Понедельник, 22 Май 2017 08:49

Гидроприводы технологической оснастки

Автор 
Оцените материал
(10 голосов)

 В машиностроении для эффективного и экономичного изготовления деталей на металлорежущих станках устанавливают станочные приспособления, которые обеспечивают выполнение требований по точности и форме обрабатываемой поверхности. Каждое приспособление является устройством для выполнения определенных функций, к примеру, закрепление или установку детали, режущего и вспомогательного инструмента; Поворот детали во время обработки, снятие со станка и транспортировку для последующей обработки или на конечную позицию.

 

Для механизации и автоматизации технологических процессов производства работу станочных приспособлений обеспечивают жидкости, электроэнергия, сжатый воздух. Совокупность приспособлений (аппаратуры, устройств, машин), предназначенных для передачи механической энергии или преобразования движения с помощью жидкости называется гидроприводом.

Применение станочных приспособлений работающих на гидроприводе возможно только на гидрофицированных станках оснащённых собственной насосной станцией для питания рабочих цилиндров, либо при наличии отдельных гидроустановок, действующих от самостоятельного электро- или пневмодвигателя, либо при наличии мощных гидростанций, обслуживающих группу станков.

Регулирование гидроприводов происходит с помощью гидроаппаратуры, которая регулирует давление жидкости от высокого к низкому. Клапаны и дроссели направляют поток жидкости через гидрораспределители, для обеспечения качества рабочей жидкости используют кондиционеры (вспомогательные устройства).

Целью данной работы является рассмотрение общих свойств, особенностей и возможностей гидроприводов станочных приспособлений, а также их технологической оснастки.

 

Общие свойства и классификация

 

 

Гидравлические приводы обладают рядом ценных технико-эксплуатационных свойств. Основными из которых являются:

- диапазон бесступенчатого регулирования скорости движения от 500 до 1500, при этом скорость движения возможна в обе стороны;

- простота конструкции, надежность в управлении, минимальные габариты, по сравнению с электро- и пневмоприводом;

- гидроприводы обладают малой инерционностью;

- мощность от 1000 до 4000кВт, при этом развивающие усилия до 75 тыс. тн;

- за счет использования жидкости – герметичны, что позволяет использовать их в военной технике, глубоководных агрегатах и космосе;

- виброустойчивость, коррозионная стойкость, а главное стойкость к радиации;

- не требуют при работе дополнительных систем охлаждения, так как способны удалять тепло, вырабатываемое основными деталями в атмосферу.

 

Все гидроприводы, используемые в машиностроении для технологической оснастки или станочных приспособлений можно классифицировать по нескольким критериям:

 

по движению выходного звена:

- вращательное движение выходного звена, ведомым звеном служит вал или корпус, основным двигателем служит гидромотор, количество вращений может быть неограниченно;

- поступательное движение выходного звена, ведомым служит шток поршня или плунжер, основной двигатель, являющийся гидроцилиндром, совершает возвратно-поступательные движения;

- поворотное движение выходного звена, основным двигателем служит поворотный гидроцилиндр, такой тип совмещает в себе два предыдущих, так как ведомым звеном является вал или корпус, которое совершает возвратно-поворотное движение;

 

по способности к регулированию:

- объемное, дроссельное или объемно-дроссельное регулирование гидропривода, применение зависит от эксплуатационных требований к скорости выходного звена;

- ручное или автоматическое регулирование;

- стабилизированное, программное или следящее регулирование;

- нерегулируемый гидропривод, когда скорость выходного звена невозможно изменить во время эксплуатации;

 

по схеме движения рабочей жидкости:

- с замкнутой системой циркуляции рабочей жидкости, по направлению от двигателя ко всасывающей гидролинии насоса;

- с разомкнутой системой циркуляции рабочей жидкости, которая подходит к гидробаку или непосредственно сообщается с атмосферой;

 

по источнику подачи рабочей жидкости:

- насосные гидроприводы, где движение рабочей жидкости обеспечивают встроенные насосы;

- аккумуляторные гидроприводы, где движение рабочей жидкости обеспечивает заранее заряженный от внешнего источника аккумулятор;

- магистральные гидроприводы, где движение рабочей жидкости начинается от специально подведенной внешней магистрали;

 

по типу использования гидромашины:

- объемные гидроприводы;

- гидродинамические гидроприводы, где используется кинетическая энергия потока жидкости.

 

 

Особенности

 

Одной из характерных особенностей гидравлических приводов является их высокая стоимость, при производстве на территории России. Если же рассмотреть зарубежных производителей, то в связи с большими объемами производства стоимость значительно ниже.

Рассматривая значение КПД гидроприводов, используемых в машиностроении, то в зависимости от вида регулирование значительно отличается. Так у дроссельных гидроприводов низкая стоимость и КПД составляет 0,2-0,3, в то время как у гидроприводов с объемным регулирование КПД составляет 0,7-0,75. Если провести сравнительный анализ с другими видами приводов, то увидим, что у электроприводов КПД 0,55-0,6, а у механических приводов – может достигать 0,8-0,85.

 

Конструкция гидравлических приводов обладает высокой надежностью и точностью каждого элемента, при этом сама система довольно сложная, что требует задействование для работы высокопрофессиональных специалистов.

