Лекция 5

5.1. Объемные гидравлические двигатели

Вгидравлическихдвигателяхпроисходитпреобразование энергиипотока жидкостив механическую работу. Вобъемныхгидродвигателях этопреобразованиеосуществляетсяв замкнутых объемах(рабочих камерах), которыепопеременносообщаютсяс напорной и сливнойполостями.Гидродвигатель – это гидромашина,«противоположная» насосу. К немуподводится жидкость под давлением, а на выходе имеет местовозвратно-поступательное или вращательноедвижениявыходного звена.

По характеру движениявыходного звена во всём многообразии объемных гидродвигателейвыделяют двебольшие группы:гидравлические цилиндры (гидроцилиндры) игидравлические моторы (гидромоторы).

5.1.1. Гидроцилиндры

Гидравлическим цилиндром называется объемный гидродвигательс возвратно-поступательным движениемвыходного звена.Гидроцилиндрыширокоприменяютсяв качествеисполнительных механизмовразличныхмашин.По конструкциии принципу действия гидроцилиндрыочень разнообразны(см. рис. 5.1) и классифицируютсяв соответствии с ГОСТ 17752-81.

По направлению действиярабочей жидкости всегидроцилиндрыможно разделитьна две группы:одностороннего и двухстороннегодействия.На рабочий органгидроцилиндраодностороннего действияжидкость может оказывать

Рис. 5.1. Классификация гидроцилиндров

давление только с одной стороны.Движениепоршнявправообеспечиваетсяза счетдавленияжидкости, подводимойв левую полостьгидроцилиндра.Обратное перемещениев гидроцилиндрах одностороннего действияобеспечиваетсядругим способом. Наиболеечастоэто достигаетсяза счет пружиныиливеса грузапривертикальномдвижениипоршня.Перемещениерабочегоорганагидроцилиндра двухстороннего действияв обоих направленияхобеспечиваетсяза счетрабочейжидкости(рис. 5.2 и 5.3).В такихгидроцилиндрахжидкостьможетподводитьсякакв левую полость(тогда поршень движется вправо), так ив правуюдля обеспечения движения влево.

Гидроцилиндры подразделяютсятакжепо конструкциирабочегооргана. Наибольшеераспространение получилицилиндры срабочим органомв видепоршня или плунжера. Причемпоршневыегидроцилиндры могут бытьвыполнены с односторонним(см. рис. 5.2 и 5.3) илидвухсторонним штоком(см. рис. 5.4).Плунжерные гидроцилиндры (рис. 5.5) могут бытьтолько одностороннегодействия,с односторонним штоком.

По характеру ходавыходного звена гидроцилиндрыделятся на одноступенчатые и телескопические(многоступенчатые).Телескопическиегидроцилиндры представляют собойнескольковставленныхдруг в друга поршней(рис. 5.6). В таком гидроцилиндрепоршни выдвигаются последовательнодруг за другом.Телескопическиегидроцилиндрыприменяютсядля получениябольших перемещений.

Полный КПД гидроцилиндровопределяетсяв первую очередь величиноймеханического КПД, который для большинства конструкцийсоставляетη_м= 0,85…0,95.Гидравлические потерив цилиндрах практическиотсутствуюти гид-

Рис. 5.2. Схема гидроцилиндра двустороннего действия

Рис. 5.3. Поршневой гидроцилиндр двустороннего действия

Рис. 5.4. Схема гидроцилиндра двустороннего действия с двусторонним штоком

Рис. 5.5. Схема плунжерного гидроцилиндра

Рис. 5.6. Схема телескопического гидроцилиндра

равлический КПД равен единице(η_г= 1).Объемные потерив рассматриваемых устройствах могут иметь местов зазоремеждупоршнем и цилиндром. Однакопри уплотненииэтого местарезиновыми кольцамиилиманжетами(см. рис. 5.7) они оченьмалы. Тогдаобъемный КПДтакже можно считатьравным единице(η_о= 1).

При расчете гидроцилиндровиспользуютсядвеосновныеформулы.Перваяиз них связываетсилуF на штокеиперепад давленийна гидроцилиндре.Вторая формула связываетрасход и скоростьпоршня.

Для обозначениягидроцилиндров на гидравлических схемах (см. рис. 5.5)используютсяих предельноупрощенные конструктивныеизображения.