Общая классификация и структура гидропривода. Принцип действия и основные рабочие параметры объемного гидропривода. Гидросистемы с закрытой циркуляцией жидкости

Общая классификация и структура гидропривода

Уравнение Бернулли Z + P ∕ γ + V2 ∕ 2g Z - геометрический напор – пренебрегают; P ∕ γ – потенциальная энергия давления – объемный (гидростатический) гидропривод; V2 ∕ 2g – кинетическая энергия – гидродинамический привод (центробежные насосы, гидромуфты, гидротрансформаторы). В настоящем курсе рассматривается только объемный гидропривод, получивший преимущественное применение в гидрофицированных машинах и технологическом оборудовании.

Под гидроприводом понимают совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин с помощью рабочей жидкости под давлением.

Механизмы регулирования

Приводной двигатель

Мех. энерг.

Аппарат. упр. и регул.

Гидро- двигатель

Мех. энерг.

Рабочий орган

Гидр. энерг.

Гидр. энерг.

Насос

Гидропривод

• Преимущества гидропривода
• Большой диапазон плавного регулирования.
• Малая инерционность.
• Малый вес и габариты гидродвигателей
• Взаимозаменяемость узлов, нормализация.
• Надежность.
• Широкие возможности для автоматизации.

• Недостатки
• Влияние температуры на свойства жидкости и скоростные характеристики.
• Большие потери энергии (низкий КПД).
• Внешние утечки.

Принцип действия и основные рабочие параметры объемного гидропривода

• 1. рн=рд=р – по закону Паскаля, пренебрегая Δр
• Rд= p · Fдв – по определению
• Rд= Rнагр – по закону Ньютона, пренебрегая
• трением
• Давление является силовой характеристикой и зависит от внешней нагрузки.
• 2. Qн = Qд = Q – условие неразрывности,
• пренебрегая ΔQ
• - по определению
• Расход – скоростная характеристика.
• 3.
• Мощность – функция расхода и давления.
• N = Q p

Rнагр

VД

насос двигатель 4. КПД гидропривода определяется потерями энергии в насосе, гидродвигателе, а также в соединяющих их трубопроводах и аппаратах, через которые движется жидкость от насоса к гидродвигателю и обратно в бак. η = ηН ·ηД ·ηс.у. = ηмех.Н ηг.Н ηоб.Н ηмех.Д ηг.Д ηоб.Д ηг.с.у. ηоб.с.у.

с. у.

Элементы гидропривода по функциональному назначению объединяются в отдельные группы: 1. Источники гидравлической энергии – насосы (шестеренные, пластинчатые, плунжерные, радиально- и аксиально-поршневые, винтовые). 2. Преобразователи энергии – гидродвигатели (гидроцилиндры, гидромоторы, поворотные гидродвигатели). 3. Направляющие аппараты – распределители, обратные клапаны. 4. Регулирующая аппаратура: - управления давлением (напорные гидроклапаны, редукционные и клапаны разности давления) - управления расходом (дроссели, регуляторы потока) 5. Вспомогательная аппаратура – баки, фильтры, аккумуляторы, мультипликаторы. 6. Контрольные устройства – манометры; реле давления, уровня масла, температуры. 7. Гидролинии – всасывающие, напорные, сливные, дренажные (трубы, шланги, сверленые каналы).

Гидросистемы с закрытой циркуляцией жидкости

с баком для слива дренажа и подпитки системы 4

со вспомогательным насосом подпитки 9

Рабочие жидкости гидравлических систем

• Разнообразны условия работы гидросистем по давлению, по расходу, по температуре, по точности движения рабочих органов.
• Различны и требования к рабочим жидкостям:
• должны обладать антикоррозийными свойствами, не разрушать резиновых уплотнений;
• быть однородными по своему составу; не содержать примесей, выделяющих пары при нагревании;
• не поглощать и не выделять воздух - он способствует коррозии деталей, пенообразованию, неравномерному движению рабочих органов, снижению жесткости системы;
• не иметь механических примесей, которые не только приводят к повышенному износу, облитерации, но и являются катализаторами, вызывающими быстрое окисление жидкости;
• обладать хорошей смазывающей способностью;
• вязкость жидкости должна быть оптимальной и возможно меньше изменяться с изменением температуры;
• быть безопасной в пожарном отношении;
• иметь большой модуль упругости;
• быть дешевой.