Файл: Семидуберский, М. С. Насосы, компрессоры, вентиляторы учебник.pdf

Водомер Вентури (рис. 101) представляет собой два кониче­ ских отрезка труб (входная часть 1 и выходной конус 3), присое­ диненных узкими концами к короткому цилиндрическому патруб­ ку— горловине 2. Отношение диаметров суженной и расширенной частей конусов d/D = 0,Зн-0,7. Водомер Вентури работает по прин­ ципу, основанному на уравнении Бернулли и уравнении не­ разрывности потока. В суженной части скорость движения

случае на основании (66) в (67) вместо /іп нужно подставить вели­ чину

Водомер Вентури применяется для трубопроводов диаметром больше 150 мм. Его нужно установить так, чтобы перед ним и пос­ ле него были прямолинейные участки без фасонных частей длиной не менее 10 диаметров трубопровода. Установка водомеров воз­ можна как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях. Водомер Вентури используется для измерения расхода загряз­ ненных жидкостей, так как он не забивается потоками грязи.

120

Г л а в а VI

ПОНЯТИЕ О ГИДРОПРИВОДЕ М АШ И Н

§ 57. Общие сведения о гидроприводе

Гидравлический привод работает по принципу использования давления жидкости для передачи механической энергии и преоб­ разования движения. Основной частью этого привода является гидропередача. Гидропривод используется в землеройных, дорож­ ных машинах, гидропрессах, самосвалах, металлорежущих стан­ ках и др.

Гидропривод имеет следующие достоинства: возможность бес­ ступенчатого регулирования скорости рабочего органа машины и плавность хода; большую простоту конструкции; невзыскатель­ ность к условиям работы; надежность в эксплуатации; возмож­ ность применения телеуправления; большую быстроту срабаты­ вания; относительно малый вес, которыми объясняется широкое применение гидропривода в современных машинах и станках. .Од­ нако детали этого привода требуют высокой точности и чистоты обработки во избежание утечек масла. Следствием утечек являет­ ся понижение к. п. д. и не-

В гидроприводе- поступательного движения рабочая жидкость насосом 2 (рис. 102) подается из масляного бака 1 по маслопро­ воду через дроссель 3 и реверс 4 в правую полость цилиндра 5.

121

вается в бак. Для обратного движения поршня вместе с рабочим органом машины реверс вручную или автоматически поворачива­ ется в положение, показанное пунктиром. Для регулирования ско­ рости поршня изменяется подача масла дросселем. Таким обра­ зом, с помощью реверса изменяется направление движения рабо­ чего органа машины при неизменном направлении подачи масла насосом в маслопровод. Такой привод применяется также для гидравлического пресса (рис. 103). Рабочая жидкость подается насосом 1 через реверс 3 в нижнюю полость цилиндра 5. Пор­ шень 4 совершает холостой ход (вверх). Из верхней полости ци­ линдра жидкость сливается через реверс в бак, установленный внутри станины 6. При повороте реверса в положение, указанное пунктиром, рабочая жидкость поступает в верхнюю полость ци­ линдра, поршень совершает рабочий ход. Жидкость из нижней полости цилиндра сливается в бак. На время пауз в работе пресса, если он не работает в паре с гидроаккумулятором, или при пере­ грузке пресса рабочая жидкость от насоса идет через сливной клапан 2 в бак. Рабочее давление в современных гидропрессах достигает 300-ІО5 Н/м2, а в отдельных случаях—700-ІО5 Н/м2. Рабочее усилие может быть до 300 МН и больше.

Рис. 104. Схема гидропривода вращательного движения

В гидроприводе вращательного движения (рис. 104) масляный насос 2, приводимый от электродвигателя 1 забирает рабочую жидкость из бака 6 через фильтр 7 и подает ее по маслопроводу 3 в гидродвигатель 5 (обратимый насос) для вращения рабочего органа (например, шпинделя токарного или сверлильного станка).

перегрузки открывается предохранительный клапан и масло сли­ вается в бак. Регулировать частоту вращения гидродвигателя мож­ но регулированием масляного насоса 2 (объемное регулирование) или, при постоянной производительности насоса, изменением

122

123

(рис. 105, г). Масло подводится в гидроцилиндр и отводится от него через гибкие шланги.

