Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Основные характеристики аксиально-поршневых

Гидромашин серии 200

Таблица 5

Основные характеристики аксиально-поршневых

Гидромашин серии 300

Гидравлическим цилиндром называется объёмный гидродвигатель с ограниченным возвратно-поступательным движением выходного звена относительно корпуса.

В зависимости от конструкции рабочей камеры гидроцилиндры подразделяютна:

► поршневые;

► плунжерные;

► телескопические;

► мембранные;

► сильфонные.

Цилиндры двух последних типов не нашли практического применения в гидроприводах строительных машин.

Рис.89. Устройство гидроцилиндров:

а – одностороннего действия; б – двухстороннего действия с односторонним штоком; в – двухстороннего действия с двухсторонним штоком; 1 – корпус; 2 – шток; 3 – штуцер; 4 – поршень; 5 – манжеты; 6 – возвратная пружина.

Рис.90. Типы креплений корпусов гидроцилиндров:

а – жёсткое за корпус; б – жёсткое за заднюю крышку; в – жёсткое за переднюю крышку; г – шарнирное за корпус; д – шарнирное за заднюю крышку.

Наибольшее распространение на табельной технике получили поршневые гидроцилиндры, структура обозначения которых приведена на рис.20:

Гидродинамический привод (гидродинамическая передача) представляет собой механизм (гидромуфту или гидротрансформатор) для передачи энергии от ведущего вала к ведомому за счёт скоростного напора циркулирующей жидкости (в результате использования кинетической энергии жидкости)

Принципиальная схема гидродинамической трансмиссии показана на рис.

Рис.91. Принципиальная схема гидродинамической передачи:

1 – центробежный насос; 2, 5, 7, 9 – трубопроводы; 3 – направляющий аппарат;

4 – центробежная турбина; 6, 8 – резервуары.

Гидромуфта выполняет те же функции, что и механическое соединение. Но обладает при этом рядом преимуществ:

- благодаря отсутствию жёсткой связи между ведущим и ведомым валами,

она обеспечивает плавность передачи энергии двигателя;

- гасит резкие колебания нагрузок;

- защищает двигатель и трансмиссию от перегрузок. Что способствует значи-

тельному повышению надёжности машины и продлению срока её службы.

Гидромуфта состоит из:

- колеса 1 центробежного насоса;

- соединённого с ведущим валом 2;

- колеса 5 центростремительной турбины;

- соединённого с ведомым валом 3;

- колёса 1 и 5 размещены в общем корпусе 4, замкнутом уплотнением.

Между валами насоса и турбины имеется зазор. Корпус гидромуфты заполнен жидкостью. Передача момента М₁ развиваемого двигателем, на ведомый вал в гидромуфтах осуществляется потоком жидкости. При вращении насосного колеса лопатки насоса увлекают жидкость и перемещают её к переферии рабочей полости. Из насосного колеса поток поступает на лопатки турбинного колеса. Силы, возникающие при обтекании лопаток турбинного колеса, образуют момент М₂, направленный в ту же сторону, что и вращение двигателя.

В гидромуфте между насосным и турбинным колёсами отсутствуют какие-либо элементы, способные изменить момент количества движения потока. Поэтому, если не учитывать момент, передаваемый посредством трения, приближённо М₁=М₂=М.

Рис.92. Схема гидромуфты:

1 – колесо центробежного насоса; 2 – ведущий вал; 3 – ведомый вал;

4 – общий корпус; 5 – колесо центростремительной турбины.

Гидромуфта передаёт вращающий момент без изменения его по величине и знаку, т.е. без учёта потерь на трение. Момент М_н на насосном колесе равен моменту М _т на турбинном колесе. Частота вращения n₂ ведомого вала ниже частоты вращения n₁ ведущего вала на величину скольжения.

При номинальной нагрузке муфты скольжение составляет от 2 до 5%, к.п.д. от 0,95 до 0,98.

Гидромуфты подбирают таким образом, чтобы при номинальном моменте к.п.д. было не меньше 0,85-0,9.

Приводы с гидромуфтами обеспечивают:

- запуск двигателя при включённой передаче,

- снижают динамическую нагрузку в системе,

- защищают двигатель от перегрузок,

- обеспечивают плавность разгона машины при запуске и при

уменьшении нагрузки,

- а также плавное стопорение при возрастании нагрузки.

