Общие сведения и принцип действия объемного гидропривода Экскаваторов
Гидравлический привод представляет собой систему машин и аппаратов для передачи механической энергии с помощью ЖИДКОСТИ. В гидравлическом приводе используется потенциальная энергия давления жидкости.
Гидроприводы разделяются на объемные и гидродинамические:
Объемный гидропривод - это rидpавлический ПРИВОД, в котором используются объемные ГИДРомашины, принцип их действия основан на попеременном зanолнении рабочего объема жидкостью и вытеснения ЖИДКОСТИ из него.
ОСНОВНЫМИ элементами объемного rидpопривода Экскаватора являются:
- гидронасосы
- двиraтели
- гидроаппаратура
- вспомогательные устройства
- гидролинии
- контрольно-измерительные приборы
- Гидронасосы служат для подачи (перемещения) жидкости;
- Двигатели - для преобразования энергии подаваемой жидкости в механическую энергию рабочего органа;
- Гидроаппаратура - ЭТО устройства управления гидроприводом, при помощи которых он регулируется, а также средства защиты от чрезмерно высоких давлений жидкости (дроссели, клапаны разного назначения И rnдpораспределители);
- Вспомогательные устройства - фильтры, теплообменники, гидробаки и rnдpоаккумуляторы;
- Гидролинии (трубопроводы), которые предназначены для соединения гидроэлементов - всасывающие, напорные, сливные, дренажные;
- Контрольно-uзмерuтельные nрuборы (манометры, расходомеры,термометры и др) - для измерения и контроля параметров rnдpaвлического привода.
Каждый объемныЙ гидpопривод содержит источник энергии, повиду которого энергии гидроприводы разделяют на три типа:
- насосный гидропривод, в котором рабочая .жидкость подается в гидродвиraтель объемным насосом, входящим в состав rnдpОПРИвода;
- аккумуляторный гидропривод, где рабочая жидкость подается в гидродвигатель от предварительно заряженного гидроак:кумулятора;
- магистральный гидропривод - рабочая жидкость поступает в ГИДРОДБИгатель из гИДРомагистрали.
По характеру движения выходного звена различают объемные гидроприводы;
- с поступательным движением выходного звена гидродвигателя;
- поворотным движением выходного звена гидродвига.теля (наугол меньше 3600);
- вращательным движением выходного звена ГИДРОДБигателя.
Гидропривод, в котором скорость выходного звена гидродвигателя может изменяться по заданному закону, называется регулируемым. В случае отсутствия устройств для изменения скорости - нерегулuруемый. Такой привод обеспечивает широкий диапазон peryлирования скоростей, плавность движения. Гидропривод характеризуют малые габариты, небольшая масса, простая конструкция защиты узлов от перегрузок, легкость и простота управления. При этом гарантирована передача больших усилий и мощностей, малая инерция.
Широкое распространение в международной системе СИ получила единица давления паскаль (Па) - давление, вызываемое силой 1 Н, равномерно распределенной по поверхности площадью
1 м2 (l Па = 1 Н/м 2 = 10-3 кПа = 10-6 МПа), для объемного гидропривода, главным образом, - мегапаскаль (МПа) – миллион паскалей. В отдельных источниках можно встретить и другие единицы со следующими соотношениями с паскалем:
- 1 Па= 1 Н/м2 ;
- 1 МПа = 10 бар = 10 кгс/см2 ;
- 1 бар = 105 Па = 10-1 МПа = 1,02 кгс/см2 = 750 мм рт. СТ.;
- 1 кrc/cM2 = 9 8'104 Па = 9 8'10-2 МПа = О 98 бар'
- 1 атм = 1,01·{05 Па = 1,01:10-1 МПа = 1,013 бар ~ 760 .мм рт, ст,;
- 1 мм вод. СТ. = 10 Па = 1,02·10-4 кгс/см2 ;
- 1 мм рт, СТ, = 133,3 Па = 1,36'10-3 кгс/см2 ;
- 1 фyнr/дюйм2 = 0,069 бар = 0,07 кгс/см2 = 6,89'10-3 МПа.
В технике в настоящее время продолжают применятъ систему единиц МКГСС, в которой за единицу давления принимется 1 кгс/м2 :
1 кгс/м2 = 9,81 Па или 1 Па = 0,102 кгс/м2 .
Говоря о преимуществах гидропривода перед другими видами приводов машин, следует отметить простоту автоматизации работы гидрофицированных механизмов, возможность автоматического изменения их режимов работы по заданной проrpамме.
Гидравлический привод и гидравлическое регулирование обладают рядом преимуществ, обеспечивающих их широкое применение в дорожных машинах
- небольшие raбариты и масса гидромашин и соответственно небольшой момент инерции вращающихся частей, блaroдаря чему время их разгона не превышает долей секунды в отличие от электродвигателей, у которых время разгона может составлять несколько секунд;
- возможность преобразования вращения вала насоса в поступательное движение штока гидpоцилиндра и рабочего органа без применения механических передач;
- глубокое, бесступенчатое и простое регулирование скорости движения выходного звена и обеспечение малых устойчивых скоростей(минимальная угловая скорость вращения вала гидромотора может составлять 2-3 об/мин), а также крутящего момента и подъемной силы;
- возможность частоro реверсирования движения выходноro звена гидропередачи. Например, частота реверсирования вала гидромотора может быть доведена до 500, а пока поршня гидроцилиндра даже до 1000 реверсов в минуту. В этом отношении гидропривод уступает лишь пневматическим инструментам, у которых число реверсов может достигать 1500 в минуту;
- большое быстродействие и наибольшая механическая и скоростная жесткость. Механическая жесткость - величина относительноro позиционного изменения положения выходного звена под воздействием изменяющейся внешней нагрузки. Скоросная жесткость
- относительное изменение скорости выходноro звена при изменении приложенной к нему нагрузки;
- автоматическая защита гидросистем от вредного воздействия перегрузок благодаря наличию предохранительных клапанов;
- хорошие условия смазки и антикоррозийная защита деталейи элементов гидроаппаратов, что обеспечивает их надежность и долговечность.
Так, например, при правильной эксплуaтации насосов и гидромоторов срок их службы может быть доведен в настоящее время до 5-10 тыс. ч работы под нarpузкой, гидроаппараrypа может не ремонтироваться в течение долгого времени (до 10-15 лет);
- простота преобразования вращательного движения вала в возвратно-поступательное и возвратно-поворотные движения штока гидроцилиндра или рабочего органа без применения каких-либо механических передач, подверженных износу;
- высокая надежность при условии надлежащего качества изготовления и технического обслуживания;
- возможность развивать большие усилия (крутящий момент)при относительно малом объеме двигателя, Т.е. высокая энерго-напряженность;
- автоматическое реверсирование подачи;
- перемещение рабочего органа может осуществляется из состояния покоя при полной нarрузке;
- бесступенчатое и простое реryлирование и управление скоростью, крутящим моментом и подъемной силой;
- надежное и простое предохранение от перегрузки;
- возможность выполнения быстрых и также медленных высокоточных операций;
- сравнительно простая аккумуляция энергии;
- возможность применения высокорентабельных централизованных систем приводов в сочетании с децентрализованным преобразованием гидравлической энергии в механическую.
