ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 59
Скачиваний: 1
- 47 -
количество конструкций которых столь велико, что описать их все не представляв тоя возможным. Однако принцип юс действия общий я основан на сообщении жидкости потенциальной энергии в виде расхода и давления и превращении ее при помощи соответ ствующего механизма (двигателя) в механическую энергию.
Систематическое внедрение гидропередач, например, в строи тельное и дорожное машиностроение началось с 1947 г . Примене - нив объемных гидропередач на строительных и дорожных машинах
отражено в таблице I |
if 6 .7 * |
В гидропередачах |
применяются различные жидкости и еявоя: |
индустриальное масло, веретенное масло, турбинное масло, смесь
керосина с |
загустителями (для повышения вязкости), гидрон-4 Я |
||
2» |
Гидростатические |
передачи |
и принцип их действия |
Схема |
гидростатической |
передачи |
(объемного типа) возврат - |
но-постулательисто действия с силовым цилиндром приведена на. рис. 32, Здесь насос 3 забирает жидкость из бака 7 и подает
Рис. 32. Схема гидростатической (ре версивной) передачи о сило вым цилиндром.
ее через обратный-ззнопиый клапан 3 (исключающий обратный ток жидкости) в распределительное устройство 2, которое направля-
- 48 -
ет еа в правую или левую полость силового цилиндра 1, сообщая движение поршню. Полость, в которую вводится жидкость, называ ется рабочей. Жидкость из нерабочей (правой) полости удаляет ся через сливную линию б в бак 7.
При повороте крана-распределителя 2 роли рабочей, и нера - бочей полостей силового цилиндра меняются. Система снабжена предохранительным клапаном 4, который при повышении давления сверх установленного открывается, после чего жидкость будет поступать в бак 7 через фильтр 8.
Существуют и более сложные гидростатические передачи, од нако принципиальное устройство их такое же, за исключением распределительного устройства.
Здесь может иметь место несколько распределительных кра нов, соединенных параллельно, что обеспечивает возможность раздельного их действия на силовые цилиндры.
Рис. 33. Система с ручной установкой |
|
|
распределителя |
в положении |
|
Холостого Яода |
насоса. |
|
Так как рабочие операции гидростатической передачи |
по |
времени очень коротки, то по выполнении заданной рабочей опе рации насос выключается или разгружается от давления жидко - сти. Для этой цели применяют механические выключатели насоса и разгрузочные камеры или создают специальные системы с на сосами.
Наиболее простой является схема с ручной установкой рас пределителя в положение холостого хода насоса (рис. 33). Кро~
- 49 - .
ме указанной схемы, применяются и специальные распределители с автоматическим соединением насоса с резервуаром.
Следует указать, что большинство гидростатических передач, применяемых на строительных и дорожных машинах, имеет в кача - стве силовой части гидравлический цилиндр.
Другая схема гидростатической передачи представлена на рис. 34. Она состоит из насоса и мотора. Обе машины соединены
Рис. 34. Схема гидростатической пере дачи (насос-мотор).
