатических (объемных) передач производится аналогично расчету за йенутого трубопровода, причем силовой цилиндр принимается за отдельное местное сопротивление с пе­ репадом давления, равным разности давлений по обе стороны поршня.

Силовые цилиндры бывают: одностороннего а) и двухсторон­ него б) действия (рис. 37).