 |
Составные части гидравлических систем
|
|
|
|
Энергообеспечивающая часть системы,
подготовка рабочего тела, передающего давление
Ниже более подробно описаны конструктивные узлы и устройства, входящие в состав гидравлических систем.
Этот конструктивный узел гидросистемы вырабатывает гидравлическую энергию, необходимую для ее работы, путем преобразования механической мощности приводного двигателя.
Центральным конструктивным элементом энергообеспечивающей части гидросистем является гидравлический насос. Он засасывает рабочую жидкость из гидробака и, преодолевая имеющиеся сопротивления, подает ее в сеть трубопроводов гидравлической системы. Давление в гидросистеме создается лишь в том случае, если протекающая в ней жидкость испытывает сопротивление.
Нередко в энергообеспечивающей части гидросистемы размещены также и устройства, осуществляющие подготовку (обработку) рабочей жидкости. Дело в том, что внутри гидросистемы в результате механического износа различных деталей, нагрева масла и его старения, а также под влиянием факторов окружающей среды непрерывно появляются посторонние вещества (загрязнения). Поэтому с целью удаления из рабочей жидкости посторонних частиц в замкнутый контур, по которому происходит ее циркуляция, встраивают фильтры. Точно так же мешают работе гидросистемы вода и газы, содержащиеся в рабочей жидкости, поэтому они должны удаляться при помощи специальных мер.
Дополнительно с целью подготовки рабочей жидкости в гидросистеме устанавливают подогреватели или охладители. Необходимые для этого затраты определяются конкретными требованиями к гидросистеме.
Кроме того, и сам гидробак, служащий для размещения рабочей жидкости, также используется для ее подготовки (обработки), поскольку в нем осуществляется:
|
|
|
• фильтрация и газоотделение посредством встроенного отстойника;
• охлаждение через поверхность бака.
Рабочая жидкость
Рабочая жидкость это та среда, с помощью которой осуществляется передача энергии от энергообеспечивающей части гидросистемы к ее исполнительной (приводной) части. Нередко в качестве рабочих используют жидкости на основе минеральных масел, и в этом случае рабочую жидкость называют гидравлическим маслом.
Гидроаппараты
Гидроаппараты представляют собой устройства, используемые для управления потоком энергии. С их помощью можно управлять направлением течения жидкости, давлением, объемным расходом, а тем самым и скоростью потока или же регулировать эти параметры.
Ниже кратко описаны четыре типа гидроаппаратов в зависимости от выполняемых ими задач.
Распределители (рис. 26)
С их помощью управляют направлением потока жидкости, и тем самым – направлением движения и позиционированием рабочих элементов гидросистемы. Распределители могут приводиться в действие вручную либо механическими, электрическими, пневматическими или гидравлическими приводами. Гидроаппараты этого типа преобразуют и усиливают сигналы (электрические, пневматические или подаваемые вручную) и, таким образом, являются устройствами сопряжения между энергетической и управляющей частями гидросистемы.
Клапаны давления
Эти клапаны служат для управления величиной давления во всей гидросистеме в целом либо в какой-либо ее части. Принцип действия клапана давления (рис. 27) основан на том, что эффективное давление из гидросистемы воздействует на соответствующую поверхность в клапане. Возникающее вследствие этого усилие уравновешивается пружиной, действующей в противоположном направлении.
|
|
|
Рис. 26. Распределитель (фирма Denison)
Рис. 27. Напорный клапан (форма Heller)
Регуляторы расхода
Эти гидроаппараты (рис. 28) предназначены для управления объемным расходом во взаимодействии с клапанами давления. Благодаря этому можно управлять скоростью перемещения рабочих элементов гидропривода или регулировать эту скорость. Для той же цели при неизменной объемной подаче рабочей жидкости должно осуществляться деление потока, которое чаще всего выполняется за счет взаимодействия регулятора расхода с каким-либо клапаном давления.
Запорные клапаны
Среди клапанов этого типа следует различать обычные обратные и управляемые обратные гидроклапаны (гидрозамки). Обычные обратные клапаны пропускают поток рабочей жидкости только в одном направлении, тогда как для потока в противоположном направлении они заперты. Гидрозамки (рис. 29) по сигналу открытия могут отпираться и пропускать поток рабочей жидкости также и в направлении запирания.
Рис. 28. Гидродроссель (фирма Flutec)
Рис. 29. Обратный клапан
Гидроцилиндры (Линейные приводы)
Гидроцилиндры являются силовыми (приводными) элементами гидросистем, преобразующими гидравлическую мощность в механическую. Они создают прямолинейные перемещения за счет давления рабочей жидкости на поверхность движущегося поршня.
Гидроцилиндры одностороннего действия
В них давление рабочей жидкости воздействует на поршень только в одном направлении, и это означает, что перемещение под действием рабочей жидкости также происходит только в этом направлении. Обратный ход поршня выполняется под действием какой-либо внешней силы или пружины.
Примеры:
• Плунжерные гидроцилиндры.
• Телескопические гидроцилиндры.
Гидроцилиндры двухстороннего действия (рис. 30)
Давление рабочей жидкости воздействует на поршень поочередно в обоих направлениях. Это означает, что перемещение осуществляется как в прямом, так и в обратном направлениях под действием рабочей жидкости.
Примеры:
• Телескопические гидроцилиндры.
• Дифференциальные гидроцилиндры.
• Цилиндры с проходным штоком, обеспечивающие одинаковую скорость перемещения в обоих направлениях
Рис. 30. Гидроцилиндр двухстороннего действия (фирма Ate)
|
|
|
Гидромоторы (Роторные приводы)
Гидродвигатели, выходное звено которых совершает неограниченное вращательное движение, называют гидромоторами (рис. 31). Они так же, как и гидроцилиндры, являются силовыми (приводными) элементами гидравлических систем, управление которыми осуществляется посредством гидроаппаратов. Как и гидроцилиндры, гидромоторы преобразуют гидравлическую энергию в механическую, однако с той разницей, что создают вращательное или поворотное движение.
Рис. 31. Гидромотор
Втягивание штока гидроцилиндра
Втягивание
Втягивание штока поршня показано на рисунке 32. Шток поршня необходимо снова втянуть в гидроцилиндр. Чтобы этого достичь, необходимо рабочую жидкость подать в штоковую полость гидроцилиндра. С этой целью нужно переключить распределитель в обратное положение, чтобы давление рабочей жидкости теперь воздействовало не на переднюю поверхность поршня, а на его поверхность со стороны штока. Это осуществляется посредством отпускания рукоятки, после чего усилием пружины распределитель переводится в нейтральное положение, рабочая жидкость, изменив направление течения внутри распределителя, подается в штоковую полость гидроцилиндра. Рабочая жидкость, находящаяся в поршневой полости, через распределитель стекает в бак. Шток поршня втягивается в гидроцилиндр.
Рис. 32. Втягивание штока гидроцилиндра
|
|
|
