Класификация и принцип на действие на хидравличните задвижвания
В зависимост от конструкцията и вида на елементите, включени в хидравличната трансмисия, обемните хидравлични задвижвания могат да бъдат класифицирани по няколко критерия.
1. Според естеството на движението на изходната връзка на хидравличния двигател: хидравлично въртящо се задвижване (фиг. 1.2, а), когато хидравличен двигател се използва като хидравличен двигател, в който задвижваната връзка (вал или корпус) извършва неограничено въртеливо движение; транслационно хидравлично задвижване (фиг. 1.2, b, c), при което като хидравличен двигател се използва хидравличен цилиндър - двигател с възвратно-постъпателно движение на задвижваната връзка (бутален прът, бутало или корпус); хидравлично въртящо се задвижване (фиг. 1.2, d), когато като хидравличен двигател се използва въртящ се хидравличен цилиндър, в който задвижваната връзка (вал или корпус) извършва възвратно-постъпателно въртеливо движение под ъгъл, по-малък от 360 .
2. При възможност управлявайте: регулируемо хидравлично задвижване, при което по време на работа скоростта на изходното звено на хидравличния двигател може да се променя по необходимия закон. От своя страна регулирането може да бъде дроселово (фиг. 1.2, b, d), обемно (фиг. 1.2, a), обемно-дроселово или промяна в скоростта на двигателя, който задвижва помпата. Регулирането може да бъде ръчно или автоматично. В зависимост от задачите на регулиране, хидравличното задвижване може да бъде стабилизирано, програмно или серво. Отделна лекция ще бъде посветена на регулирането на хидравличното задвижване; нерегулирано хидравлично задвижване, което не може да променя скоростта на движение на изходното звено на хидравличната трансмисия по време на работа.
3. Според схемата на циркулация на работния флуид: хидравлично задвижване със затворена циркулационна верига (фиг. 1.2, а), при което работната течност от хидравличния двигател се връща към смукателната хидравлична линия на помпата. Хидравлично задвижване сзатворената циркулация на работния флуид е компактна, има малка маса и позволява висока скорост на ротора на помпата без риск от кавитация, тъй като в такава система в смукателния тръбопровод налягането винаги е по-високо от атмосферното. Недостатъците включват лоши условия за охлаждане на работната течност, както и необходимостта от източване на работната течност от хидравличната система при смяна или ремонт на хидравлично оборудване; хидравлично задвижване с отворена циркулационна система (фиг. 1.2, b, c, d), в която работният флуид е постоянно във връзка с хидравличния резервоар или атмосферата. Предимствата на такава схема са добри условия за охлаждане и почистване на работната течност. Такива хидравлични задвижвания обаче са обемисти и имат голяма маса, а скоростта на ротора на помпата е ограничена от допустимите (от условията на некавитационна работа на помпата) скорости на движение на работния флуид в смукателния тръбопровод.
4. Според източника на доставка на работния флуид: помпени хидравлични задвижвания, при които работният флуид се подава към хидравличните двигатели от помпи, които са част от тези хидравлични задвижвания; акумулаторни хидравлични задвижвания, при които работната течност се подава към хидравличните двигатели от хидравлични акумулатори, предварително заредени от външни източници, които не са част от тези хидравлични задвижвания; главни хидравлични задвижвания, при които работната течност се подава към хидравличните двигатели от специална линия, която не е част от тези задвижвания.
5. Според вида на задвижващия двигател хидравличните задвижвания могат да бъдат електрически задвижвани, задвижвани от двигатели с вътрешно горене, турбини и др.
Принципът на действие на обемното хидравлично задвижване се основава на закона на Паскал, според който всяка промяна в налягането във всяка точка на течността в покой, която не нарушава нейното равновесие, се предава на другите му точки без промяна (фиг. 1.2).
Помпа 1работната течност се подава към напорния хидравличен тръбопровод 3 и след това през разпределителя 5 към хидравличния двигател 2. В една позиция на хидравличния разпределител се извършва ходът на хидравличния двигател, а в другата позиция е на празен ход. От хидравличния двигател течността преминава през разпределителя към дренажния хидравличен тръбопровод и след това или към хидравличния резервоар 9, или към смукателния хидравличен тръбопровод на помпата (в хидравлични задвижвания с затворена верига на циркулация на работния флуид, вижте фиг. 1.2, а). В резервоара течността се охлажда и отново постъпва в хидравличната система. Надеждната работа на хидравличното задвижване е възможна само при правилно почистване на работната течност с филтри 8.
Регулирането на скоростта на изходното звено на хидравличния двигател може да бъде дроселово или обемно. При управление на дросела в хидравличната система са монтирани нерегулирани помпи и промяната на скоростта на изходната връзка се постига чрез промяна на дебита на работния флуид през дросела 6. При управление на обема скоростта на изходната връзка на хидравличния двигател се променя чрез захранване на регулируема помпа или чрез използване на регулируем хидравличен двигател.
Защитата на хидравличната система от прекомерно повишаване на налягането се осигурява от предпазни клапани 4а или преливни клапани 4b, които са настроени на максимално допустимото налягане. Ако натоварването на хидравличния мотор се увеличи над зададената стойност, тогава целият поток на работната течност ще премине през предпазните или преливните клапани, заобикаляйки хидравличния мотор. Контролът на налягането в отделни секции на хидравличната система се извършва с помощта на манометри 11.
Работата на хидравличните агрегати е придружена от изтичане на работната течност. В хидравлични системи със затворена циркулация течовете се компенсират от специална захранваща помпа 1а (фиг. 1.2, а).
Фиг.1.2. Опции за схеми на хидравлични задвижвания: a - cрегулиране на обема; b - с управление на газта; в - нерегулиран; g - с управление на газта на работа и празен ход