Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Гидроприводы поступательного движенияСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
В таких гидроприводах в качестве гидродвигателя применяется гидроцилиндр. Выходное звено гидроцилиндра, которым может быть как шток, так и корпус, непосредственно соединяется с рабочим органом машины, совершающим возвратно-поступательные перемещения. Это позволяет исключить какие-либо редукторы и преобразователи движений.
Рис. 3.5. Конструктивные схемы исполнения гидроцилиндров В зависимости от конструктивной схемы исполнения различают следующие виды гидроцилиндров. Поршневые гидроцилиндры (рис. 3.5, а, б) имеют рабочую камеру, образованную корпусом и поршнем со штоком. Поршень разделяет рабочую камеру на две полости (поршневую и штоковую). Перемещение штока с поршнем происходит под действием рабочей жидкости, поступающей в соответствующую полость гидроцилиндра. Если на объекте управления будет закреплен неподвижно шток, то перемещение совершает корпус. Поршневой гидроцилиндр может быть выполнен с односторонним (рис. 3.5, а) или двухсторонним (рис. 3.5, б) штоком. При одном и том же подводимом расходе рабочей жидкости скорость перемещения выходного звена у гидроцилиндра с двухсторонним штоком будет одинаковой в двух направлениях. Если технологический цикл машины требует перемещения рабочего органа с различной скоростью в каждом направлении, применяется гидроцилиндр с односторонним штоком, который более прост в изготовлении и имеет меньшие габариты в машине. Плунжерный гидроцилиндр (рис. 3.5, в) имеет одну полость, образованную корпусом и плунжером. Рабочая жидкость перемещает плунжер только в одном направлении. Такие гидроцилиндры очень просты, не требуют обеспечения соосности уплотнительных поверхностей корпуса и поршня со штоком. Они применяются там, где возврат плунжера в исходное положение может быть осуществлен самой нагрузкой. Перечисленные выше гидроцилиндры являются одноступенчатыми. Применяются также телескопические гидроцилиндры (рис. 3.5, г). Они имеют несколько рабочих звеньев и полный ход выходного звена равен сумме ходов всех рабочих звеньев. Благодаря этому длина корпуса гидроцилиндра в несколько раз (в зависимости от числа ступеней) меньше суммарного хода выходного звена, что обеспечивает его компактность. Телескопические цилиндры нашли широкое применение в грузоподъемных машинах и механизмах. Различают также гидроцилиндры одностороннего и двухстороннего действия. В гидроцилиндрах одностороннего действия перемещение выходного звена под действием рабочей жидкости осуществляется только в одном направлении, например под действием нагрузки (рис. 3.5, в) или пружины (рис. 3.5, д). Применение таких гидроцилиндров упрощает гидравлическую схему и позволяет в некоторых случаях повысить надежность работы машины в целом по сравнению с гидроцилиндрами двухстороннего действия (рис. 3.5, а, б, г]. Принципиальные гидравлические схемы гидроприводов поступательного движения с цилиндрами двухстороннего и одностороннего действия показаны на рис. 3.6. Устройства, входящие в состав привода, имеют те же функциональные назначения, что и в гидроприводе с гидромотором (см. рис. 3.3). Скорость движения выходного звена гидроцилиндра равна , (3.8) где — рабочая площадь гидроцилиндра, определяемая в зависимости от того, в какую полость подводится рабочая жидкость, При разработке конструкции гидроцилиндров важнейшей задачей является обеспечение отсутствия наружных утечек рабочей жидкости по штоку или плунжеру и сведение к минимуму внутренних перетечек при достаточной долговечности уплотнений и минимальных силах трения. Поэтому объемный КПД гидроцилиндра можно принимать равным единице. Жесткость нагрузочной характеристики привода будет определяться только утечками в насосе, и, следовательно, будет примерно вдвое выше, чем в гидроприводе с гидромотором. Теоретическое усилие, развиваемое гидроцилиндром, определяется выражением, записанным в статическом режиме работы и с учетом принятых ранее допущений: (3.9) С учетом механических потерь в гидроцилиндре наибольшее усилие, которое может преодолеть гидроцилиндр, составляет Механический КПД цилиндра достаточно высок и составляет = 0,9 — 0,98 [13]. Он определяется в основном потерями на трение в уплотнениях поршней и штоков (плунжеров). Мощность, развиваемая гидроцилиндром, связана с мощностью на приводном валу насоса соотношением (3.10) Следовательно, применение гидроцилиндра в качестве исполнительного двигателя делает привод более экономичным, не говоря уже об исключительной простоте конструкции гидроцилиндра и меньшей его стоимости по сравнению с гидромотором. В телескопических цилиндрах может обеспечиваться последовательное и одновременное выдвижение ступеней, что определяет величину и характер изменения скорости выходного звена.