Недостатки гидромуфты состоят в:

▬ сильном снижении к.п.д. при увеличении скольжения,

▬ невозможности изменения величины передаваемого крутящего мо-

мента двигателя в зависимости от нагрузки.

Гидромуфты целесообразно применять для машин и механизмов, у которых колебания нагрузки значительны, но перегрузки бывают редко.

Гидротрансформаторы также применяют для автоматического регулирования крутящего момента и частоты вращения ведомого вала в зависимости от нагрузки.

Рис.93. Схема гидротрансформатора:

1 – турбинное колесо; 2 – насосное колесо; 3 – лопастные колёса реактора

(так называемый направляющий аппарат).

Гидротрансформатор по сравнению с гидромуфтой является безступенчатым преобразователем крутящего момента, в котором мощность от ведущих элементов к ведомым также передаётся при помощи жидкости и отличается от гидромуфты тем, что кроме насосного колеса 2 (рис.16) и турбинного колеса 1 между ними в рабочей полости устанавливают лопастные колёса реактора – так называемый управляющий аппарат 3.

Жидкость из турбинного колеса попадает на лопатки реактора. Реактор, отклоняя жидкость своими лопатками, изменяет момент количества движения потока. Поэтому в гидротрансформаторе моменты количества движения за турбинным колесом и перед входом в насосное колесо не равны друг другу, как в гидромуфте. Вследствие этого момента М₂, развиваемый турбинным колесом, превосходит момент М₁, сообщаемый двигателем насосному колесу, т.е. М₂ > М₁; значит, гидротрансформатор работает как редуктор.

Чем медленнее вращается турбинное колесо по сравнению с насосным колесом (например, при возрастании приложенной к валу турбинного колеса внешней нагрузки), тем значительнее лопатки реактора изменяют направление проходящего через него потока жидкости и тем больший дополнительный момент передаётся от реактора турбинному колесу, вследствие чего увеличивается крутящий момент на его валу.

Применение гидротрансформаторов позволяет отказаться от многоступенчатых механических коробок передач или упростить их конструкцию.

Недостатками гидротрансформаторов являются:

▬ сравнительно низкий к.п.д. (η_max=0,90-0,92);

▬ необходимость применять устройства для охлаждения масла, услож-

няющие конструкцию;

▬ сложность или невозможность изменять направление движения, для

чего требуются дополнительные механические устройства.

Основные параметры отечественных одноступенчатых гидротрансформаторов, применяемых в приводе строительных машин:

• мощность от 45 до 100 кВт;

• частота вращения – 1600 - 1700 об./ин.;

• коэффициент трансформации k= М₂ / М₁ до 2,6 - 3,0;

• передаточное число i = 0,6 - 0,7;

• к.п.д. при нормальном режиме от 0,85 до 0,87.

Управление гидродвигателями осуществляется распределительными устройствами (распределителями). Они направляют поток рабочей жидкости от насоса по трубопроводам к рабочим полостям гидродвигателей, управляют последовательностью их действия и обеспечивают отвод жидкости из сливных полостей в бак. Кроме того, распределительные устройства реверсируют гидродвигатели и регулируют их скорость.

Предохранительные клапаны ограничивают повышение давления жидкости в системе сверхдопустимого и защищают элементы гидросистемы от перегрузок. Клапаны регулируют на давление, превышающее номинальное на 10-15%. При давлении, превышающем рабочее, клапан открывается и перепускает жидкость в сливную линию.

Редукционные клапаны понижают давление подаваемой в систему жидкости до определенной величины независимо от давления, развиваемого насосом.

Обратные клапаны служат для пропуска потока жидкости только в одном направлении.

Дроссели представляют собой местные гидравлические сопротивления и предназначены для изменения объема подачи жидкости в гидродвигатели: в гидроцилиндр в целях регулирования скорости движения штока или в гидромотор для регулирования частоты его вращения. Обычно дроссель ставят на трубопроводе, соединяющем сливную и напорную линии. Дроссель отводит часть потока жидкости в сливную линию, уменьшая тем самым подачу в гидродвигатель.

В гидросистемах строительных машин применяют главным образом золотниковые распределители.

