Аппаратура распределения и регулирования
В данную группу входят: обратные клапаны, напорные золотники, обратные клапаны с переливными золотниками, предохранительные клапаны, клапаны редуционные, реле давления, дросселя различной конструкции, распределители различных конструкций и способов управления. Расскажем коротко о каждом устройстве.
Обратные клапаны предназначены для пропускания жидкости(воздуха)только в одном направлении, при движении в обратном направлении происходит запирание рабочего органа клапана. Это может быть: тарелка, шарик, конус и т.д. Обратные клапаны типа Г51-2 предназначены для гидравлических систем, где поток масла должен проходить через клапан только в одном направлении, в обратном направлении клапан не должен пропускать масло.
Золотники предназначены для предохранения системы от перегрузок и регулирования давления в системе.
Той же функцией обладают и предохранительные клапаны.
Редуционные клапаны предназначены для регулирования напора(давления) в системе.
Реле давления является автоматическим устройством регулирования давления в системе.
Дроссель представляет собой заслонку, с помощью которой регулируется напор жидкости в линии(системе).
Распределитель служит для направления потоков рабочего тела(жидкости или газа) в нужном направлении.
Насосы и гидромоторы
Насос- устройство, в котором усилие, приложенное к входящему звену, преобразуется в движение жидкости(воздуха).
Гидродвигатель- устройство, в котором энергия движения жидкости(газа) преобразуется в механическое движение выходного звена. Если движение выходящего звена вращательное, то устройство- гидромотор, если поступательное- гидроцилиндр(силовой цилиндр).
Рабочей средой в гидропневмо машинах является жидкости(вода,масло,различные жидкости) или газы(воздух, углекислый газ, гелий, аргон, азот и т.д.)
Рассмотрим различные виды насосов и моторов
Шестеренные насосы являются очень надежными, простыми, компактными и имеют достаточно высокий КПД. Являются обратимыми, т.е. могут использоваться в качестве гидромоторов. Шестеренные нерегулируемые насосы с постоянным направлением потока масла типов Г11–2 предназначены для работы в гидроприводах станков, промышленных роботов и других машин. Преимущественная область применения шестеренных насосов – это гидроприводы зажима, системы управления рабочими органами, подпитывающие гидросистемы, а также системы смазки различных машин.
Пластинчатые(лопастные) насосы. Бывают однократного действия и двукратного. В однократном происходит один процесс всасывания и нагнетания за оборот вала, в двукратном 2 процесса всасывания и 2 нагнетания. К ним(по принципу действия) относятся насосы с роликами и бочкообразными лопатками, а также ролико-лопастные гидромоторы. Лопастные нерегулируемые насосы двойного действия с постоянным направлением потока масла типов Г12-3М, Г12-2М
и БГ12-2М предназначены для нагнетания масла в гидросистему одним потоком (насосы в одинарном исполнении) или двумя независимыми потоками (насосы в сдвоенном исполнении) – тип БГ-12-4.
Аксиально-поршенвые гидромоторы являются ревирсивными машинами. При наибольшей частоте вращения 2500 мин–1 наименьшее значение частоты может составлять 20...30 мин-1. Время разгона и торможения вала не превышает несколько сотых долей секунды.
Радиально-поршеные моторы являются высомоментными, т.к. позволяют обеспечить многократность действия за счет большого количества радиально расположенных поршней, каждый из которых производит рабочий ход в своем положении эксцентрического вала. Плунжерные насосы также относятся к радиально-поршневым насосам, но вместо поршней давление на эксцентрический вал там осуществляют цилиндрические детали с выточками, с помощью которых осуществляется и регулирование подачи рабочей среды(в отличии от золотников в поршневых насосах).
Подробнее рассмотрим виды силовых цилиндров
Цилиндры двустороннего действия применяются когда необходимо движение в различные стороны.
Одностороннего действия применяются, когда необходимо движение только в одну сторону.
Силовые цилиндры комбинированного действия применяются, когда необходимо промежуточное положение штока.
Силовые цилиндры поворотного действия служат для того, чтобы преобразовать поступательное движение в угловое перемещение, вращательное и т.д.Осуществляется это с помощью реечных передач или безштоковых силовых гидромоторов совмещенных с цепной передачей.
Аккумуляторы
Для накопления и запасания энергии и увеличения КПД привода используются аккумуляторы. Бывают нескольких типов.
Грузовые применяются для накопления и поддержания давления в системе.
Пружинные применяются для накопления при небольших давлениях(до 2МПа) в зажимных устройствах и демпферизации перепадов в системе.
Газогидравлические применяются для накопления и демпферизации при больших давлениях и работают за счет свойства газа сжиматься.
Устройства очистки и охлаждения
Для эффективной и долговечной работы гидропневмоприводов необходимо обеспечение следующих условий рабочей среды: очистка от загрязнений, охлаждение, поддержания необходимой вязкости, устранение утечек в соединениях.
Для очистки используют различные фильтра. По степени очистки они делятся на: тонкой, нормальной и грубой очистки. По конструкции на: сетчатые, пластинчатые, войлочные, фетрофые, картонные, бумажные,
Для поддержания стабильного состояния рабочей среды нужен большой объем бака, где она будет охлаждаться. Конструктивно это не всегда возможно, поэтому часто применяется искусственное воздушное или водяное охлаждение.
Для обеспечения поддержания постоянного давления, избежания потерь рабочей среды на утечки, применяются различные уплотнения.
Уплотняемые устройства по характеру уплотняемых соединений подразделяются на три группы: для неподвижных соединений(крышки фланцев, головки корпусов),для подвижных в возвратно-пступательном направлении(штока с цилиндром, поршня, золотника в распределителе),для подвижных во вращательном движении(манжеты, сальники и др).По принципу контактного действия подразделяются на: контактные и бесконтактные. По конструктивным особенностям: без промежуточных элементов, с промежуточными элементами- несамоуплотняющиеся, с промежуточными элементами- самоуплотняющиеся.
Также важным условием долговечности работы гидропневмоприводов является обеспечение минимальных зазоров в трущихся частях, что обеспечивается технологией изготовления, сборки и эксплуатации.
Вязкость минеральных масел уменьшается с повышением температуры, но добавлением специальных присадок удается сделать это снижение менее критичным и более плавным.
Примеры применения гидропневмоприводов в металлообрабатывающих станках и комплексах.
В отрезных станках гидропневмопривод обеспечивает подвод заготовки, ее зажим, подвод и отвод бабки.
В токарно-карусельных станках гидропневмопривод обеспечивает переключение скоростей вращения шпинделя и подач.
В зуборезных станках гидропневмопривод обеспечивает переключение реверса, быстрой подачи и ускоренного хода(муфт),зажим и закрепление заготовки, устранение зазоров во вращающихся частях и удаление стружки.
В долбежных и строгальных станках гидропневмопривод обеспечивает движение инструмента(долбяка, ползуна),движение стола(каретки).
В протяжных станках гидропневмопривод обеспечивает движение инструмента, быстрый ход, зажим детали и разжим, зажим и разжим инструмента.
В алмазно-расточных станках гидропневмопривод обеспечивает перемещение инструмента, ускоренный ход, подрезку торца, зажим заготовки, удаление стружки.
В шлифовальных станках гидропневмопривод применяют для перемещений стола, продольных и поперечных перемещений шлифовального круга и вспомогательных движений.
