книги из ГПНТБ / Гидросистемы высоких давлений

П Р Е Д И С Л О В ИЕ

Объемный гидропривод широко применяется в машинострое­ нии. Он имеет ряд преимуществ перед механическим, пневмати­ ческим и электрическим приводами.

Объемный гидропривод обеспечивает возможность передачи энергии потока жидкости на значительные расстояния. При по­ мощи его особенно просто осуществлять прямолинейные и вра­ щательные движения рабочего исполнительного механизма. Он обеспечивает возможность точного регулирования усилий, ско­ ростей и перемещений исполнительных механизмов, осуществле­ ния частных и быстрых переключений. Все эти качества созда­ ют благоприятные условия для использования гидропривода при автоматизации работы машин самой различной конструкции.

Гидравлический привод имеет малую инерционность в рабо­ те, надежно предохраняет машину от перегрузок. Сложные гид­ росистемы обычно состоят из простых стандартных, нормальных элементов.

При установке гидроприводов, работающих с давлением 200 кгс/см2 , взамен механических и электрических общий вес машины уменьшается на 15—20%, при этом значительно сокра­ щается количество быстроизнашивающихся деталей. С перехо­ дом на более высокие давления эти преимущества гидропривода становятся еще более ощутимыми. Так гидравлические прессы, работающие с давлениями жидкости 800—1300 кгс/см2 , по срав­ нению с прессами, работающими с давлениями 200—300 кгс/см2 , при равных усилиях прессования получаются в среднем в 2— 3 раза легче.

Создание и применение гидросистем высоких давлений соот­ ветствует современным направлениям развития отечественного машиностроения. В директивах по девятому пятилетнему плану развития СССР имеются прямые указания на необходимость освоения машин с гидросистемами высоких давлений.

Было бы неправильно полагать, что использование высоких давлений в гидросистемах можно осуществить не изменяя конст­ рукцию основных элементов, а просто увеличивая их прочность. Задача создания гидросистем высокого давления на базе обыч­ ных схем объемного гидропривода с объемным или дроссельным регулированием практически не разрешима, так как давления

порядка 1000—5000 кгс/см2 при помощи серийных насосов и нор­ мализованной аппаратуры управления и распределения получить нельзя. Эта задача может быть решена только с использованием гндромультипликаторов.

С применением высоких давлений жидкости в гидросистемах возникает ряд вопросов, которые требуют теоретического и экс­ периментального решения. Большинство современных гидравли­ ческих устройств работает при давлениях, не превышающих 400 кгс/см2 . Если при этом во многих случаях можно не учиты­ вать сжимаемость, изменения вязкости и модуля упругости рабочей жидкости, деформацию деталей (камеры высокого дав­

Создание гидросистем высоких и сверхвысоких давлений вы­ зывает затруднения также и потому, что многие вопросы рас­ чета, проектирования и технологии изготовления полностью еще не решены. Нет специальной литературы, в которой было бы рассмотрено создание гидросистем высоких и сверхвысоких дав­ лений.

В настоящей книге изложен материал, обобщающий резуль­ таты работ, проведенных в Волгоградском политехническом ин­ ституте, Волгоградском проектно-конструкторском институте ав­ томатизации и механизации и на Волгоградском заводе бурово­ го оборудования «Баррикады» по созданию гидросистем высоких давлений для прессов и других машин.

По разработанной авторами методике рассчитана, спроекти­ рована и изготовлена гамма гидромультипликаторов для давле­ ний 350, 500, 1000, 1200, 2000, 4000 кгс/см2 , с максимальной по­ дачей 0,5—2 л/мин и регулированием подачи от нуля до макси­ мальной непосредственно во время работы.

Созданные гидромультипликаторы предназначены для рабо­ ты на минеральных маслах, технической и дистиллированной во­ де и т. д. Они используются в малогабаритных гидравлических прессах, в гидравлических прессах с выдержкой под давлением, предназначенных для прессования термореактивных пластмасс, полимеров, резинотехнических изделий, при проведении гидрав­ лических испытаний узлов на герметичность, разрушении изде­ лий типа проба — деталь, и т. д.

ние распределительной, регулирующей и вспомогательной аппа­ ратуры, имеющей достаточную работоспособность при данных давлениях рабочей жидкости. При этом все элементы гидроси­ стемы должны быть соединены между собой особо прочной и надежной присоединительной арматурой и трубопроводами.

В связи с тем, что отечественной промышленностью еще не налажено серийное производство насосов, распределительной, регулирующей и вспомогательной аппаратуры с рабочим давле­ нием 1000—5000 кгс/см2 , возникают трудности в приобретении таких насосов и гидроаппа­

ратуры.

В ряде случаев гидроси­ стемы высоких давлений це­ лесообразно создавать по другой схеме, при которой для получения высоких дав­ лений в некоторой части гидросистемы в нее, кроме серийного насоса и аппара­ туры, включается гидромульгнплнкатор и аппаратура распределения и управления им.

Гидромультипликатором

в тех случаях, когда необходимо развивать большие давления при малых расхода жидкости [2, 4, 12]. Однако иногда примене­ ние гидромультипликаторов может быть более целесообразным,, чем насоса высокого давления, и при давлении ниже 1000 кгс/см2 .

Коэффициент мультипликации давления, под которым пони­ мают отношение давления на выходе из гидромультипликатора к давлению на входе в него, может достигать 1000, так, напри­ мер, имеются гидромультипликаторы, которые повышают давле­

следующим образом. Насос низкого давления 2 приводится в дей­ ствие от электродвигателя 1. Жидкость, нагнетаемая насосом из бака 8, поступает через разгрузочный и предохранительный кла­ паны к распределителю 3 и далее по трубопроводу в нижнюю часть цилиндра гидромультипликатора, а через обратный кла­ пан 6 в верхнюю часть. Принцип мультипликации заключается 6

без возвратных пружин, но с ограничителями подъема. Послед­ ние, как правило, представляют собой стальные шпильки, рас­ положенные поперек всасывающих штуцеров, или объединяются с технологическими заглушками. Нагнетательные клапаны 4 ос­ нащаются возвратными пружинами с ограниченным усилием при­ жима. Посредством штуцеров 5 и трубопроводов гидромульти­ пликатор соединяется с испытуемой емкостью или исполнитель­ ным механизмом.

Рис. 3. Схема гидросистемы с гндромультпплнкатором двойного действия

Жидкость, подаваемая вспомогательным насосом, очищается при помощи щелевого фильтра 6, а заданное давление гидроси­ стемы привода поддерживается предохранительным клапаном 7 типа Г52-1 или БГ54-1. В качестве механизма реверсирования применяется золотник 8 с гидроуправлением; возможно исполь­ зование золотников типа от Г72-12 до Г72-17. Кинематическая связь рычага крана реверсирования 9 со штоком поршня рабо­ чего цилиндра обеспечивается при помощи регулируемых упоров, позволяющих регулировать ход плунжера. Рычаг и упоры на рис. 3 не показаны. Величина паузы при реверсировании настраи­ вается дросселями, расположенными в торцевых крышках золот­ ника 8.

Суммарный слив масла, отработавшего в рабочем цилиндре, проходит через дроссель 10, обычно типа Г55-2. Автоматический регулятор дросселя стабилизирует число ходов гидромультипли­ катора независимо от степени нагрузки на плунжерные насосы. Гидросистема привода работает с постоянным противодавлени­ ем, которое колеблется в пределах 8—12 кгс/см2 .

8