Free Student HQ / FSHQ / "Штаб-Квартира свободного Студента"

Гидравлические приводы строительных машин

Гидравлические приводы строительных машин

Гидравлический привод строительных машин выполняют в виде гидростатических (объемных) и гидродинамических передач, энергоносителем в которых является рабочая жидкость - минеральное масло.

В зависимости от степени использования гидропривода строительные машины бывают:
гидравлические, в которых основные механизмы имеют гидропривод;
неполно - гидравлические, в которых гидропривод используется для рабочего оборудования;
гидрофицированные, в которых гидропривод используется для отдельных основных механизмов.

Гидростатические передачи

В состав гидростатической передачи (объемного гидропривода) входят:
объемный насос, который преобразует механическую энергию двигателя в энергию потока рабочей жидкости;
силовой гидроцилиндр или гидравлический двигатель, преобразующий энергию потока жидкости в механическую энергию исполнительного органа машины;
устройства и механизмы, которые обеспечивают управление гидропривода и его регулирования.

В гидростатических передачах рабочие органы получают движение вследствие изменения объема замкнутого пространства, который заполняется рабочей жидкостью, поэтому их называют объемными. Объемные гидроприводы широко применяются в приводах и системах управления строительных машин, а также для передачи усилий исполнительным органам машин для управления вспомогательными механизмами.

Объемные насосы имеют такие параметры, как подача, напор и мощь. Силовые гидроцилиндры одно и двухстороннего действия используются для выполнения поступательного движения. При наличии в машине силовых гидроцилиндров двустороннего действия рабочая жидкость подается попеременно с одной и другой стороны поршня, а с гидроцилиндрами одностороннего действия - только с одной стороны, как в вертикально установленных гидроцилиндрах, где движение поршня вниз происходит под действием силы тяжести.

Гидроприводы вращательного действия применяются для ходового оборудования, механизмов поворота и ротационных рабочих органов машин. Основными параметрами объемного гидропривода является давление рабочей жидкости, расход жидкости, мощность, которая передается энергоносителем с помощью насоса, КПД привода.

Параметры выходного звена:
для гидропривода вращательного действия - крутящий момент и частота вращения шла электродвигателя;
для гидропривода поступательного действия сила на штоке гидроцилиндра и скорость его передвижения.

Рабочее давление в объемных гидропередача - 7 ... 25 МПа; прослеживается тенденция повышения этого параметра до 32 ... 45 МПа. С увеличением давления металлоемкость и стоимость гидросистем снижаются;

Гидродинамические передачи

Гидродинамически передается крутящий момент от вала двигателя на вал трансмиссии в результате изменения момента движения рабочей жидкости, протекающей в рабочих колесах, расположенных в общем корпусе, и создаваемого при этом динамического жидкости перемещается насосным колесом, на лопатки турбинного колеса. Различают два вида гидродинамических передач: гидромуфты и гидротрансформаторы.

В гидромуфтах вал насосного колеса соединен с двигателем, а вал турбинного колеса - с трансмиссией. Вращаясь, насосное колесо влечет турбину благодаря потоку масла, находящийся между колесами. При запуске шипуна насосное колесо начинает вращаться при неподвижном турбинном колесе, т.е. скольжения равен 100%. С разгоном скольжения снижается до),, .5% и остается стабильным. КПД гидромуфты увеличивается пропорционально частоте вращения турбинного колеса и составляет 0,95 ... 0,97.

Гидромуфта позволяет запускать и останавливать двигатель без отключения трансмиссии, а также обеспечивает плавный разгон и остановку машины, непрерывное нарастание СКОРОСТИ выходного вала от нуля до максимума и снижения динамических нагрузок. Защита двигателя от перегрузок и гашения крутильных колебаний.

Негативным в применении гидромуфт является снижение КПД с увеличением скольжения, а также то, что работа машин в тяжелом режиме при КПД гидромуфты более 0,75 невозможна из-за значительного роста нагрузки при стопорения турбинного колеса.

Гидротрансформаторы, имея положительные качества гидромуфт, обеспечивают автоматическую смену частоты вращения ведомого вала в зависимости от нагрузки, передаваемой на него, и автоматически регулируют крутящий момент в зависимости от этой нагрузки.

Схемы гидроприводов

От связей между элементами гидропривода, зависят схемы гидроприводов. Они классифицируются по количеству потоков рабочей жидкости, которая подается от насосной установки, за возможностью объединения потоков и по виду питания гидродвигателей.

По количеству потоков рабочей жидкости схемы делятся на одно и многопоточные. При однопоточный схеме гидропривода основные механизмы машины приводят в действие один или несколько насосов, подающих рабочую жидкость в одну напорную гидролинию. В случае многопоточной схемы основные механизмы приводят в действие два или более насосов, которые могут подавать рабочую жидкость в разные напорные линии.

В схемах с возможностью объединения потоков рабочей жидкости, подаваемой различными насосами, потоки жидкости соединяются в одной напорной линии, но они могут и разъединяться автоматически или вручную.
По виду питания гидродвигателей различают схемы с индивидуальным и групповым питанием. В схемах с индивидуальным питанием каждый гидродвигатель питается от одного потока, а с групповым - несколько гидродвигателей питаются от одного или нескольких потоков.
В схемах с групповым питанием гидродвигатели могут присоединяться к напорной линии параллельно, последовательно или раздельно. При параллельном питании напорная линия насоса может быть одновременно соединена с рабочими линиями двух и более гидродвигателей, при последовательном лишь одного гидродвигателя, сливная линия которого соединяется с напорной линией второго гидродвигателя, при раздельном - одного или нескольких гидродвигателей, которые приводят в движение только один механизм.

В схемах гидроприводов часто применяют комбинированное питание гидродвигателей - параллельно-последовательное, раздельно-последовательное и др..

Однопотоковые схемы гидроприводов обычно выполняют с параллельным, последовательным или параллельно-последовательным питанием гидродвигателей. Вид питания определяет возможность объединения рабочих операций в цикле. В случае параллельного питания для каждого из объединенных движений используют различные давления, что обусловливает необходимость искусственного дросселирования для увеличения сопротивления течению рабочей жидкости в гидродвигатель, который требует низкого давления, иначе основной поток жидкости пойдет в гидромотор с наименьшей нагрузкой.

Итак, совмещение операций параллельного питания связано со значительными потерями на дросселирование жидкости под давлением, нужно подвести к максимально нагруженного гидродвигателя. Поэтому такие схемы используются редко, лишь в машинах небольшой мощности.
В случае последовательного питания весь поток жидкости от насоса поступает к первому гидродвигателя, а слив из него - в другой. Поэтому гидродвигатели приводятся в движение определенной скоростью независимо от нагрузки на каждом, а необходимое давление в напорной линии насоса характеризуется нагрузкой гидродвигателей, которые питаются последовательно. Последовательное питания иногда используют для объединения движений элементов рабочего оборудования.

Двупотоковые схемы гидроприводов обеспечивают независимое объединение и смыкание скорости двух операций и часто применяются в одноковшовых экскаваторах.

В полноповоротных экскаваторах с жесткой подвеской стрелы применяют, в основном двупотоковые схемы гидропривода от автоматически регулируемых насосов с объединением потоков вручную и с групповым параллельно-последовательным питанием гидродвигателей. Такая схема - типичная для отечественных одноковшовых экскаваторов 3-й и 4-й размерных групп с гидравлическим приводом.

Трехпотоковые схемы гидроприводов чаще применяют при использовании нерегулируемых насосов с раздельно-последовательным питанием и тремя распределителями, что позволяет сочетать операции в течение рабочего цикла экскавации. Недостатком этой схемы по сравнению с типичной, является применение нерегулируемых насосов, что снижает степень использования установившейся мощности насосной и установки и обусловливает высокую степень нагрева рабочей жидкости, поскольку в гидросистеме постоянно циркулирует максимальный объем жидкости.

  • Категории раздела:
  •      Другое
  • Смотрите также:
  •  



    Сайт создан в 2012 г. © Все права на материалы сайта принадлежат его автору! 
    Копирование любых материалов сайта возможно только с разрешения автора и при указании ссылки на первоисточник
    Яндекс.Метрика