- •Гидравлика и гидравлические машины
- •Глава 1. Введение. Свойства жидкости
- •1.3.2. Температурное расширение жидкости
- •1.3.3. Вязкость
- •1.4. Понятие о кавитации
- •Глава 2. Гидростатика
- •Глава 3. Гидродинамика
- •1.1. Предмет гидравлики
- •1.2. Основные свойства жидкости
- •1.3. Физические свойства жидкости
- •1.3.1. Сжимаемость жидкости
- •1.3.2. Температурное расширение жидкости
- •1.3.3. Вязкость
- •1.4. Понятие о кавитации
- •Глава 2. Гидростатика
- •2.1. Гидростатическое давление
- •2.2. Основное уравнение гидростатики
- •2.3. Закон Паскаля и его применение в технике
- •Глава 3. Гидродинамика
- •3.1. Задачи и методы гидродинамики
- •3.2. Виды движения жидкости
- •3.3 Понятие о струйчатом движении жидкости
- •3.4. Гидравлические элементы потока
- •3.5. Уравнение постоянства расхода (уравнение неразрывности)
- •3.6. Уравнение Бернулли
- •3.7. Потери напора
- •3.8. Применение уравнения Бернулли в технике
- •3.8.1. Расходомер Вентури
- •3.8.2. Измерительная шайба
- •3.8.3. Струйный насос (эжектор)
- •3.8.4. Трубка Пито
- •3.9. Потери напора при равномерном движении
- •3.10. Режимы движения вязкой жидкости
- •3.11. Местные сопротивления и потери энергии в них
- •3.11.1. Внезапное расширение трубы
- •3.11.2. Постепенное расширение. Диффузоры
- •3.11.3. Внезапное сужение трубы
- •3.11.4. Постепенное сужение трубы
- •3.11.5. Поворот трубы
- •3.11.6. Другие местные сопротивления
- •3.12. Потери напора в гидравлических системах
- •Глава 4. Гидравлический расчет трубопроводов
- •4.1. Основные формулы и методы,
- •4.2. Расчет простого трубопровода
- •Глава 5. Гидравлические машины
- •5.1. Классификация насосов
- •5.2. Основные рабочие параметры насосов
- •5.3. Центробежные насосы
- •5.4. Схема и принцип действия центробежного насоса
- •5.5. Допустимая высота всасывания. Явление кавитации
- •5.6. Шестеренчатые насосы
- •Глава 6. Гидроприводы и гидропередачи
- •6.1. Устройство и принцип действия гидропривода
- •6.2. Принцип расчета объемного гидропривода
- •6.3. Жидкости, применяемые в гидросистемах
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
- •Гидравлика и гидравлические машины
6.1. Устройство и принцип действия гидропривода
Гидропривод включает насос, гидродвигатель, трубопроводы, систему управления и вспомогательные устройства.
Насос, приводимый в работу электродвигателем, служит для преобразования механической энергии двигателя в энергию движущейся жидкости.
Гидродвигатель (гидромотор) преобразует энергию жидкости, поступающей из насоса, в механическую энергию, т.е. выполняет обратное преобразование энергии.
Трубопроводы служат для подвода рабочей жидкости от насоса к гидродвигателю и ее отвода. Они должны быть возможно короче, чтобы расходовать меньше энергии на преодоление сопротивлений.
В систему управления гидропривода входят: регулятор скорости, устройство для обеспечения реверсивного движения, реле давления и времени, золотники, краны.
К вспомогательным устройствам относятся клапаны, резервуары, фильтры, аккумуляторы.
Силовая часть гидропривода (насос и гидродвигатель) называется гидропередачей. Гидропередачи по принципу действия делятся на объемные и гидродинамические. В зависимости о вида движения ведомого звена, осуществляемого гидродвигателем, гидропередачи делятся на два основных типа: возвратно-поступательного и вращательного движений.
В гидропередачах возвратно-поступательного движения, являющихся передачами объемного типа, в качестве гидродвигателей используются силовые цилиндры. В них под действием давления рабочей жидкости поршень совершает возвратно-поступательное движение и приводит в то же движение ведомый орган.
Гидропередачи вращательного движения могут быть объемными и гидродинамическими.
Объемные гидропередачи представляют собой соединение насоса и гидродвигателя роторного типа (шестеренчатые, шиберные и др.). Вал такой передачи связан с вращаемым органом машины.
Гидродинамические гидропередачи представляют собой сочетание центробежного насоса и гидротурбины. Рабочие колеса их сближены и размещены в общем корпусе соосно.
Рассмотрим схему и принцип действия гидропривода с объемной гидропередачей.
1. Объемная гидропередача с возвратно-поступательным движением изображена на рис. 27. Электродвигатель приводит в действие насос 1, который подает жидкость по трубопроводу 2 в механизм управления 3 (распределитель) и отсюда по трубопроводу 4 в левую часть силового цилиндра 5, являющегося гидродвигателем. Поршень 6 гидродвигателя под действием давления жидкости перемещается вправо и при помощи штока приводит в действие ведомый орган станка 8.
П ри движении поршня вправо из правой части цилиндра жидкость по трубопроводам 9 и 10 сливается в бак. Такой процесс будет происходить до тех пор, пока поршень не займет крайнего правого положения. После остановки поршня в крайнем правом положении при помощи распределителя 3 жидкость начнет поступать по трубопроводам 2 и 9 в правую часть гидродвигателя, а из левой части жидкость будет сливаться в бак по трубопроводам 4 и 10. Поршень 6 и ведомый орган станка 8 будут перемещаться влево. Следовательно, поршень, а вместе с ним ведомое вено, совершают реверсивное движение.
На напорном трубопроводе обычно устанавливается предохранительный клапан 11 для того, чтобы обезопасить систему в случае чрезмерного давления при отказе автоматического регулирования насоса. Фильтр 12 предназначается для улавливания твердых частиц, находящихся в жидкости.
2 . Объемные гидропередачи (приводы) вращательного движения включают в себя насос, гидромотор, бачок с жидкостью, которые соединены трубопроводами (рис. 28).
З десь вращательное движение ротора насоса 1 преобразуется во вращательное движение ротора гидродвигателя 2. Жидкость, прошедшая через насос, гидродвигатель и различные устройства сливается в бачок. Включенный в систему, он необходим для компенсации внешних утечек жидкости и температурных изменений ее объема, а также для уменьшения нагревания жидкости в процессе работы. Кроме того, если бачок закрыт, то повышенное в нем давление воздуха создает необходимые условия во всасывающем трубопроводе насоса, исключающие возможность кавитации. Описанная система гидропривода называется открытой.
Возможно устройство гидропривода с замкнутой (закрытой) системой (рис. 29), т.е. без включения бачка в систему. Однако, в этом случае ухудшаются условия охлаждения жидкости, затрудняется фильтрация, осложняется компенсация утечек. Для восполнения объемных потерь обычно устанавливается дополнительный бачок, из которого жидкость поступает в систему через односторонний клапан.
Как правило, ввиду простоты конструкции и хорошего охлаждения жидкости чаще применяют гидроприводы с открытой системой циркуляции.