Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование гидроприводов. Учебное пособие
.pdf
В условных обозначениях гидрораспределителей указывают следующие элементы: позиции запорного элемента; внешние линии связи,
подводимые к распределителю; проходы (каналы) и элементы управления (рис. 1.8).
а б
Рис. 1.8. Обозначение гидрораспределителей на принципиальных
гидравлических схемах:
а – 6/3 с ручным управлением; б – 4/2 с управлением от электромагнитов
Кроме графических обозначений распределителей установлены
цифровые обозначения в виде дроби: в числителе указывается число
внешних линий, а в знаменателе – число рабочих позиций.
В исполнительной подсистеме гидропривода осуществляются энергетические процессы, конечной целью которых является выполнение
полезной работы. В качестве гидродвигателей в гидроприводах главным образом применяются гидроцилиндры и гидромоторы.
Гидроцилиндром (рис. 1.9) называют объемный гидродвигатель с
ограниченным возвратно-поступательным движением выходного звена.
В поршневом гидроцилиндре рабочие камеры образованы рабочими поверхностями корпуса и поршня со штоком. Цилиндр имеет две полости:
поршневую и штоковую.
а б
Рис. 1.9. Общий вид (а) и обозначение гидроцилиндров двустороннего
действия на принципиальных гидравлических схемах (б)
11
Поршневые гидроцилиндры по направлению действия рабочей жидкости классифицируют на цилиндры одностороннего и двустороннего
действия; по числу штоков – на цилиндры с односторонним и двусторонним штоком.
Основными характеристиками гидроцилиндров являются:
– номинальное давление,
p
ном
, МПа;
– максимальная скорость штока, м/с;
– диаметр цилиндра, D, мм;
– диаметр штока, d, мм;
– ход штока, s, мм.
Гидромотором (рис. 1.10) называют гидравлический двигатель, который предназначен для сообщения выходному звену вращательного
движения на неограниченный угол поворота. Конструкции гидромоторов аналогичны конструкциям насосов. Так же как и насосы, гидромоторы могут быть регулируемыми и нерегулируемыми.
а б
Рис. 1.10. Общий вид (а) и обозначение гидромоторов на принципиальных
гидравлических схемах (б)
Основными характеристиками гидромоторов являются:
– номинальный рабочий объем,
3
, смV
;
0
– частота вращения (номинальная, минимальная, максимальная),
n, об/мин;
– номинальный расход,
Q
ГМ
, л/мин;
12
– давление на входе (номинальное и максимальное),
p
ном
, МПа
(bar, PSI);
– коэффициент полезного действия,
– полезная номинальная мощность,
;
ГМ
, кВт.
N
ГМ
1.2. СОСТАВЛЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ
ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СХЕМ
Для составления и исследования схем гидроприводов воспользуемся
программой Festo FluidSIM. При запуске программы открывается главное окно со встроенными библиотеками компонентов (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Главное окно Festo FluidSim
В меню окна необходимо выбрать File → New и создать новое окно
для составления схемы. Для составления схем необходимо перенести
13
левой клавишей мыши компоненты из библиотек в область построения. В качестве примера на рис. 1.12 построена схема гидропривода с
гидроцилиндром двустороннего действия и 4/2-гидрораспределителем.
На схеме насосная установка имеет две гидролинии: напорную P
и сливную T. Выход Ts можно заглушить, дважды нажав на него, и в
появившемся меню поставить
галочку Shut Up Connection. При подключении гидрораспределителя к насосной установке необходимо соблюдать правильность соединений P–P и T–T.
Рис. 1.12. Схема гидропривода, построенная в Festo FluidSIM
После составления схемы необходимо задать исходные характеристики каждого компонента. Настройка гидроцилиндра проводится следующим образом: дважды кликнем по значку гидроцилиндра, после
чего откроется окно настроек.
14
На вкладке Configuration (рис. 1.13) можно задать вид гидроцилиндра: одно- (Single acting) или двусторонний (Double acting), а также с
одним (One piston) или двумя штоками (Two piston).
Рис. 1.13. Настройка вида гидроцилиндра
На вкладке Parameters (рис. 1.14) задаются основные характеристики гидроцилиндра: ход штока (max.Stroke), диаметр цилиндра (Piston
diameter), диаметр штока (Piston rod diameter). Внизу окна можно подключить отображение на схеме скорости движения штока Velocity [m/s]
и приложенной нагрузки Force [N]. Для этого нужно отметить галочкой
соответствующие поля.
Задавать внешнюю силу (нагрузку) на шток необходимо на вкладке
Force profile (рис. 1.15), причем имеется возможность задавать постоянную или переменную по длине выдвижения штока нагрузку.
15
Рис. 1.14. Настройка параметров гидроцилиндра
Вызов окна настройки гидромотора осуществляется аналогично
двойным кликом левой клавиши мыши по обозначению гидромотора
(рис. 1.16). В появившемся окне имеется возможность изменять рабочий
объем (Displacement), внешний крутящий момент (External torque). При
запуске симуляции работы гидропривода рядом с обозначением гидромотора будет отображаться значение частоты вращения вала гидромотора [об/мин].
При настройке гидрораспределителей (рис. 1.17) можно задавать количество секций и их тип (в поле Valve body). Способ управления золот-
ником гидрораспределителя: Manually – ручной, Mechanically – механи-
ческий, Hydraulically/Electrically – гидравлический/электрический. Кроме того, можно задать возврат золотника в исходное положение с помощью пружины (Spring-returned) или задать внешнее управление (Piloted).
16
Рис. 1.15. Задание нагрузки на шток гидроцилиндра
а б
Рис. 1.16. Отображение частоты вращения вала гидромотора
при моделировании (а) и задание нагрузки на вал (б)
17
Рис. 1.17. Окно настройки гидрораспределителя
В библиотеке компонентов программы Festo fluidSim есть возможность выбрать насосную установку целиком, а не собирать ее по отдельным частям. Для этого необходимо найти элемент Pump unit
(рис. 1.18, а) и переместить его в поле построения, удерживая его левой клавишей мыши. Основные характеристики насосной установки
(рис. 1.18, б): Operating Pressure – давление настройки предохранительного клапана (МПа); Flow – производительность насосной установки (л/мин); Internal leakage – внутренние утечки (л/(минꞏМПа).
После задания характеристик элементов гидросхемы необходимо
запустить имитацию её работы. Для этого следует нажать на кнопку
Start на верхней панели инструментов . Панель
инструментов позволяет ставить на паузу и просматривать по кадрам
18
имитацию работы гидропривода для фиксации необходимых параметров (давления на манометре, скорости движения штока и т. п.).
а
б
Рис. 1.18. Насосная установка в сборе (а) и настройка ее характеристик (б)
После запуска составленной схемы гидролинии, находящиеся под
давлением, будут окрашиваться в красный цвет, а стрелками будет указано направление движения рабочей жидкости. Переключение гидрораспределителя осуществляется нажатием левой клавишей мыши по соответствующей секции гидрораспределителя.
19
ЗАДАНИЕ 1
1. Составьте простую гидравлическую схему с гидроцилиндром дву-
стороннего действия (рис. 1.19) и проверьте ее работоспособность.
Рис. 1.19. Схема гидропривода с гидроцилиндром
двустороннего действия:
1 – гидроцилиндр; 2 – гидрораспределитель;
3 – насосная установка; 4 – фильтр
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]