Основной текст

к одному, но и к нескольким исполнительным механизмам, ревер­ сировать их движение и ступенчато изменять величину скорости и крутящего момента на ведомом валу.

Ввиду невозможности бесступенчатого регулирования скорости вращения и крутящего момента, возникновения динамических на­ грузок при колебании внешних возмущений, громоздкости и слож­ ности конструкции механические передачи часто заменяются ком­ бинированными - гидромеханическими или электромеханическими.

обладаютпб льш й массой. Поэтому чаще применяют более простые и дешевые нерегулируемые электропередачи переменного тока, хотя по своим характеристикам они близки к механическим передачам.

РБольшое распространение в приводах дорожных машин получи­ ли гидродинамические передачи, к числу которых относят гидро­ муфты и гидротрансформаторы. У них движение ведомых звеньев осуществляется без жестких связей - посредством рабочей жидкости. Гидродинамические передачи обеспечивают разгон и торможение, хорошо гасят крутильные колебания, вьшолняют функщ1и автомати­ ческих бесступенчатых коробок скоростей, согласовывают работу нескольких механизмов, получающих энергию от одного приводно­ го двигателя. Поэтому они широко применяются в трансмиссиях

70

землеройно-транспортных машин, одноковшовых экскаваторов, погрузчиков, камнедробилок и т. п., приводимых в движение двига­ телями внутреннего сгорания или асинхронными короткозамкну­ тыми электродвигателями.

ментовГидротрансформаторы (рис. 4.15) состоят из трех рабочих эле­ - насосного колеса 1, закрепленного на ведущем валу, тур­ бинного колеса 2, жестко посаженного на ведомый вал, и непод­

вижного направляющего аппарата (реактора) 3. Межлопаточные каналы этих рабочих элементов, так же как в гидромуфте, образуют кругщ1ркулящ1И жидкости. Ввиду наличия реактора при изменении внешней нагрузки в гидротрансформаторе происходит преобразо­ ваниене только скорости вращения, но и крутящего момента.

71

ся в гидравлическ)то энергию рабочей жидкости, которая затем пе­ реходит в механическую энергию гидродвигателя и расходуется на преодоление внешнего сопротивления.

72

Ъ отличие от насосов, которые являются роторными гидрома­ шинами вращательного типа, гидродвигатели бывают трех видов: одромоторы, поворотники и гидроцилиндры. Гидромоторы обес­ печиваютвращательное движение ведомого вала с неограниченным углом поворота. Поворотники (их часто называют моментными гидроцилиндрами) поворачивают ведомый вал только на ог­ раниченный угол. Гидроцилиндры относятся к группе очень рас­

пространенных на дорожных машинах гидродвигателей, совер­У шающих возвратно-поступательное движение. В качестве насосов и гидромоторов применяют шестеренчатые, винтовые, пластинчатые (пшберные), аксиально-поршневые и радиально-поршневые гидро­ машины (рис. 4.16).

При вращении вала шестеренчатого насоса (рис. 4.16, а) захва­ тывается некоторый объем рабочей жидкости из всасывающей ка­ меры / и переносится в напорную камеру //. Этот перенос становится

73

возможным благодаря образованию геометрически замкнутых про­ странств мела^ впадинами зубьев ведущей 1 и ведомой 2 шестерен и корпусом 3. Линия контакта шестерен отделяет напорную камеру от всасывающей, препятствуя обратному движению жидкости.

В винтовом насосе (рис. 4.16, б), состоящем из винтов i и 2, а также корпуса 3, перенос рабочей жидкости обеспечивается распо­

ложенными между этими элементами запертыми пространствами,У

Пластинчатые насосы (рис. 4.16, в) строятся на основе кулисного механизма. На ведущем валу 1 закреплен роторН2, в пазах которого совершают возвратно-поступательное движение шиберы 3, опи­ рающиеся на цилиндрическую поверхностьБкорпуса 4, геометриче­ ская ось которой расположена эксцентрично относительно ротора на величину е. При вращении роторайпо часовой стрелке простран­

ства между шиберами, работающими справа от вертикальной оси, а также ротором и статором уменьшаются, в связи с чем рабочая

В то же время аналогичные ип остранства, расположенные слева от вертикальной оси, увеличиваются,о обеспечивая захват рабочей жидкости из всасывающейтп л сти I.

жидкость вьщавливается в напорную полость //.

