Определение характеристик гидропривода с объёмным регулированием

 

Что называют объёмным гидроприводом и объёмной гидро­передачей?

Объемный гидропривод– совокупность устройств, состоящая из объёмного насоса, гидродвигателя, гидросети и гидроаппарату­ры, предназначенная для приведения в движение механизмов и ма­шин посредством рабочей жидкости.

Объемная гидропередача – силовой узел гидропривода, со­стоящий из объёмного насоса, гидродвигателя и гидросети. В объёмных гидроприводах обычно применяют роторные насосы: акси­ально-поршневые, радиально-поршневые, пластинчатые и шестерённые. В качестве гидродвигателей используют гидроцилиндры, гидромоторы и поворотные гидродвигатели (с углом поворота вала менее 360º).

Что называют регулируемым гидроприводом и каким путём производится регулирование скорости выходного звена?

Гидропривод, в котором скорость выходного звена объёмного гидродвигателя можно регулировать по определённому закону, называют регулируемым.

Форму­ла для определения скорости поршня (штока) гидропривода по­ступательного движения

 

где v, F_n ‑ скорость перемещения поршня (штока) и площадь порш­ня, на которую действует жидкость.

 

Какими преимуществами обладает объёмный гидропривод по сравнению с другими типами приводов?

Гидропривод, по сравнению с другими приводами, обладает сле­дующими преимуществами:

1. Он позволяет в широких пределах бесступенчато изменять ско­рость выходного звена и обеспечивает получение больших усилий и крутящих моментов, высокое быстродействие, легко управляется и автоматизируется, что даёт возможность создавать следящие си­стемы.

2. Он надёжно ограничивает нагрузку и создаёт удоб­ства в компоновке машины, благодаря возможности отделения на­соса от гидродвигателя.

3. Он имеет небольшие удельную массу и объём (отношение мас­сы и объёма к мощности) и высокую долговечность.

 

Приведите примеры применения гидропривода в технике.

Гидропривод широко внедрился в народное хозяйство. Так, например, применение гидропривода на экскаваторах позволило облегчить их конструкцию и увеличить производительность в 1,2…1,5 раза по сравнению с механическим приводом.

В последнее время вместо механических трансмиссий на трак­торах, экскаваторах и других машинах применяются гидроприводы. Применение бесступенчатых гидротрансмиссий позволяет су­щественно повысить загрузку двигателей, снизить утомляемость водителей (возможно одной рукояткой плавно из­менять скорость на ходу, направление движения и осуществлять динамическое торможение). В конечном итоге коэффициент исполь­зования рабочего времени машинотракторных агрегатов повыша­ется на 15…25%.

Что называют характеристикой объёмного гидропривода?

Характеристикой гидропривода называют аналити­чески или графически выраженные зависимости: скорости v выходного звена, n_м, коэффициента полезного действия η и мощности N от приложенной нагрузки Р, М при постоянном расходе Q, т.е. зависимости v = f(P), N = f(P), η = f(Р) или n_м = f(М), N = f(M), η = f(M). При этом v = f(P) или n_м = f(М) называют механическими характеристиками, a N = f(P), η = f(P) или N = f(M), η = f(M) – энергетическими.

Какие параметры необходимы для получения характеристи­ки гидропривода?

Скорость v выходного звена, n_м, коэффициента полезного действия η и мощности N от приложенной нагрузки Р, М при постоянном расходе Q.

Что называют полезной мощностью гидропривода и какие параметры необходимы для её определения?

полезную мощность гидропривода N_n, кВт:

где М_н - момент на насосе, Н∙м :

где F_о - нагрузка на плечо при холостой работе электродвигателя, отделённого от насоса, Н; 1_н - длина плеча, м;

n_м - частота вращения гидромотора.

Из каких основных узлов состоит установка для испытания объёмного гидропривода, каково назначение этих узлов?

Установка представляет гидропривод вращательного движения с замкнутой циркуляцией жидкости, оснащенный контрольно-измерительной аппаратурой. Установка включает: регулируемый насос, нерегулируемый гидромотор , напорную и всасывающую гидролинии, предохранительные клапаны , фильтр , охладитель и систему подпитки (насос подпитки с электродвигателем , фильтр, охладитель , предохранительный клапан , обратные клапаны и бак ). Приборы, входящие в состав контрольно-измерительной аппаратуры, служат для замера: подачи (расходомер), давления на входе в насос p_вх (манометр ), на выходе из него p_вых (манометр ), давления на входе в гидромотор p_м (манометр ), мощности насоса (балансирный электродвигатель с весами и рычагом и тахометром), полезной мощности гидромотора (тормоз с весами и рычагом и тахометром), температуры рабочей жидкости (термометр). При необходимости замера утечек из насоса и гидромотора по гидролиниям необходимо иметь мерную ёмкость и секундомер.

Установка работает следующим образом. Регулируемый реверсивный насос приводится в действие балансирным электродвигателем с регулируемой частотой вращения. Рабочая жидкость по напорной гидролинии подаётся в гидромотор , далее проходит через расходомер, фильтр, охладитель и по всасывающей гидролинии в насос. Для предохранения установки от перегрузки служат предохранительные клапаны, которые пропускают через себя часть жидкости во всасывающую гидролинию при давлении, большем давления настройки клапана p_н∙к. Утечка жидкости компенсируется системой подпитки. Насос подпитки в действие электродвигателем . Уменьшение давления во всасывающей гидролинии, по сравнению с давлением подпитки p_под = (0,5…1,0) МПа, на которое настроен предохранительный клапан, приводит к открытию обратного клапана 7, благодаря чему жидкость поступает во всасывающую гидролинию. Когда давление во всасывающей гидролинии достигает величины давления подпитки p_под, поступление жидкости в неё прекращается и в дальнейшем жидкость от насоса подпитки через клапан поступает в бак.

Описанная выше установка позволяет проводить испытания регулируемого (нерегулируемого) насоса, нерегулируемого (регулируемого) гидромотора и гидропривода с замкнутой циркуляцией жидкости в целом.

 

Лабораторная работа 2