Основной проблемой гидроприводов является то, что в отличии от других типов они не могут ремонтироваться на месте. Для ремонта необходимо отправлять всю систему на проверку.

Еще одной немаловажной особенностью, являющейся не достаточно безопасной, служит то, что в качестве рабочей жидкости используются горючие жидкости (минеральные масла), что при работе на станках вызывает опасность воспламенения. Зачастую происходит утечка масла в местах сопряжения конструкционных деталей. Для возврата масла в систему используют дополнительные устройства, что вызывает дополнительные затраты энергии.

 

Учитывая все вышеперечисленные особенности в машиностроении для станочных приспособлений и технологической оснастки используют, как правило, комбинированные типы приводов.

 

Характеристики и их влияние

 

Существует пять основных характеристик, от которых полностью зависит нормальная работа гидропривода в станочной системе.

1)                статическая характеристика, она определяет свойства гидропривода при установленных режимах работы, при расчете данной характеристики скорость и момент силы остаются неизменными для выходного звена;

2)                регулировочная характеристика, отражает влияние силы и момента силы на выходное звено, зависящее от управляющего воздействия, при расчете оценивается линейность регулирования, зону нечувствительности и возможные сбои управления;

3)                нагрузочная характеристика, отражает зависимость скорости выходного звена от силы, развиваемой для преодоления внешних нагрузок, при расчете определяют стабильность действующей системы;

4)                характеристика энергетических потерь, определяет зависимость КПД от скорости и силы действия на выходном звене, при расчете определяют эффективность использования гидропривода и системы в целом;

5)                динамическая характеристика, включает в себя как временные характеристики, при которых определяется движение выходного звена при нагружающем воздействии с течением времени, а также частотные характеристики, которые рассчитываются по графикам зависимости частот при гармоническом движение от круговой частоты.

  

 

 

Анализ фирм производителей

 

Проанализировав рынок сбыта гидроприводов для станочных приспособлений и технологической оснастки можно сделать вывод, что на территории России, Украины и Беларуси производителей готовых гидроприводов достаточно мало. В большей части заводы производят какие-либо отдельные элементы.

 

Рассмотрим основных лидеров производства гидроприводов.

В России, Липецкой области г. Грязи завод «Гидравлик» выпускает  гидравлическое оборудование станкостроительной и инструментальной промышленности, комплектные гидроприводы, насосные установки и другую гидроаппаратуру для машиностроительного процесса.

В Украине, г. Харьков завод «Гидропривод» выпускает более 100 типоразмеров гидравлического оборудования. Характерной чертой предприятия является стремление к развитию и разработке в сжатые сроки востребованных гидравлических изделий.

В Беларуси, г. Гомель завод «Гидропривод» являясь довольно молодым предприятием, прочно занял нишу производства и продажи встраиваемой и модельной гидроаппаратуры для универсальных металлорежущих станков и автоматических линий.

Если рассмотреть зарубежных производителей, то гидравлическая система вошла в их быт. Со времен XVIII века, когда Джозеф Брама изобрел свой первую гидросистему и до нынешнего времени гидропривод не только используется для станочных систем, но и с 2008 года на рынке сбыта появились мотоциклы концерна Honda, а сейчас и автомобили на гидроприводной системе.

В России же активное использование гидроприводов получило не в машиностроении и станкостроении, а в военной технике.

 

Конструктивные схемы и типовые рабочие характеристики

 

 

Рассмотрим схемы работы представленных ранее гидроприводов на рис.1.

схемы работы представленных ранее гидроприводов 

Рисунок 1 – Основные схемы гидроприводов:

а) с объемным регулированием;

б) с дроссельным регулированием;

в) нерегулируемый;

г) с дроссельным регулированием рабочего и холостого ходов.

 

 

Испытания

 

Рассмотрим классификацию испытаний гидроприводов и гидрооборудования на рис. 2.

 Классификация испытаний гидроприводов

Рисунок 2 – Классификация испытаний гидроприводов

 

 

Возможные неисправности

 

К возможным неисправностям гидропривода станочных приспособлений и технологической оснастки относятся:

- насос не подает жидкость;

- снижение давления в гидросистеме;

- шум при работе;

- неравномерное движение исполнительных органов;

- уменьшение рабочей подачи;

- снижение подачи при нагрузке;

- повышение давления при холостом ходе;

- отсутствие быстрых ходов.

 

Выводы

 

Гидравлические приводы за счет своей надежности и точности элементов стали довольно распространенными в машиностроении. Но при этом очень редко используется полностью гидравлическая система в работе станков, как правило, работа каких-либо элементов основывается на электро- или пневмоприводах. Так как гидроприводы могут давать течь масла или другие неполадки. 

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Выполнено
  • Цена: 100 руб.
  • Предпочитаемый способ оплаты: На сотовую связь
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2017
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: гидроприводы станочных приспособлений и технологической оснастки
Прочитано 297 раз Последнее изменение Понедельник, 22 Май 2017 11:31
Другие материалы в этой категории: « Компрессор Поршневые насосы »

1 Комментарий

  • Комментировать Вова Понедельник, 10 Июль 2017 14:00 написал Вова

    На заводах используют осовремененную оснастку ля повышения производительности оборудования. К сожалению, часто это является единственным способом модернизации станков. Гидравлика справляется с этой задачей очень хорошо.

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Поделиться в соц. сетях: