 |
Основные элементы гидропривода
|
|
|
|
Рабочая жидкость
• В гидроприводе рабочая жидкость является энергоносителем, благодаря которому устанавливается связь между насосом и гидродвигателем. Рабочая жидкость обеспечивает смазывание трущихся поверхностей деталей, отводит тепло, удаляет продукты износа, защищает детали от коррозии.
• Условия эксплуатации:
• температура -60 …+90 0C;
• скорость жидкости при дросселировании до 50 м/ч;
• давление 32МПа и более.
• В качестве рабочих жидкостей в гидравлическом приводе применяют
• Минеральные масла
• Водомасляные эмульсии
• Смеси
• Синтетические жидкости.
Выбор типа и марки рабочей жидкости определяется назначением и условиями эксплуатации гидроприводов машин.
Требования к рабочим жидкостям
Рабочие жидкости для гидросистем должны удовлетворять следующим требованиям:
- вязкостью в требуемом диапазоне значений;
- высоким индексом вязкости (минимальной зависимостью вязкости от температуры);
- хорошими смазывающими свойствами;
- химической инертностью к материалам, из которых сделаны элементы гидропривода;
- высоким объёмным модулем упругости;
- высокой устойчивостью к химической и механической деструкции;
- высоким коэффициентом теплопроводности и удельной теплоёмкости и малым коэффициентом теплового расширения;
- высокой температурой вспышки;
- нетоксичностью.
Минеральные масла
• Получают в результате переработки нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Присадки добавляют в количестве 0,05…10%. Присадки могут быть многофункциональными, т.е. влиять на несколько физических свойств сразу. Различают присадки антиокислительные, вязкостные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, антипенные.
|
|
|
• Наиболее часто применяют масло гидравлическое единое МГЕ-10А, авиационное гидравлическое масло АМГ-10, всесезонное гидравлическое мало ВМГЗ.
46. Водомасляные эмульсии
• Представляют собой смеси воды и минерального масла в соотношениях 100:1, 50:1 и т.д.
• Минеральные масла в эмульсиях служат для уменьшения коррозионного воздействия рабочей жидкости и увеличения смазывающей способности.
• Эмульсии применяют в гидросистемах машин, работающих в пожароопасных условиях и в машинах, где требуется большое количество рабочей жидкости (например, в гидравлических прессах).
• Применение ограничено отрицательными и высокими (до 6000 С) температурами.
• Смеси различных сортов минеральных масел между собой, с керосином, глицерином и т.д. применяют в гидросистемах высокой точности, а также в гидросистемах, работающих в условиях низких температур.
47. Синтетические жидкости на основе силиконов, хлор- и фторуглеродистых соединений, полифеноловых эфиров. Они негорючи, стойки к воздействию химических элементов, обладают стабильностью вязкостных характеристик в широком диапазоне температур. В последнее время, несмотря на высокую стоимость синтетических жидкостей, они находят все большее применение в гидроприводах.
48 Выбор рабочих жидкостей
Выбор рабочих жидкостей определяется:
-диапазоном рабочих температур;
-давлением в гидросистеме;
-скоростями движения исполнительных механизмов;
-конструкционными материалами и материалами уплотнений;
-особенностями эксплуатации машины (на открытом воздухе или в помещении, условиями хранения машины, возможностями засорения и т.д.).
• Диапазон рекомендуемых рабочих температур находят по вязкостным характеристикам рабочих жидкостей. Верхний температурный предел для выбранной рабочей жидкости определяется допустимым увеличением утечек и снижением объемного КПД, а также прочностью пленки рабочей жидкости.
|
|
|
• Нижний температурный предел определяется работоспособностью насоса, характеризующейся полным заполнением его рабочих камер или пределом прокачиваемости жидкости насосом. При применении рабочих жидкостей в условиях отрицательных температур пуску гидропривода в работу должен непременно предшествовать подогрев рабочей жидкости.
• Рабочее давление в гидросистеме и скорость движения исполнительного механизма также являются важными показателями, определяющими выбор рабочей жидкости. Утечки жидкости повышаются при увеличении давления, следовательно, было бы лучше применять рабочую жидкость с повышенной вязкостью. Но при этом будут увеличиваться гидравлические потери, и снижаться КПД гидропривода. Аналогичное влияние оказывает на рабочую жидкость скорость движения исполнительных механизмов.
• Наиболее распространенными являются два сорта рабочих жидкостей - ВМГЗ и МГ-30.