Клапаны. В гидроприводах машин применяют тарельчатые, ша­ ровые и золотниковые клапаны. Последние применяются не только как средство защиты гидросистемы от перегрузок, но и для регулирования силового органа приводимой машины.

Дроссели предназначены для регулирования подачи масла в гидросистему изменением проходного сечения. В игольчатом дросселе (рис. 106, а) это достигается осевым перемещением дрос­ селя («иглы») 1, в щелевом — поворотом дросселя 1. Щель мо­ жет быть выполнена в виде эк­ сцентрической выточки (рис. 106,

при постоянном направлении по­ дачи гидронасосом. Они бывают разных типов: крановые (проб­ ковые), золотниковые, и клапан­ ные. Различают маслораспреде­ лители двухходовые, трехходо­ вые и четырехходовые в зави­ симости от числа трубопроводов, которые к ним подключаются. Трехходовой золотниковый маслораспределитель применяется чаще всего для управления рабо­

той гидроцилиндра одинарного действия. Для управления работой гидроцилиндров двойного действия применяются четырехходовые золотниковые маслораспределители.

§ 59. Способы регулирования скорости силового органа

Машина может работать при разных скоростях в зависимости от требуемого режима и усилия. Скорость силового органа прямо пропорциональна расходу рабочей жидкости. Для изменения рас­ хода жидкости в гидроприводе применяется один из двух способов регулирования: объемное или дроссельное.

Объемное регулирование осуществляется с помощью регули­ руемого насоса 1 (рис. 107, а). Масло поступает в левую полость цилиндра через обратный клапан 4 и реверс 3. Отработанное мас­ ло сливается в бак 6 через вторую полость реверса и подпорный клапан 5. Последний предназначен для смягчения пульсации из-за возможного непостоянства сопротивления движению рабочего ор-

125

гана, т. е. для более равномерного его движения. других случаях подпорный клапан может отсутствовать. Обратный клапан удерживает масло в гидросистеме при остановке или ремонте ги­ дронасоса. Через сливной клапан 2 отводится излишек масла при уменьшении скорости движения рабочего органа из-за увеличения сопротивления движению. С помощью винта на клапане 2 регу­ лируют давление, при котором должно сливаться масло. Объемное регулирование применяется в гидросистемах большой мощности, так как при регулировании насоса общий к. п. д. его почти не изменяется. Однако это требует применения дорогостоящих регу­ лируемых насосов.

Рис. 107. Объемное и дроссельное регулирование ско­ рости силового органа

Дроссельное регулирование (рис. 107, б) производится нерегу­ лируемым насосом 1. Расположение дросселя 3 на выходе масла обеспечивает более равномерное движение рабочего органа и, что особенно важно для металлорежущих станков, большую точность и чистоту обработки. Если неравномерность хода рабочего органа не влияет на эффективность работы машины (например, шлифо­ вальные, притирочные станки и другие машины), дроссель может быть расположен на входе (на рис. 107, б это положение дросселя показано пунктиром). Излишек масла, подаваемого насосом, но не пропускаемого дросселем, сливается в бак через сливной кла­ пан 2, что приводит к уменьшению к. п. д. гидропривода. Поэтому дроссельное регулирование выгодно лишь в машинах малой мощ­ ности. Оно более просто, по сравнению с объемным способом регу­ лирования.

126

§ 60. Элементы расчета гидропривода поступательного движения

Расчет гидропривода сводится к определению параметров насо­ са (давление, производительность, мощность) и диаметра масло­ провода. Исходными данными являются требуемое усилие рабоче­

в другой полости цилиндра, вес поршня и т. д.), в (68) и (69) сле­ дует вместо Р подставить

бочей жидкости в цилиндре должна #ыть равна скорости поршня, за которым она следует, то ее расход, л/мин

где т]он =0,95-^0,99 — объемный к. п. д. насоса.

Насос для гидросистемы следует выбирать с повышенной на (10-ь15)% производительностью. Это обеспечивает получение

127