между собой трубопроводами высокого и низкого давления. Гид ропередача преобразовывает механический поток, подводимый от первичного двигателя к насосу, изменяя его силовые ..и скорост ные факторы на валу мотора. Рассмотрим работу гидропередача на упрощенной схема поршневых машин. Выделим в насоса и мото ре по одному цилиндру и соединим их трубопроводами высокого
давления |
f i M и |
низкого давления /г н |
, как |
показано |
на рис. 34. Здесь |
левый цилиндр принадлежит |
насосу |
Н , пра |
|
вый - мотору М, |
|
|
|
В место соединения трубопроводов с цилиндром установлены клапаны, действующие принудительно: клапаны мгновенно откры ваются и закрываются, когда поршни находятся в крайних поло жениях. Так как при работе насоса и мотора имеются утечки жидкости, то система снабжена подпиточным насосом Л. , ко торый забирает жидкость из бака и подает ее в цилиндры через
трубопровод низкого |
давления. |
|
В трубопроводе- |
низкого давления подпиточный насос созда |
|
ет некоторое повышенное давление подпитки (20-50 н/см*-). |
||
Предположим, что к |
штоку поршня мотора приложено |
некоторое |
|
|
- 50 |
- |
постоянное сопротивление |
<РМ |
. Приложим к поршню насоса |
|
активную силу <75Л, |
. |
Поршень |
начнет перемещаться слова на |
право. В начальный момент давление жидкости при открытых верх
них клапанах будет /г0 < Р п • Эго Давление является недо - статочным, чтобы сдвинуть с места поршень мотора. При переме щении поршня насоса жидкость сжимается и давление в ней, повы шается (при этом происходит утечка жидкости). При перемещении
поршня в положение 2 р 0= р м |
• С этого момента поршень мо |
|||
тора |
начинает |
двигаться из положения I , |
преодолевая сопротив |
|
ление |
Эъм |
. В данном случае |
жидкость имеет постоянное |
|
давление |
. Когда поршень |
насоса |
займет крайнее правое |
положение 3 , поршень мотора займет также крайнее правое поло
жение 2 .
Допустим теперь, что клапаны в трубопроводе высокого дав -
ления (верхнее) закрылись и открылись клапаны в трубопроводе низкого давления. Так как за предыдущий такт в цилиндрах было
давление |
/гм |
, то |
теперь часть жидкости устремится в тру |
|||||
бопровод низкого давления. Давление сравняется и станет не |
- |
|||||||
сколько |
выше давления |
/г „ |
. Поршень насоса начнет переме |
|||||
щаться |
из |
положения 3 |
справа налево и давление в цилиндрах |
и |
||||
трубопроводе достигнет |
величины |
р.н |
^Э нергия, |
затрачен |
||||
ная на сжатие жидкости, будет частично |
возвращена источнику, |
|
||||||
приводящему в |
движение |
поршень |
насоса. |
Часть энергии |
будет |
рассеяна. Дальше поршень насоса будет двигаться из положения справа налево (исходное положение) и поршень мотора также на чнет двигаться справа налево (исходное положение). Затем за -
крываюгся клапаны трубопровода низкого давления и открываются клапаны трубопровода высокого давления. Так как в цилиндре давление р.н , то давление р м падэет до некоторого давления
Д;посла чего цикл повторяется.
Вгидростатических передачах нередко используются два оди
наковых по конструкции насоса (чаще роторные). Один из них яв ляется насосом, второй - двигателем.
Мощность, затрачиваемая на вращение насоса, равна (пре -
небрегая гидравлическим к .п .д . |
Гг |
I) |
|
|
M l._ |
т |
|
|
|
|
|
- |
51 - |
|
|
Мощность, |
создаваемая |
двигателем, |
|
||
|
|
|
|
|
-а . |
W |
где |
Mj , М2 |
- |
крутящие |
моменты; |
|
|
|
COf , сог - угловые скорости; |
|
||||
|
fit , fig |
- |
давление, создаваемое насосом, и давление, |
|||
|
|
|
используемое |
двигателем; |
||
|
О-п &г |
- |
расход жидкости; |
|
||
|
?o-nfy-i" |
объ0мныэ |
к .п .д . насоса и двигателя; |
|||
|
?п-"% иГ |
М0ханичаские |
к .п .д . |
насоса и двигателя. |
Регулирование угловой скорости выхода (числа оборотов ва ла) осуществляется изменением расхода жидкости, поступающей к
