Робочі рідини для гідросистем тракторів і сільськогосподарських машин

Рідина гідроприводу є робочим елементом, що дозволяє передавати енергію від насоса до гідравлічного двигуна. Робочі рідини об'ємних гідроприводів повинні мати хороші змащуючі властивості по відношенню до матеріалів пар, що труться, і ущільнень, малу зміну в'язкості в діапазоні робочих температур, високий модуль пружності, малу пружність парів і високу температуру кипіння, бути нейтральним до матеріалів гідравлічних агрегатів і захисних покриттів, а також володіти високою механічною стійкістю, стабільністю характеристик в процесі зберігання і експлуатації.

Вибір марки мінеральної оливи визначається температурними умовами, режимом роботи гідроприводу і його номінальним тиском, яким повинні відповідати найважливіша фізична властивість оливи — в'язкість. Завищення або заниження в'язкості оливи приводить до погіршення експлуатаційних властивостей гідроприводу.

Для гідроприводів з легким режимом роботи і меншим номінальним тиском слід застосовувати оливи з меншою в'язкістю, чим для гідроприводів з важким режимом роботи і великим номінальним тиском. Так, при тиску 7.20 МПа слід застосовувати оливу з кінематичним коефіцієнтом в'язкості ν = 0,2…0,4 см²/с, при температурі 50 ±С.

Залежно від типу насоса, що застосовується в гідроприводі, можна рекомендувати робочі рідини:

§ для аксіально-поршневих насосів, в'язкість оливи: мінімальна ν = 0,06…0,08 см²/с і максимальна ν = 18…20 см²/с;

§ для роторно-пластинчастих насосів, в'язкість оливи: мінімальна ν = 0,1…0,12 см²/с і максимальна ν = 35…45 см²/с;

§ для шестеренчастих насосів, в'язкість оливи: мінімальна ν = 0,16…0,18 см²/с і максимальна ν = 45…50 см²/с.

Характеристики робочих рідин для систем гідроприводів приведені в додатку 1.

Гідроприводи можуть бути двох типів: гідродинамічні і об'ємні. У гідродинамічних приводах використовується в основному кінетична енергія потоку рідини. У об'ємних гідроприводах використовується потенційна енергія тиску робочої рідини.

Об'ємний гідропривід складається з гідропередачі, пристроїв управління, допоміжних пристроїв і гідроліній (рис.11.2).

Позначення і призначення пристроїв гідроприводів

Насоси. Насос - гідравлічна машина, в якій механічна енергія, прикладена до вихідного валу, перетворюється в гідравлічну енергію потоку робочої рідини. Позначення гідравлічних насосів і двигунів наведено в додатку.

 

Гидродвигуни. Гідродвигун - машина, в якій енергія потоку робочої рідини перетворюється в енергію руху вихідної ланки. Якщо вихідна ланка отримує обертальний рух, то такий гідродвигун називають гідромотором, якщо поступальний, то силовим циліндром. Позначення гідродвигунів обертального руху наведено в додатку.

Гідроциліндри. Як виконавчі механізми (гідродвигунів) застосовуються силові циліндри, які служать для здійснення зворотно-поступальних прямолінійних і поворотних переміщень виконавчих механізмів. Гідроциліндри підрозділяються на поршневі, плунжерні, мембранні і сильфонні. Позначення гідроциліндрів по функціональних ознаках наведено в додатку.

Гідророзподільники призначені для зміни напряму потоку робочої рідини на окремих її ділянках з метою зміни напрямку руху виконавчих механізмів машини, а також для пуску, зупинки і реверсу руху приводу.

Золотникові гідророзподільники. Щілинно-регулюючим елементом золотникових гідророзподільників є циліндровий золотник 1, який залежно від числа каналів (підведень) 3 в корпусі 2 може мати один, два і більше поясочків. На схемах гідророзподільники позначають у вигляді рухомого елементу, на якому указуються лінії зв'язку, проходи і елементи управління. Робочу позицію рухомого елементу зображають квадратом (прямокутником), число позицій відповідає числу квадратів.

Залежно від числа підведень (ліній, ходів) розподільники можуть бути двоходові (дволінійні); триходові (трилінійні), чотири - і багатоходові. Відповідно до цього в позначеннях гідророзподільників перша цифра говорить про число підведень. Наприклад, позначення гідророзподільника "4/2" можна зрозуміти, що він має 4 підведення, тобто він чотириходовий (чотирилінійний).

Приклади побудови умовних графічних позначень розподільників наведено в додатку.

Регулююча і направляюча апаратура. Гідроапаратом називається пристрій, призначений для зміни або підтримки заданого постійного тиску або витрати робочої рідини, або для зміни напряму потоку робочої рідини. Гідроапаратура підрозділяється на регулюючу і направляючу.

Зворотним гідроклапаном називається направляючий гідроапарат, призначений для пропускання робочої рідини тільки в одному напрямі. Вони можуть мати різні щілинно-регулюючі елементи: кульковий, конусний, тарілчастий або плунжерний.

Регулюючі клапани. Регулююча гідроапаратура змінює тиск, витрату і напрям потоку робочій рідині за рахунок часткового відкриття робочого прохідного перетину. Приклади побудови умовних графічних позначень клапанів тиску наведено в додатку 1.

Допоміжні елементи гідроприводів. Допоміжні пристрої гідросистем забезпечують надійну роботу насосів, гідродвигунів, гідроапаратури і всього гідроприводу в цілому. До допоміжних пристроїв відносяться: гідробаки і теплообмінники для робочої рідини, фільтри, пристрої ущільнювачів, гідроакумулятори, гідравлічні замки, а також елементи, якими забезпечується подача команд на включення і виключення виконавчих механізмів.

Умовні графічні позначення допоміжних елементів гідроприводів наведено в додатку.

Принципова схема ГП визначає склад його елементів і зв'язку між ними, дає детальне уявлення про роботу гідроприводу. Елементи ГП на схемі зображуються за допомогою стандартних позначень по ГОСТ 2.781-96 і ГОСТ 2.782-96.

Підставою для розробки принципової схеми ГП є варіант завдання на лабораторну роботу. У нім вказані вимоги до ГП і умов його роботи - ці відомості є початковими даними. На рисунку 11.3 зображений приклад виконання гідравлічної принципової схеми поворотно - поступального руху, на рисунку 11.4 - зразок виконання принципової схеми обертального руху.

 

Рис.11.2. Варіанти принципових схем гідроприводів: а – з об'ємним регулюванням; б - з дросельним регулюванням; в - нерегульований; г - здросельним регулюванням робочого і холостого ходів

 

Для пуску, зупинки і реверсування гідродвигуна служать розподільники. Для підтримки необхідного рівня тиску в гідросистемі встановлено запобіжний клапан. Продуктивність насоса вимірюється витратоміром. Температура робочої рідини контролюється термометром. Об'ємні гідромашини: Н - насос служить для нагнітання рідини в гідросистему, Ц - гідроциліндр служить для здійснення зворотно-поступального руху робочого органу, М - гідромотор приводить робочий орган у обертовий рух. Допоміжні пристрої: Б - гідробак служить для розміщення, охолоджування і очищення робочої рідини., Ф - фільтр призначений для очищення робочої рідини від механічних частинок. Елементи ГП сполучені гідролініями. Приклади складання гідравлічних принципових схем гідроприводу зворотно-поступального і обертального рухів приведені на рисунках 11.3 і 11.4..

За завданням викладача необхідно розробити схему гідравлічну принципову по одному з пропонованих варіантів (дивися нижче), скласти таблицю найменувань, позначень і призначень гідравлічних пристроїв, що входять в принципову схему.

