Привод |
|
Гидролриборы |
|
Электродвигатель |
:[ ^Гидронасос |
||
управленийи |
|||
или двигатель Вт- |
|
регулирован. |
|
реннего сгорания |
|
|
Потребитель
Приводимый в Гидрацилиндр, ' - действие гидродвигатель рабочийорган
Электро или |
Механическая |
Гидравлическая |
Гидравлическая |
Механическая |
тложреил |
энергия |
энергия |
энергия ' |
энергия |
установке. Давление является одной из самых важных величин гидравлики. Его следует определять как силу, действующую на единицу площади.
F_
Р S ’ 0)
где Р — давление в барах; F — сила в ньютонах; S — площадь в см2.
По международной системе СИ сила F измеряется в ньютонах (Н).
1 Н = |
1 кг |
. м |
.кг |
м |
||
1_с* |
* |
с? |
’ |
|||
|
|
|||||
Согласно прежней системе измерений |
|
|
|
|||
1 кгс = 1 |
кг • 9,81^- |
= |
9,81 |
|
||
1 кгс = |
9,81 Н; 1 кгс да 10 |
Н = 1 дан. |
||||
Раньше давление измерялось в кгс/см2:
1 кгс/см2 = 1 ат (1 атмосфера).
В системе СИ 1 бар = 10 Н/см2 = 1 дан/см2;
1 бар = 1,02 кгс/см2;
1 кгс/см2 = 0,98 бар.
Подставив в уравнение (1) основные единицы силы (Н) и площади (м2), мы получим единицу измерения давления паскаль (Па);
1 Па = 1 Н/м2.
Поскольку при применении единицы давления паскаль получаются большие цифровые значения, ее заменяют баром;
1 бар = 100 000 Па.
Давление, возникающее в результате воздействия внешних сил
(Закон Паскаля).
Если на свободную поверхность находящейся в замкнутом кон туре жидкости действует сила F (рис. 38, а ), то в жидкости возни
кает давление.
Величина давления зависит от величины силы, направленной
перпендикулярно поверхности и площади поверхности, на которую действует сила (см. уравнение 1).
Давление равномерно распределяется во все стороны, т. е. оно
одинаково в любой точке. При этом гидростатическое |
давление |
не учитывается. |
|
Передача силы гидравлическим способом. Если сила |
F% будет |
давить на поверхность поршня Si (рис. 38, б), то под поршнем воз
никнет давление которое действует в любой точке си-
Д В С — двигатель автонобиля; Н — насос; д и Д 2, Д 3 — гидродвигатели; Б — бак; Р — гидрораспределитель; П — предохранительный клапан; Af — манометр; N — подводимая энергия; N u ЛГ2, N 3—расходуемая энер гия; / — всасывающая гидролиния: 2 — напорная гндролиния; J—слив
ная гидролиния; 4, 5, 6 — исполнительные гидролинии
стемы, т. |
е. и на поверхности |
S2, |
в |
результате чего возникает |
|
сила F2: |
F2 = Р • S 2. |
|
|
|
|
|
_ |
^ 2 |
или |
^ 2 |
'*S 2 |
|
Тогда "5^ = |
~ s^ |
- j - |
= - g - . |
|
Таким образом, отношение сил, действующих на поршни, прямо пропорционально площадям поверхностей поршней.
Давление в такой системе соответствует всегда величине нагрузки и площади, на которую она действует, т. е. давление уве личивается до тех пор, пока не будет преодолено сопротивление движению жидкости.
Если с помощью силы Fly действующей на поверхность 5 1у воз никнет давление, необходимое для преодоления силы F2 груза,
действующего на |
поверхность S 2, то груз можно поднять (потери |
|
от трения при этом не учитываются). |
||
Расстояния |
и /г2, пройденные поршнями в этом случае, об |
|
ратно пропорциональны площадям |
поверхностей поршней: |
|
|
hi. — |
*^2 |
|
/z2 |
5^ |
Нагнетательный поршень производит ту же работу, что и гру зовой:
А±= Fx • h±\
^2 = ^2 ^2*
Принцип передачи давления. Два поршня (рис. 38, в) с различ ными величинами их площадей соединены друг с другом штоком. Если на поверхность Sx действует давление Pi, то на поршне воз никает сила Fly которая с помощью штока передается на малый поршень. Эта сила действует теперь на поверхность S2. В резуль тате возникает давление Р2. Без учета потерь трения получим:
F ^ F |
^ F ; |
|
P1 ’ S 1 = F1; P2 - S 2 |
= F2 или |
* " * i |
|
^ 2 |
При передаче давления отношение величин давления обратно про порционально отношению площадей поверхностей поршней.
Принцип действия гидросистемы. На поршень простого порш
невого насоса действует сила F (рис. 38, г), в результате чего под
Р
поршнем возникает давление, равное Р = ^ , где S — площадь
поршня. Чем большая сила действует на^поршень, тем выше дав ление. Однако давление увеличивается лишь до тех пор, пока не поднимется груз. В дальнейшем давление не увеличивается, если груз остается постоянным. Таким образом, давление зависит от сопротивления, оказываемого течению жидкости. Если давление достаточное для преодоления сопротивления, груз приходит в дви жение.