мотору, при постоянном объеме мотора или изменением |
его объе |
|
ма при постоянном расхода жидкости. |
|
|
Расход жидкости |
изменяют дросселированием, т .е . |
отводом |
части жидкости в бак |
или изменением рабочего объема |
насоса |
(объемное регулирование). Первый способ (дросселирование) при
меняется только в небольших установках. |
|
|
|||||||
|
П р и |
о б ъ е м н о м |
р е г у л и р о в а н и и |
на |
|||||
происходит |
какой-либо потери |
мощности, так как насос подает |
|||||||
то количество жидкости, которое необходимо для обеспечения |
' |
||||||||
требуемых скорости и мощности |
мотора. |
|
|
||||||
|
|
При |
&н =0.м |
|
|
|
|
||
|
|
|
9 н п н = 9 м п " > |
|
|
(45) |
|
||
где |
QH1 Qn |
- |
расход |
жидкости |
насоса |
и мотора в минуту; |
|||
|
n Ht |
11м |
~ |
число |
оборотов |
насоса |
и мотора в минуту; |
|
|
|
9н 1 |
|
- |
расход |
жидкости |
насоса |
и мотора за один |
обо |
|
|
|
|
|
рот. |
|
|
|
|
|
Уравнение (65) показывает, |
что число |
оборотов выходного |
|
вала гидростатической передачи |
зависит от |
отношения рабочих |
|
объемов насоса и мотора |
О t и |
Ом . |
|
- 52 -
Выражения для теоретической мощности и крутящего момента на выходном валу мотора имеют следующий вид:
|
|
|
Мт =к л р М м |
, |
|
|
|
(46) |
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
(47) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
К |
- |
коэффициент размерности; |
|
|
|
||||
|
AfL |
- |
перепад давления |
А р = р ^ - р г |
(п еред мотором |
и |
||||
|
|
|
после |
него); |
|
|
|
|
|
|
|
0 » |
- |
расход (объем) |
в |
минуту; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П-м |
- |
число1оборотов |
мотора. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из выражения |
(46) и (47) |
следует, что мощность при |
по - |
||||||
етоянном |
перепаде |
давления |
|
A ft |
изменяется |
пропорционально |
||||
расходу |
в м |
|
. Поскольку при регулировании объема на |
|||||||
сосе |
пропорционально расходу изменяется |
и число оборотов мо |
||||||||
тора |
п м |
|
, величина момента |
Мт |
на |
валу мотора |
ос |
|||
тается постоянной |
при любом значении расхода, но при постоян |
|||||||||
ном |
A ft , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для реверсирования направления вращения необходимо изме нить направление потоков жидкости к окнам питания и слива на противоположное. В схеме гидростатической передачи с насосом постоянного расхода рис. 35 это можно осуществить с помощью
%r~U
п
♦
Рис. 35. Схема гидропередачи с насосом постоянного расхода:
I - насос; 2 - мотор; 3 ~ распре делительное устройство.
распределительного устройства 3, а в схеме с регулируемым насосом - изменением направления подачи жидкости самим насо
53 -
сом (рис. 36). В этом случае должны быть предусмотрены запор ные обратные клапаны 3. Полный к .п .д . гидростатической пере дачи вращательного типа равен 80-85%.
Рис. 36, Схема гидропередачи с регулируе мым насосом:
I - насос; 2 - мотор; 3 - обрат ные клапаны.
3 . Основные параметры и расчетные Формулы гидростатиче
ских передач
Величина мощности, отдаваемая насосом, монет быть опреде лена по формуле
где |
J> |
- |
плотность жидкости |
(кг/дм 3); |
|
Q. |
- |
производительность |
(расход) насоса (дм3/сек ; |
|
|
|
л /сек ); |
|
|
/I |
- |
давление (м |
в о д .с т .). |
|
|
Мощность, |
передаваемая |
гидропередачей рабочему агрегату |
||
|
|
|
|
квт’ |
(49) |
где |
р |
- к .п .д . гидропередачи; |
|
СР. - усилие на штоке силового цилиндра, кг;
гг- скорость поршня силового цилиндра, м /сек.
Величина р - зависит от конструкции |
и степени |
износа |
|
узлов гидропередачи, а также от вязкооти жидкости. |
|
||
Для предварительных расчетов |
можно принимать р |
3= 0 ,6 . |
|
Значения к .п .д . и передаточное число 'для различных |
строитель |
||
ных машин приведено, например, в |
таблице 2 |
С М |
|