Рис. 3.6. Принципиальные схемы гидроприводов поступательного движения Гидроцилиндр с последовательным выдвижением ступеней показан на рис. 3.7, а. При подаче рабочей жидкости в поршневую полость А вначале перемещается шток 2 вместе со штоком 3 относительно корпуса, так как рабочая площадь цилиндра в этом случае максимальна. Движение происходит до тех пор, пока шток 2 не дойдет до упора. Скорость перемещения в этот момент составляет. (3.11) Затем будет перемещаться шток 3 относительно неподвижных корпуса и штока 2 со скоростью (3.12) Давления, необходимые для преодоления внешней нагрузки R, соответственно будут составлять (3.13) Существенным недостатком такого гидроцилиндра является ступенчатое изменение скорости и давления в процессе перемещения выходного звена (рис. 3.7, б). Это приводит к толчкам в работе грузоподъемного устройства и ограничивает возможность повышения скорости.
Рис. 3.7. Телескопический гидроцилиндр с последовательным выдвижением ступеней
Рис. 3.8. Телескопический гидроцилиндр с одновременным выдвижением ступеней Этот недостаток устранен в телескопическом гидроцилиндре с одновременным выдвижением ступеней (рис. 3.8, а). При подаче рабочей жидкости от насоса в полость А, шток 2 перемещается вправо со скоростью вытесняя из полости Б в полость В жидкость с расходом . Этот расход заставляет перемещаться шток 3 относительно штока 2 со скоростью Скорость движения выходного звена — штока 3 — относительно корпуса 1 будет равна где F1, F2, F3 — рабочие площади полостей А, Б и В. Учитывая малость толщины стенки между полостями Б и В можно положить, что F1 = F2 + F3. Тогда выражение (3.14) примет вид Обратный клапан служит для заполнения гидроцилиндра жидкостью до начала работы. При подаче рабочей жидкости в правую гидролинию шток 5, смещаясь влево, вытесняет жидкость из камеры В в камеру Б, перемещая при этом шток 2.
Рис. 3.9. Принципиальная схема гидропривода с дифференциальной схемой подключения гидроцилиндра Давление, необходимое для преодоления нагрузки выходным звеном, равно р1 =R/F3. Из условия равновесия штока 2, записанного с учетом отмеченного выше допущения , следует, что , (3.15) Таким образом, преимуществом этого типа телескопического гидроцилиндра является постоянство скорости (рис. 3.8, в) выходного звена в процессе всего рабочего хода Н. Однако для преодоления одной и той же нагрузки необходимо более высокое давление, так как оно определяется площадью F3, которая обычно меньше F1 и F2 . В гидроприводах поступательного движения часто применяется дифференциальная схема подключения гидроцилиндра к насосу (рис. 3.9), В этом случае используется одноштоковый гидроцилиндр Ц, а направляющий распределитель Р имеет позицию а, в которой напорная линия соединена с двумя выходными линиями. В позиции а расход рабочей жидкости, поступающей к гидроцилиндру равен , где F — рабочая площадь поршневой полости гидроцилиндра; m = F1/F — отношение рабочих площадей гидроцилиндра; F1 — рабочая площадь штоковой полости. Тогда скорость движения поршня гидроцилиндра вправо составит , откуда . Следовательно, дифференциальная схема подключения гидроцилиндра позволяет увеличить скорость движения поршня по сравнению с обычной схемой (рис. 3.6, а) в 1/(1—m) раз при одинаковой подаче насоса. Усилие, развиваемое штоком гидроцилиндра, в этом случае равно , (3.17)
Рис. 3.10. Схема применения гидромотора для поступательных движений что в (1—m) раз меньше по сравнению с обычной схемой подключения гидроцилиндра. В связи с этим нельзя использовать гидроцилиндры с большим соотношением площадей F1 и F2, так как силовые возможности гидроцилиндра уменьшаются, и их может не хватить для преодоления даже сил трения. Поэтому обычно берут mmax = 0,4 — 0,6. Применение гидроцилиндров для осуществления поступательных движений на большие расстояния имеет ряд недостатков. К ним относятся потери качества в динамике из-за увеличения сжимаемого столба рабочей жидкости, сложность изготовления корпуса гидроцилиндра и малая продольная жесткость штока. Поэтому обычно при перемещениях более 1,5 — З м применяют гидромоторы (рис. 3.10), вал которых соединяется с рабочим органом через понижающий редуктор и передачу типа «винт—гайка». Теоретическая скорость движения рабочего органа v при этом определяется из соотношения , (3.18) а теоретическое усилие, развиваемое гидроприводом, R из соотношения , (3.19) где tхв — шаг ходового винта; iр — передаточное отношение редуктора. При использовании гидромотора для поступательных движений по схеме рис. 3.10 надо учитывать и имеющие при этом место недостатки. Так, увеличиваются механические потери, образуется зона нечувствительности за счет зазоров в соединениях. Для повышения чувствительности такого привода вместо ходового винта применяют шариковые винты [15].
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; просмотров: 1948; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.97.14.90 (0.009 с.) |