• В мировой практике наибольшее распространение получили рабочие жидкости производимые «SHELL», «MOBIL», BP, «ESSO», «CASTROL», «SAE MOTOR OIL
49 ГИДРОЛИНИИ
• В гидросистемах отдельные элементы находятся на расстоянии друг от друга и соединяются между собой гидролиниями. Гидролинии должны обладать:
• - достаточной прочностью;
- минимальными потерями давления на преодоление гидравлических сопротивлений;
- отсутствием утечек жидкости;
- отсутствием в трубах воздушных пробок.
• Трубопроводы в зависимости от своей конструкции делятся на жесткие и гибкие.
• Жесткие трубопроводы изготавливают из стали, меди, алюминия и его сплавов. Стальные применяют при давлениях до 32 МПа, а трубы из сплавов алюминия применяют при давлениях до 15МПа. Медные трубопроводы при меньших давлениях (до 5МПа), где в силу пластичности материала требуется значительные деформации при монтаже гидролиний
• Гибкие трубопроводы (рукава, шланги) изготавливают из полимеров (резина, поливинилхлорид, полиамид, полиолефины, фторопласт) и металла. Полимерные рукава состоят из эластичной внутренней трубки, упрочненной наружной оплеткой или внутренним текстильным каркасом (рис.3.1). Их применяют тогда, когда соединяемые трубопроводом гидроагрегаты должны перемещаться относительно друг друга. Благодаря своей упругости полимерные рукава уменьшают пульсацию давления в гидросистеме.
|
|
|
• Металлические рукава имеют гофрированную внутреннюю
трубу, выполненную из бронзовой или стальной ленты, и наружную проволочную оплетку. Между витками ленты находится уплотнитель. Рукава с хлопчатобумажным уплотнением предназначены для работы с температурой рабочей жидкости до 110 С, а с асбестовым уплотнением - до 300 С. Металлические рукава применяют в специфических условиях эксплуатации гидросистем, в контакте с агрессивными рабочими жидкостями.
Соединения гидролиний
Соединения трубопроводов
Фланцевое соединение
Соединение с приварным ниппелем
Соединение для тонкостенных труб
Быстроразъемное соединение
Шестеренные насосы
Шестеренные машины в современной технике нашли широкое применение. Их основным преимуществом является конструкционная простота, компактность, надежность в работе и сравнительно высокий КПД. В этих машинах отсутствуют рабочие органы, подверженные действию центробежной силы, что позволяет эксплуатировать их при частоте вращения до 20 с-1
- С ВНЕШНИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ
- С ВНУТРЕННИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ
- ТРЕХШЕСТЕРЕННЫЙ
52 Шестеренный насос с внешним зацеплением состоит из ведущей и
ведомой шестерен, размещенных с небольшим зазором в корпусе.
При вращении шестерен жидкость, заполнившая рабочие камеры
(межзубовые пространства), переносится из полости всасывания
в полость нагнетания. Из полости нагнетания жидкость вытесняется
в напорный трубопровод.
• Шестеренный насос состоит из корпуса 8, выполненного из алюминиевого сплава, внутри которого установлены подшипниковый блок 2 с ведущей 1 и ведомой 3 шестернями и уплотняющий блок 5, представляющий собой другую половину подшипника. Для радиального уплотнения шестерен в центральной части уплотняющего блока имеются две сегментные поверхности, охватывающие с установленным зазором зубья шестерен. Для торцевого уплотнения шестерен служат две поджимные пластины 7, устанавливаемые в специальные пазы уплотняющего блока с обеих сторон шестерен. В поджимных пластинах и в левой части уплотняющего блока есть фигурные углубления под резиновые прокладки 6. Давлением жидкости из полости нагнетания пластины 7 прижимаются к торцам шестерен, благодаря чему автоматически компенсируется зазор, а утечки остаются практически одинаковыми при любом рабочем давлении насоса. Ведущая и ведомая шестерни выполнены заодно с цапфами, опирающимися на подшипники скольжения подшипникового и уплотняющего блоков. Одна из цапф ведущей шестерни имеет шлицы для соединения с валом приводящего двигателя. Насос закрывается крышкой 4 с уплотнительным резиновым кольцом 9. Приводной вал насоса уплотнен резиновой манжетой, закрепленной специальными кольцами в корпусе насоса.
|
|
|
• В общем случае подача шестерного насоса определяется по формуле
где k - коэффициент, для некорригированных зубьев k = 7, для корригированных зубьев k = 9,4; D - диаметр начальной окружности шестерни; z - число зубьев(z=8…18); b - ширина шестерен; n - частота оборотов ведущего вала насоса; η об - объемный КПД
|
|
|