На валу I аксиально-п ршнев го насоса (рис. 4.16, г) закреплен ци­ линдрический блоки2, в цилиндрах которого совершают возвратно­ поступательноездв жен е поршни 3, опирающиеся на упорный под­ шипник диска 4. Ц л ндрический блок упирается в распределитель 5, закрепле1ошый в неподвижном корпусе б. Благодаря распределителю полостипцилиндр в периодически соединяются с напорной или со всасьшающей камерами, в зависимости от направления движения поршней.

еРадиально-поршневой гидромотор (рис. 4.16, д) состоит из блока Рцилиндров 1, в расточках которого помещены поршни 2. Поршни им ют катки 3, которые обкатываются по направляющей поверхно­ сти корпуса 4. Рабочая жидкость поступает под поршни через рас­ пределитель 5. Расположение окон распределителя согласуется с положением рабочих и холостых участков направляющей корпуса. При развиваемом поршнем усилии Р сила давления катка на на­ правляющую N будет тем больше, чем больше угол давления у. Возникающее при взаимодействии катка с направляющей тангенци­

альное усилие Т формирует крутящий момент ротора.

74

Все перечисленные типы гидромашин относятся к классу ротор­ ных, одним из основных свойств которых является принципиальная обратимость, т. е. способность работать как в качестве насоса, так и в качестве гидромотора.

Аксиально-поршневые гидромашины работают при давлении 16...35 МПа с объемным расходом 5...20 л/с, их долговечность состав­

ляет 5...8тыс. ч чистой работы, а общий КПД достигает 0,9...0,93.У

иЬфокое применение находят шестеренчатые и пластинчатые насо­

подпитки и централизованной смазки дорожных машин. В этих случаяхих работа протекает при давлениях 0,3...1,2 МПа.

мешные радиально-поршневые гидромоторы, рассчитанныеБ на работу при давлениях до 35 МПа. Если со < 10 рад/с, или М > 1000 Н • м, или

Наряду с низкомоментными высокооборотными гидромашинами пе­

Шф > 100, то гидромашину относятикйразряду высокомоментных. Высокомоментные гидромото ы устанавливают непосредственно на рабочий орган или передают ему движение через простейшую

речисленных типов все большее распространение получают высокомо-

троль и у равление параметрами гидравлической энергии осущест­ Рвля тся с помощью распределительной, регулирующей и контроль­

ной аппаратуры.

аспределители направляют рабочую жидкость от насоса к гидродвигателям, обеспечивают их реверсирование и остановку. По конструкции различают пробковые, клапанные и золотниковые рас­ пределители. Последние имеют наибольшее распространение. Они многопозиционны, уравновешены от статических сил давления и имеют сравнительно небольшие сопротивления от сил трения. Схе­

75

ма трехпозиционного золотникового распределителя, забавляюще­ го направлением движения штока гидроцилиндра, изображена на рис. 4.17. Его рабочими элементами являются цилиндрический гшунжер 1, снабженный поясными и кольцевыми проточками, и корпус 2, имеющий окна или отверстия, через которые подводится и отводится рабочая жидкость.

ханизм отсекается от напорной и сливной магистралей, а рабочая жидкость запирает его. Этот тип золотника применяется в разомкну­ тых системах управления для лучшей динамической устойчивости гидропривода. Применение его в системах управления с обратной

76

связью нежелательно, так как наличие перекрытия определяет большую зону нечувствительности. Этого недостатка лишены зо­ лотники с нулевым перекрытием, когда ширина пояска плунжера равнаширине канавки или отверстия корпуса. Достигнуть нулевого перекрытия при изготовлении золотника сложно, поэтому в следя­ щихприводах, как правило, применяют золотники с отрицательным

перекрытием. У таких золотников при нейтральном положении

(4...6) ■10"^ м, через которые жидкость, подаваемая насосом, Упосту­ паетв сливную магистраль.