По числу присоединенных каналов золотниковые распределители делят на двух-, трех- и четырехходовые. Для управления гидродвигателями двустороннего действия применяют, как правило, четырехходовые распределители с четырьмя каналами (напор, слив и два рабочих отвода). По числу фиксированных положений золотника - рабочих позиций - различают трех- и четырехпозиционные распределители. Положения золотника трехпозиционного распределителя - два рабочих и одно нейтральное, четырехпозиционного - два рабочих, одно нейтральное и одно плавающее.

Пневматический привод в СТВ находит ограниченное применение. С помощью сжатого воздуха приводятся в действие пневматические инструменты (отбойные молотки, перфораторы, пневмосверлилки и др.), а также некоторые строительные механизмы (пескоструйные аппараты, краскопульты, паровоздушные молоты и др.).

В этом приводе сжатый воздух от воздушной магистрали или непосредственно от компрессора подаётся в рабочий цилиндр, поршень которого совершает поступательное движение и передаёт энергию удара на исполнительный рабочий орган.

Достоинтвом пневматического привода является:

- плавность работы,

- простота конструкции,

- удобство и лёгкость управления,

- простота обслуживания и ремонта,

- возможность работы с весьма большим числом включений в единицу времени.

К недостаткам пневмопривода следует отнести:

- ограниченность радиуса действия передвижных установок вследствие

наличия питающего воздухо проводного шланга.

- и снижение КПД установки из-за потерь давления в воздушной сети.

Пневматические устройства начали применять еще в глубокой древности (ветряные двигатели, музыкальные инструменты, кузнечные меха и пр.), но самое широкое распространение они получили вследствие создания надежных источников пневматической энергии - нагнетателей, способных придавать газам необходимый запас потенциальной и (или) кинетической энергии.

Газотурбинный привод. Наиболее примечательным изменением в конструкции силовых установок СТВ можно считать применение газовых турбин. Для строительного оборудования осваивают модели газотурбинных двигателей мощностью от 150 до 1100 л.с.

Запоздалое их появление в строительных машинах объясняется очень высокой стоимостью и расходом топлива, высоким уровнем шума и большим числом оборотов (35000-39000 об/мин.). Некоторые проблемы уже решены, другие будут в недолёком будущем также устранены или сведены к минимуму.

Основным недостатком газовых турбин следует по-прежнему считать их слишком высокую стоимость (по данным фирмы „Катерпиллер” в 2-3 раза выше, чем дизельных).

Однако более важной и показательной в данном случае представляется так называемая „Стоимость с установкой”, т.к. небольшие размеры и масса (в 5-10 раз меньше) газотурбинных двигателей, истребовательность их к техническому обслуживанию, чрезвычайно высокий КПД и возможность использования без дорогостоящих зубчатых силовых передач позволяет сводить разность показателей общей стоимости машины с обычными двигателями к минимуму.

Снижение частоты вращения вала в США решается путём изготовления двухвальных турбин, в которых задний вал вращается со значительно меньшей угловой скоростью.

Специалисты СНГ решают проблему снижения числа оборотов другим путём. В крупных землеройных машинах они используют одновальные турбины, подклячая их к генераторным установкам, питающим электродвигатели, встроенные в ступицы колёс.

Целесообразность выбора того или иного вида привода решается конкретно для каждого типа машины в зависимости от её назначения, рабочих параметров и режима работы путём технико-экономических исследований.

Требования, предъявляемые к приводам СТВ. Приводы, используемые в качестве первичных источников для получения механической работы, должны отвечать требованиям:

- обеспечивать надёжную бесперебойную работу при заданных режимах и усло-

виях;

- быть компактными и иметь малую массу как двигателя, так и передаточных ме-

ханизмов,

- обеспечивать постоянную готовность к действию, лёгкость и быстроту запуска, в

том числе и при низкой температуре, долговечность и надёжность привода,

- иметь малый расход топлива и общую экономичность;

- обеспечивать соответствие характеристики двигателя механической и нагрузоч-

ной характеристики рабочего органа машины,

- обеспечивать кратковременную работу на форсированных режимах, необходи-

мых при выполнении лимитирующих работ,

- обеспечивать разгон и кратковременную работу при перегрузках, соответствую-

щих рабочим,

- обеспечивать реверсирование, изменение скорости и момента.

⇐ Предыдущая 1 23

Воспользуйтесь поиском по сайту: