Об’ємний гідропривод: Конспект лекцій (Лекції 1-36: Загальні відомості про об’ємний гідропривод. Нові прогресивні технології і перспективи розвитку гідроприводів)

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ “КПІ”

Кафедра прикладної гідроаеромеханіки і механотроніки

Буслов В.К.

Об’ємний гідропривод

Конспект лекцій для студентів, що навчаються за фахом

“Гідравлічні і пневматичні машини ”

КИЇВ 2009

Розділ 1. Загальні відомості про об’ємний гідропривод і робочі рідини

Тема 1.1. Загальні відомості і принцип дії  об’ємного гідроприводу

Лекція 1. Вступ. Загальні відомості про об’ємний гідропривод. Економічна доцільність і галузі застосування.

Гідравлічні приводи набули досить широкого поширення для здійснення руху робочих органів різних машин. В машинобудуванні використовуються гідравлічні приводи в системах автоматичного керування робочими органами машин, які працюють за замкненим технологічним циклом – в циклових системах керування. До них належать системи автоматичного керування металорізальних верстатів і автоматичних ліній, роботів-маніпуляторів та пресів, технологічних машин металургійної, харчової і легкої промисловості та ін.

Значне поширення гідравлічних приводів у різних галузях машинобудування зумовлюється рядом їхніх істотних переваг, до яких перш за все належать можливість одержання великих сил та обертаючих моментів при порівняно малих розмірах гідродвигунів, плавність переміщення, забезпечення безступінчастого регулювання швидкості у широкому діапазоні, мала інерційність, простота здійснення прямолінійних зворотно-поступальних рухів та автоматичного керування робочими органами, легкість запобігання перевантаженням, висока експлуатаційна надійність.

Верстатобудування належить до тих галузей, де гідравлічні приводи використовуються традиційно. В наш час у металорізальних верстатах та ковальсько-пресовому обладнанні гідропривод використовується для здійснення як головних, так і допоміжних рухів, в тому числі автоматичних слідкуючих переміщень виконавчих механізмів, приводу робочих органів технологічних машин та роботів-маніпуляторів, затискних, фіксуючих та транспортних пристроїв.

В останні роки об’ємний гідропривод широко використовується в сільськогосподарських, будівельно-дорожніх, транспортних машинах. В гірничому машинобудуванні гідропривод застосовується в прохідницьких та вугільних комбайнах, стругових установках, бурових верстатах, щитах для проходки тунелів, механізованому кріпленні гірничих лав та ін.

Широко застосовуються гідравлічні приводи в літальних апаратах.

При незаперечних високих якостях гідравлічного об’ємного привода слід відзначити й властиві йому недоліки. Гідроприводи поступаються електричним приводам у відстані транспортування енергії від джерела постачання до його споживачів та в швидкості передачі командних сигналів внаслідок їхнього уповільненого проходження у рідкому середовищі.

1. Області застосування гідроприводу

1. Системи управління літаків та ракет: системи повороту закрилків, гідроприводи  шасі, радіолокаційні системи, системи управління рульовими поверхнями та ін.

2. Сільськогосподарське машинобудування.

3. Верстатобудування.

4. Приводи будівельно-шляхових машин.

5. Гірничо- видобувна промисловість.

6. Металургійна промисловість.

7. Роботи та маніпулятори.

8. Залізничний транспорт.

2. Переваги гідроприводу

1.  Малі габарити і мала питома вага на одиницю розвинутої потужності.

2.  Висока швидкодія, обумовлена малою інертністю обертових частин, що забезпечує швидку зміну режиму роботи і високу позиційну точність.

3.  Можливість безступеневого керування швидкості руху вихідної ланки, плавність роботи.

4.  Простота отримання лінійних переміщень.

5.  Можливість простого і надійного захисту від перевантаження, можливість роботи до жорсткого упора.

6.  Можливість роботи в динамічних режимах при частих змінах швидкості і

напрямку руху.

7.  Добра змащуваність.

8.  Гідропривід має високу механічну жорсткість по відношенню до навантаження.

3.Недоліки гідроприводу

1. Гідравлічні витрати при русі рідини, які викликають її нагрів, а також деталей і вузлів і зменшення ККД.

2. Витоки рідини внутрішні і зовнішні, зменшують ККД і викликають забруднення робочого місця.

3. Необхідність фільтрації робочої рідини.

4. Зміна характеристик дроселюючих пристроїв при зміні густини робочої рідини.

5. Зміна характеристик відповідно відпрацюванню ресурсу.

6. Трудомісткість виготовлення окремих вузлів гідроприводу.

7. Підвищена пожежна небезпечність.

8.Невисока швидкість передачі сигналів в каналах трубопроводу.

Література [2], стор. 5-10; стор. 5-11; [8], стор. 3-6. Відеофільм.

Лекція 2. Принцип дії та основні параметри об’ємного гідроприводу. Принципова схема гідравлічного приводу.

                        1. Принцип дії гідроприводу

Принцип дії гідроприводу базується на законі Паскаля і високому модулі об’ємного стиснення робочої рідини (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Принцип дії гідроприводу: Н – насос, Д – двигун