плунжера по обеим сторонам его пояска имеются начальные зазоры

Регулирующие органы гидросистемы подразделяютНна регулято­ ры давления и регуляторы расхода. Регуляторы давления предна­

Золотники с отрицательным перекрытием имеют меньшую зону

нечувствительности, но не могут применяться тогда, когда утечки и

значены для предохранения гидросистемы от перегрузок, а также для поддержания в ее магистралях заданной величины. К

редукц полняются шариковыми, кКонстнусными, плунжерными и комбиниро­

ванными. Шариковые клапаны являются наиболее простыми и бы­

стродействующими мал й инерционности подвижных эле­

работающ женияеисполнительного механизма, применяют дроссели с регуля­

торами. Р гуляторы являются такими устройствами, которые с по­ Рмощью гидравлической обратной связи независимо от условий на­ груж ния поддерживают на дросселе постоянный перепад давления. Дроссельные устройства устанавливают на входе или выходе гид­ родвигателя, а в некоторых случаях - параллельно ему. В первом случае рабочая жидкость от насоса поступает к гидродвигателю че­ рез дроссель. При этом некоторый избыток объемного расхода жидкости насоса сливается через предохранительный клапан. Чем меньше проходное сечение дросселя, тем меньше скорость враще­

77

ния гидромотора и тем большая доля расхода поступает на слив че­ рез предохранительный клапан. Запускается такая система в работ) плавно, без толчков. Однако если нагрузка на валу гидродвигател» меняет свою величину, то из-за отсутствия подпора на сливе трудно получить устойчивую скорость движения этого вала. Этот недоста­ ток отсутствует, когда дроссель установлен на выходе из гидродви­ гателя. По КПД оба эти варианта уступают системам, в которых дроссель установлен параллельно гидродвигателю, так как при их

срабатывания предохранительного клапана. Однако когдаУдроссель установлен параллельно гидродвигателю, в системе трудно получить

использовании насос независимо от нагрузки работаетТпри давлении

гидросистем относятся средства борьбы с различнымиН помехами. Они подразделяются на средства очистки рабочей жидкости - фильт­ ры, средства стабилизации теплового режима - теплообменники, на­

устойчив)то скорость движения исполнительного механизма, осо­ бенно при небольших ее значениях. К вспомогательнымБ устройствам

копители гидравлической энергиистки- гидроаккумуляторы.

сти и примесей под влиянием силового поля, которое может быть гравитаципнным, центробежным, магнитным, электростатическим илиевибрационным. Наибольшее распространение в гидросистемал дорожных машин получили фильтры механического действия. В ба­ Рках, карт рах и отстойниках широко применяют магнитные очистите­ ли. Устанавливают фильтры чаще всего на нагнетательном трубопро­ воде после предохранительного клапана. При такой установке фильт ры наиболее надежно защищают распределительные устройства от загрязнений. Распространены также схемы с установкой фильтров на

сливе. В этом случае они работают под небольшим давлением. Теплообменники отводят выделившуюся в гидросистеме тепло­

вую энергию, а при низких температурах воздуха нагревают рабочук

78

жидкость. На дорожных машинах применяют теплообменники с принудительным обдувом воздухом, направляемым вентиляторной установкой.

Гидравлические аккумуляторы служат для компенсации кратко­ временных пиковых нагрузок. Они являются также демпферами колебаний, возникающих при пульсации давления.

Рабочая жидкость гидросистем сочетает свойства рабочего тела со (жойствами смазочных материалов. В гидросистемах широко приме­

нефтепродуктов с высоковязкими компонентами. УглеводородныеУ полимеры, входящие в состав минеральных масел, образуютНво взаи­ модействиис поверхностью металла граничные адсорбционные слои, обладающие высокой механической прочностьюБи малым сопротив­

няют минеральные масла, полученные смешиванием маловязкихТ

лением поперечному скольжению. Присадки, содержащиеся в рабо­

пфатурно-вязкостная характеристика, физргческая и химическая ста­

бильность, антикоррозионнью свойства, агрессивность по отношеШйо к резиновым уплотняющим уст ойствам, смазочная способность

вязкости и смачивающихо свойств. При работе высокооборотных гидромашинпи распределительно-регулирующей аппаратуры вяз­

Физическая стаб льнос ь характеризует способность рабочей жидкости сопротивлятьсяз деформациям сдвига и не терять своей

Ри мяти м рабочей жидкости.

кость жидк сти степенно уменьшается. При этом чем более вы­ сокомолекулярныеХимическая присадки использованы для улучшения вязкост­ ных свойств, тем сильнее влияние деформаций, вызванных трением

стабильность рабочих жидкостей, или их стойкость к окислению, зависит от химического состава и строения компонен­ тов. В процессе окисления, когда прекращается действие антиокислительных присадок, из жидкости выпадают осадки в виде смолы, которые засоряют элементы сопряжений гидроагрегатов и могут вывести их из строя. Лучшими катализаторами, вызывающими ускорение процесса окисления, являются металлические частицы,

79