35. Определение основных параметров гидроприводов поступательного движения

Расчеты гидроприводов поступательного движения поясним применительно к схеме гидропривода

Заданными величинами являются: - усилие R, приложенное к штоку поршня; - ход S поршня; - длины труб l₁ и l₂, с помощью которых соединяются все элементы привода; - время рабочего t_Р и обратного (холостого) t_Х хода поршня; - рекомендуемый для использования в системе насос (регулируемы или нерегулируемый); - сорт масла, используемый в ГП; - допустимая температура масла Т_М и температура окружающей среды Т_О.

36. Насосами называются машины для создания напорного потока жидкой среды. Этот поток создается в результате силового воздействия на жид­кость в рабочей камере насоса.В объемном насосе силовое воздействие на жидкость происходит в рабочей камере, периодически изменяющей свой объем и попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса. К объемным насосам относятся: 1)  возвратно-поступательные:  а)   поршневые  и  плунжерные;  б)   диафрагменные; 2)  крыльчатые; 3)  роторные: а)  роторно-вращательные; б) роторно-поступательные.

По некоторым общим конструктивным признакам динамические и объемные насосы делят на следующие виды: 1) по направлению оси расположения, вращения или движения рабочих органов: а) горизонтальный; б) вертикальный; 2) по расположению рабочих органов и конструкций опор: а) консольный; б) моноблочный; в) с выносными опорами; г) с внутренними опорами; 3) по расположению входа в насос: а) с боковым входом; б) с осевым входом; в) двустороннего входа; 4) по числу ступеней и потоков: а) одноступенчатый; б) двухступенча­тый; в)  многоступенчатый; г)  однопоточный; д)    двухпоточный; е)  много­поточный; 5) по   требованиям    эксплуатации:     а)   обратимый;    б) реверсивный; в) регулируемый; г) дозировочный.

37. К общим свойствам объемных насосов и гидродвигателей, которые обусловлены их принципом действия, относят:

• цикличность рабочего процесса и связанную с ней порционность и неравномерность подачи;

• герметичность насоса, т.е. постоянное отделение напорного трубопровода от всасывающего;

• самовсасывание - способность объемного насоса создавать вакуум во всасывающем трубопроводе, заполненном воздухом, достаточный для подъема жидкости до уровня расположения насоса (высота всасывания жидкости при этом не может быть больше предельно допустимой);

• жесткость характеристики т.е. малая зависимость подачи насоса от развиваемого им давления (в идеальном случае подача не зависит от давления);

• независимость давления, создаваемого насосом, от скоростей движения его рабочего органа и жидкости.

38. Идеальная подача Q_и - это подача несжимаемой жидкости в единицу времени при отсутствии утечек через зазоры.

Действительная подача Q - это подача сжимаемой жидкости в единицу времени при наличии утечек через зазоры из рабочих камер и полости нагнетания насоса.

Рабочий объем насоса q равен идеальной подаче за один цикл (за один оборот вала насоса).

Объемный КПД насоса _о представляет собой отношение действительной подачи несжимаемой жидкости к идеальной подаче.

Давление насоса p_н- разность между давлением на выходе из насоса и давлением на входе в него.

Напор насоса H_н - отношение давления насоса к удельному весу жидкости.

Полезная мощность насоса N_н - произведение действительной подачи на давление насоса, либо произведение момента на валу насоса и угловой скорости его вала.

КПД насоса _н - это отношение полезной мощности к мощности, потребляемой насосом.

39. Поршневые насосы с кривошипно-шатунным приводом и клапанной системой распределения относятся к машинам, используемым еще в глубокой древности. Их применение для целей водоснабжения известно со II в. до н. э., однако и в наши дни они являются одним из основных широко распространенных типов машин для перемещения жидкости.

Рабочей камерой служит цилиндр, а вытеснителем — плунжер с возвратно-поступатель­ным движением, которое ему сообщает кривошипно-шатунный меха­низм. Система распределения, обеспечивающая соединение цилиндра попеременно с всасывающей (подводящей) и напорной (отводя­щей) линиями, состоит из всасывающего и нагнетательного клапанов. Клапаны являются самодействующими. При увеличении объема рабочей камеры (при цикле заполнения), в ней устанавли­вается давление р_1ц меньшее, чем давление р₁ перед клапаном . Под действием возникшей разности давлений клапан поднимается и камера заполняется жидкостью из всасывающей линии .

40. Насос двойного действия. Более равномерная и увеличенная подача жидкости, по сравнению с насосом простого действия, может быть достигнута насосом двойного действия, в котором каждому ходу поршня соответствуют одновременно процессы всасывания и нагнетания. Эти насосы выполняются горизонтальными и вертикальными, причем последние наиболее компактны. Теоретическая производительность насоса двойного действия будет

где f - площадь штока, м².

41. Дифференциальный насос. В дифференциальном насосе поршень перемещается в гладко обработанном цилиндре . Уплотнением поршня служит сальник (вариант I ) или малый зазор (вариант II ) со стенкой цилиндра. Насос имеет два клапана: всасывающий и нагнетательный , а также вспомогательную камеру . Всасывание происходит за один ход поршня, а нагнетание за оба хода. Так, при ходе поршня влево из вспомогательной камеры в нагнетательный трубопровод вытесняется объем жидкости, равный (F - f )l; при ходе поршня вправо из основной камеры вытесняется объем жидкости, равный f_l. Таким образом, за оба хода поршня в нагнетательный трубопровод будет подан объем жидкости, равный (F - f)l + fl = Fl

т.е. столько же, сколько подается насосом простого действия. Разница лишь в том, что это количество жидкости подается за оба хода поршня, следовательно, и подача происходит более равномерно.

44. Гидроцилиндры.

Гидроцилиндры различаются по принципу действия и конструкции. По принципу действия различают два типа гидроцилиндров:

- одностороннего действия - под действием потока жидкости движение выходного звена осуществляется в одном направлении, а в обратном - механически (за счет пружины, веса и т.д.).

- двустороннего действия - движение выходного звена в обоих направлениях осуществляется под действием потока жидкости.

По конструкции выделяют три типа гидроцилиндров:

- поршневые - выходным звеном является шток поршня;

- плунжерные - выходным звеном является плунжер;

- телескопические - выходным звеном являются несколько поршней или

плунжеров, перемещающихся внутри друг друга.

45. Наибольшее применение в машиностроении получили поршневые гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком (рис.30). Следует отметить, что из-за разных площадей (справа и слева) взаимодействующих с жидкость, математические зависимости для них несколько сложнее, чем для других гидроцилиндров.