Варіанти завдань для розробки гідравлічних принципових схем:

1. Гідропривід зворотно - поступального руху. Гідророзподільник 4/3 із закритими відводами, нагнітальною лінією і зливом в бак при середньому положенні золотника, з електроуправлінням, дросельне регулювання швидкості гідродвигуна, фільтр в зливній лінії;

2. Гідропривід зворотно-поступального руху з синхронізацією ходу двох гідроциліндрів, фільтр в зливній лінії, гідророзподільник з електроуправлінням і із з'єднанням нагнітальної лінії і відводів на бак;

3. Гідропривід обертального руху, об'ємне регулювання швидкості обертання гідродвигуна, фільтр в зливній лінії, гідророзподільник 4/3 з управлінням від двох електромагнітів, із з'єднанням нагнітальної лінії і обох відведень на бак;

4. Гідропривід обертального руху, дросельне регулювання швидкості, фільтр в зливній лінії, напірна лінія насоса захищена зворотним клапаном. Розподільник 4/3 з управлінням від електромагнітів, із з'єднанням зливної лінії і двох відведень на бак;

5. Гідропривід обертального руху, насос нереверсивний регульований, захищений зворотним клапаном, розподільник 4/3 з електроуправлінням із з'єднанням нагнітальної лінії на бак і закритими відводами, до напірної лінії сполучений редукційний клапан і гідроциліндр, фільтр в зливній лінії.

При розробці гідравлічних принципових схем необхідно керуватися прикладом побудови умовних графічних позначень (додаток 1).

Зміст звіту

1. Підсумки виконання лабораторної роботи представити у вигляді таблиці, що містить найменування, позначення і призначення елементів ГП, що входять в принципову схему і гідравлічну принципову схему гідроприводу (згідно варіанту).

2. Викреслити розроблену принципову гідравлічну схему гідроприводу на міліметровому аркуші формату А 4.

Рис. 11.3. Схема гідравлічна принципова гідроприводу зворотно -поступального руху: Б - гідробак; Н - гідронасос; КП - запобіжний клапан; Р - розподільник 4/3 з управлінням від ручки з фіксатором, із з'єднанням нагнітальної лінії на бак і закритими відведеннями; Ц- циліндр; Ф - фільтр. 1- гідролінія всмоктування; 2, 3 - гідролінії напірні; 4, 5 - гідролінії

 

 

 

Рис.11. 4. Схема гідравлічна принципова гідроприводу обертального руху:

Б - гідробак; Н - гідронасос; М - гідромотор; КП - запобіжний клапан; Р - розподільник 4/3 з управлінням від двох електромагнітів, із з'єднанням нагнітальної лінії і обох відведень на бак; Ф - фільтр; МН – манометр; 1 - гідролінія всмоктування; 2, 3 - гідролінії напірні; 4, 5 – гідролінії зливні; 6 – гідролінія дренажна

 

Контрольні питання:

1. Назвіть основні складові частини ГП, їх графічне позначення і призначення.

2. Якими гідродвигунами забезпечується зворотно - поступальний рух ГП?

3. Якими гідродвигунами забезпечується обертальний рух ГП?

4. Чим регулюється і контролюється рівень тиску в гідросистемі?

5. Чим регулюється швидкість руху гідродвигуна при застосуванні об'ємного і дросельного регулювання.

6. Назвіть гідроапаратуру, що забезпечує зниження тиску в гідросистемі.

7. Як забезпечується синхронізація роботи гідродвигунів?

 

Література

1.О.М.Погорілець, М.С.Волянський, В.Д.Войтюк, С.І.Пастушенко Гідропривід сільськогосподарської техніки К: Вища освіта,2004 -386 с.:іл.

2. Юшкин В.В. Основы расчета объемного гидропривода. - Минск: «Вышейшая школа», 1982.

Лабораторна робота № 12 - 11

Тема: Визначення параметрів гідропристроїв гідроприводів зворотно-поступального руху.

Мета роботи: Вивчити призначення і провести визначення параметрів гідропристроїв гідроприводів зворотно-поступального руху.

Завдання: Провести визначення параметрів гідропристроїв гідроприводів зворотно-поступального руху

Методичне забезпечення: плакати, підручники і методичні вказівки.

Час виконання роботи: 2 години