Скорость движения груза зависит только от количества жидкости, которое подается в цилиндр. Из нашего примера следует, что чем быстрее движение поршня вниз, тем большее количество жидкости подается в цилиндр за единицу времени и тем с больше^ скоростью осуществляется подъем груза. Однако на практике прщ меняются более сложные системы. Необходимо установить приборы, с помощью которых можно регулировать, например, менять на' правление и скорость движения груза, максимальное давление в цилиндре. Кроме того, нужно заменить ручной поршневой насос насосом с непрерывно действующим приводом.
Приводом называют агрегат для приведения в движение машин и механизмов. Агрегатами в гидравлическом приводе являются гидравлические машины (гидронасосы, гидродвигатели и гидро цилиндры). Гидравлические машины преобразуют энергию движу щейся жидкости в механическую энергию (гидродвигатели, гидро цилиндры) или механическую энергию первичного двигателя
вэнергию жидкости (гидронасосы).
Уавтомобильных кранов с гидравлическим приводом переда ча энергии от двигателя автомобиля к исполнительным механиз
мам осуществляется с помощью гидравлической силовой передачи за счет гидростатического напора рабочей жидкости. Гидропере дача состоит из объемного гидравлического насоса, гидродви гателей и соединяющих их рабочих линий высокого давления (на порные) и низкого давления (сливные, всасывающие, подпиточные).
Принцип действия гидропривода основан на использовании двух главных свойств рабочей жидкости; жидкость является упру гим телом и практически несжимаема; в замкнутом объеме измене ние давления жидкости в каждой точке передается в другие точки без изменения.
Для обеспечения нормальной работы насосов и гидродвигате
лей |
в |
качестве |
рабочей жидкости в |
гидроприводе кранов |
сле |
|||
дует |
применять |
только |
минеральные |
масла, указанные в табл. 5. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
Температура масла, °С |
|
|
||
Марка |
Номер стандарта |
при длительном |
при кратковременном |
минималь |
||||
масла |
или ТУ |
|||||||
|
|
|
|
режиме работы |
|
режиме работы |
ная |
при |
|
|
|
|
|
|
|
запуске |
|
вмгз |
|
ТУ38-ГО1479-74 |
От —35 до +45 |
От —40 до +65 |
—45 |
|||
мгзо |
|
ТУ38-1-01-50-70 |
От 0 до +70 |
|
От —5 до +75 |
—10 |
||
|
|
|
Заменители основных марок масел |
|
|
|||
АУ |
|
ГОСТ 1642-75 |
От — 15 до + 45 |
От —20 до + 65 |
—25 |
|||
И-ЗОА |
|
ГОСТ 25799-75 |
От 0 до + 7 0 |
От —5 до + 75 |
—5 |
|||
При работе насосов и гидродвигателей нагрев масла в гидро системе выше величин, указанных в таблице, не допускается.
Хранить масло следует в чистой опломбированной таре и иметь документ о соответствии его стандарту или техническим условиям.
Гидропривод обладает рядом достоинств в сравнении с механи ческим, к которым прежде всего относятся:
1)независимость расположения узлов и возможность разветв ления мощности. В этом отношении гидропривод подобен электро приводу;
2)простота преобразования вращательного движения в посту пательное. Система насос — гидроцилиндр позволяет легко пре образовывать вращательное движение в поступательное;
3)простота создания больших передаточных чисел и возмож ность бесступенчатого регулирования скоростей и усилий в ши роком диапазоне. Большие передаточные числа в гидроприводах можно получить просто, соответствующим подбором рабочих объемов насоса и гидродвигателя;
4)реверсирование движения исполнительного механизма в гид роприводах не представляет затруднений и не вызывает необходи мости применения дополнительных устройств;
5)высокая компактность передачи и малая масса, приходя щаяся на единицу передаваемой мощности;
6)предохранение гидропривода и машины от перегрузок;
7)легкость стандартизации и унификации элементов и схем гидропривода.
Кнедостаткам гидропривода можно отнести:
1)сложность коммуникаций (трубопроводов и рукавов);
2)большие потери давления на трение жидкости в трубопро
водах; 3) внутренние и наружные утечки жидкости, снижающие
к.п. д. гидросистемы;
4)зависимость характеристик гидросистемы от температуры
жидкости; 5) растворимость воздуха в жидкости и выделение его при по
нижении давления, приводящие к нарушению работы системы.
Принципиальная |
схема гидропривода представлена на рис. |
38, д. От двигателя |
автомобиля ДВС энергия поступает к насосу |
Я и может расходоваться через гидродвигатели Д и Д 2 и Д 3на при вод рабочих механизмов крана. Рабочая жидкость поступает к на сосу Я из бака Б по всасывающей гидролинии 1 и подается по на порной гидролинии 2 к распределителю Р, перед которым установ лен предохранительный клапан Я . Распределитель и клапан со единены с баком сливной гидролинией 3. Распределитель Р соеди нен с 'каждым гидродвигателем исполнительными гидролиниями 4, 5 и 6. В напорной магистрали устаноблен манометр М для конт роля давления в гидросистеме.
При отключенных гидродвигателйх Д и Дг и Дз рабочая жйд-