Устройството и принципът на работа на хидравличното задвижване
Бийски технологичен институт (филиал)
Федерална държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование
"Алтайски държавен технически университет на името на I.I. Polzunov"
ИЗЧИСЛИТЕЛНА РАБОТА ПО ХИДРАВЛИКА
ПРОЕКТИРАНЕ НА ОБЕМНО ХИДРАВЛИЧНО ЗАДВИЖВАНЕ
Завършен: студ. гр. ВУАС-01 Тарановски С. Г.
Проверил: доц. кат. ПАХТ Корабелников Д.В.
СЪДЪРЖАНИЕ:
1 ОБЕМНО ХИДРАВЛИЧНО ЗАДВИЖВАНЕ.. 4
1.1 Устройството и принципът на работа на хидравличното задвижване. 4
1.1.1 Принципни схеми на хидравлични задвижвания. 4
1.2 Работни течности. 6
1.3 Обемни помпи .. 6
1.3.1 Величини, характеризиращи работния процес на обемни помпи. 7
1.3.2 Бутални помпи .. 8
1.3.3 Помпи с фиксирани лопатки. 9
1.3.4 Зъбни хидравлични машини .. 11
1.4 Хидравлични двигатели. единадесет
1.4.1 Хидравлични цилиндри.. 11
1.4.2 Ротационни хидравлични двигатели. 12
1.4.3 Хидравлични мотори .. 13
1.4.4 Аксиално-бутални хидравлични двигатели тип G15-2. Н (ГОСТ 21229-75) 14
1.5 Хидравлично оборудване. 14
1.5.1 Клапани. 15
1.5.2 Хидравлични клапани .. 16
1.5.3 Хидравлични дросели. 16
2 ОСНОВНИ ПРИНЦИПА НА ПРОЕКТИРАНЕТО НА ХИДРОСИСТЕМАТА. 17
2.1 Общи принципи за изграждане на хидравлична задвижваща верига. 17
2.2. Предварителен изчисление на хидравличното задвижване. 20
2.3 Прецизно изчисление. 22
ВЪВЕДЕНИЕ
Напоследък, във връзка с интензивното развитие на промишленото производство и широкото въвеждане на инструменти за автоматично управление в него, въпросът за проектирането на хидравлично задвижване и неговото приложение в машиностроенето и други отрасли стана изключително важен.
Използванехидравличното задвижване в машинообработващата промишленост прави възможно опростяването на кинематиката на машинните инструменти, подобряването на точността, надеждността и нивото на автоматизация.
Широкото използване на хидравличните задвижвания в машиностроенето се определя от редица техни значителни предимства пред другите видове задвижвания и най-вече от получаването на големи сили и мощности с ограничени размери на хидравличните двигатели. Хидравличните задвижвания осигуряват широк диапазон на безстепенно регулиране на скоростта (при добра плавност на движението), възможност за работа в динамични режими с необходимото качество на преходните процеси, защита на системата от претоварване и прецизен контрол на действащите сили. С помощта на хидравлични цилиндри е възможно да се получи праволинейно движение без кинематични трансформации, както и да се осигури определено съотношение на скоростите напред и назад.
В съвременните металорежещи машини и гъвкави производствени системи с висока степен на автоматизация на цикъла е необходимо изпълнението на различни движения. Компактните хидравлични двигатели могат лесно да бъдат интегрирани в машинни инструменти и свързани чрез тръбопроводи към помпен агрегат, съдържащ една или две помпи. Такава система отваря широки възможности за автоматизация на цикъла, контрол и оптимизация на работните процеси, използване на копирни машини, адаптивни или софтуерни системи за управление, лесна е за надграждане и се състои главно от унифицирани продукти, масово произвеждани от специални фабрики. Основните предимства на хидравличното задвижване също трябва да включват повишена твърдост и издръжливост.
Най-ефективното използване на хидравличното задвижване е в машини с възвратно-постъпателно движение на работния орган, във високоавтоматизирани и многоцелеви машини, модулни машини и автоматични линии, гъвкави производствени системи. Повече от една трета са оборудвани с хидравлични задвижванияпроизведени в света на индустриалните роботи.
Хидравличните задвижвания имат сериозни недостатъци, които ограничават използването им в машиностроенето. Те включват: загуби от триене и изтичане, които намаляват ефективността на задвижването и причиняват нагряване на течността; чувствителността на работния флуид към нарушаване на температурния режим и замърсяване. Това налага използването на спомагателни устройства - топлообменници и фини филтри, което от своя страна оскъпява хидравличните задвижвания и усложнява поддръжката им.
Въпреки това, с правилно проектиране, производство и експлоатация на хидравлични задвижвания, техните недостатъци могат да бъдат сведени до минимум.
Ето защо през последните години проблемът с разработването на хидравлични задвижвания за машиностроенето и други индустрии получава все по-голямо внимание.
НАПРЕЖЕНИЕ ХИДРАВЛИЧЕН АКТУАТОР
Устройството и принципът на работа на хидравличното задвижване
Обемно хидравлично задвижване е набор от обемни хидравлични машини, хидравлично оборудване, хидравлични линии и спомагателни устройства, предназначени за пренос на енергия и преобразуване на движение през течност.
Принципът на работа на обемно хидравлично задвижване се основава на ниската свиваемост на падащи течности и пренос на налягане съгласно закона на Паскал. Помислете за най-простото хидравлично задвижване (Фигура 1). Два цилиндъра 1 и 2 са пълни с течност и са свързани помежду си с тръбопровод. Бутало 1 се движи надолу под действието на сила, принуждавайки течността в цилиндър 2. В същото време буталото на цилиндър 2 се движи нагоре и преодолява товара.
Фигура 1 - Схема на най-простото хидравлично задвижване
Ако пренебрегнем загубите на налягане в системата, тогава според закона на Паскал налягането в цилиндри 1 и 2 ще бъде еднакво и равно на:
,
където са площите на буталата на цилиндри 1 и 2.
Ако приемем, че течността е практически несвиваема, можем да запишем:
или .
,
където pQ е мощността на флуидния поток;
- мощността, развита от буталото на цилиндър 2, т.е. работата на изходната връзка на системата за единица време.
При хидравличните задвижвания задвижващите механизми на машините получават енергия от своя източник чрез потока на течността. Движещата се течност има три форми на механична енергия: потенциална енергия на позицията, потенциална енергия на налягането и кинетична енергия. При обемно хидравлично задвижване потенциалната енергия на налягането на течността се преобразува с помощта на обемни хидравлични двигатели в механична енергия на движение на изходната връзка. Кинетичната енергия и потенциалната енергия на позицията обикновено се пренебрегват, тъй като тяхната величина е непропорционално малка в сравнение с енергията на налягането.