Электрогидравлические системы с регулируемым насосом

Размещено на http://allbest.ru

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет агротехники и энергообеспечения

Кафедра ЭМТП и тракторы

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине "Гидравлические машины"

Выполнил:

Студент группы Т-3с з/о

Булгаков М.А.

Проверил ст. преподаватель

Рыжов Ю.Н.

Орел 2007

Содержание

1. Способы разгрузки насосов от давления

2. Электрогидравлические системы с регулируемым насосом

3. Поршневые насосы

4. Обозначение элементов гидросистем

Литература

1. Способы разгрузки насосов от давления

В гидроприводах, в которых гидродвигатели работают непродолжительно, необходимо устраивать системы разгрузки насоса от давления. Благодаря этому уменьшаются эксплуатационные расходы, увеличивается КПД системы и повышается долговечность насоса.

Разгрузка через распределитель осуществляется путем соединения напорной линии насоса непосредственно через распределитель с баком. На рисунке 10.1, а показан момент разгрузки насоса при помощи трехпозиционного реверсивного распределителя с электромагнитным управлением. Разгрузка осуществляется при среднем положении плунжера за счет каналов, сделанных в плунжере золотника.

Разгрузка насоса с удержанием в гидромагистрали установившегося давления необходима для гидросистем машин с прижимом или зажимом деталей при их обработке (в станкостроении) или в гидросистемах, где продолжительное время должно поддерживаться высокое давление при отсутствии расхода.

В таких случаях применяют гидроаккумуляторы. Данная система разгрузки насоса была уже рассмотрена в предыдущих лекциях. Рассмотрим еще один вариант разгрузки. На рисунке 1, б представлена гидросхема, где разгрузка насоса с удержанием давления в гидромагистрали осуществляется следующим образом. После прижима штоком поршня груза 1 к упору начинается зарядка гидроаккумулятора 2. В это же время жидкость под высоким давлением по линии управления 3 подводится к напорному клапану.

Когда давление достигнет значения, на которое настроен клапан 4, он откроется и соединит напорную линию с гидробаком.

Насос разгрузится от высокого давления, при этом обратный клапан 5 блокирует магистраль от слива, а нужное давление поддерживается гидроаккумулятором 2. Гидроаккумулятор при этом компенсирует утечки рабочей жидкости в гидроаппаратуре и перетечки в гидродвигателе.

Рисунок 1. - Принципиальные схемы разгрузки насоса

Разгрузка насоса в положении "стоп" исполнительного механизма применяют в станках, работающих по циклам: рабочий ход - "стоп" - реверс - холостой ход.

В этом случае к гидроцилиндру и гидромагистрали необходимо подключить обратные клапаны (рисунок 1, в, г).

2. Электрогидравлические системы с регулируемым насосом

К гидросистемам с двухступенчатым электрогидравлическим управлением относится система с регулируемым реверсивным насосом, реверс которого осуществляется сервоприводом, управляемым электрогидравлическим распределителем.

Подобная схема гидросистемы с реверсивным регулируемым насосом 2 и гидравлически управлением производительностью по положению поршня 9 сервопривода представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. - Гидросистема с регулируемым реверсивным насосом.

насос поршневой гидромагистраль

Система снабжена вспомогательным насосом 5, питающим систему регулирования (управления) подачи основного рабочего насоса, а также осуществляющим его подпитку. Сигнал на реверсирование подачи насоса 2 поступает от вспомогательного четырехходового трехпозиционного распределителя 3 с электромагнитным управлением, получающего электросигнал от концевых переключателей 10.

При реверсировании насоса 2 одновременно переключается двухпозиционный четырехходовой распределитель 4 с гидравлическим управлением на питание вспомогательным насосом 5 соответствующей всасывающей полости насоса 2.

Насос 2 снабжен предохранительными клапанами 7 и 8, отрегулированными на требуемые давления при прямом и обратном ходах поршня цилиндра 1, а насос 5 - предохранительным клапаном 6, отрегулированным на давление, необходимое для обеспечения требований системы управления и подпитки.

3. Поршневые насосы

Поршневые насосы относятся к числу объемных насосов, в которых перемещение жидкости осуществляется путем ее вытеснения из неподвижных рабочих камер вытеснителями.

Рабочей камерой объемного насоса называют ограниченное пространство, попеременно сообщающееся со входом и выходом насоса.

Вытеснителем называется рабочий орган насоса, который совершает вытеснение жидкости из рабочих камер (плунжер, поршень, диафрагма).

Классификация поршневых насосов.

Классифицируются поршневые насосы по следующим показателям:

1) по типу вытеснителей:

- плунжерные;

- поршневые;

- диафрагменные;

2) по характеру движения ведущего звена:

- возвратно-поступательное;

- вращательное (кривошипные и кулачковые насосы);

3) по числу циклов нагнетания и всасывания за один двойной ход:

- одностороннего действия;

- двухстороннего действия.

4) по количеству поршней:

- однопоршневые;

- двухпоршневые;

- многопоршневые.

Схема насоса простого действия изображена на рисунке 3.

Поршень 2 связан с кривошипно-шатунным механизмом через шток 3, в результате чего он совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 1.

Поршень при ходе вправо создает разрежение в рабочей камере, вследствие чего всасывающий клапан 6 поднимается и жидкость из расходного резервуара 4 по всасывающему трубопроводу 5 поступает в рабочую камеру 7.

При обратном ходе поршня (влево) всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан 8 открывается, и жидкость нагнетается в напорный трубопровод 9.

Рисунок 3. - Насос поршневой простого действия.

Так как каждому обороту двигателя соответствует два хода поршня, из которых лишь один соответствует нагнетанию, то теоретическая производительность в одну секунду будет равна:

 (1)

где F - площадь поршня, мІ;

l - ход поршня, м;

n - число оборотов двигателя, об/мин.

Для повышения производительности поршневых насосов их часто выполняют сдвоенными, строенными и т.д. Поршни таких насосов приводятся в действие от одного коленчатого вала со смещением колен.

Действительная производительность насоса Q меньше теоретической, так как возникают утечки, обусловленные несвоевременным закрытием клапанов, неплотностями в клапанах и уплотнениях поршня и штока, а также неполнотой заполнения рабочей камеры.

Отношение действительной подачи Q к теоретической Q_T называется объемным КПД поршневого насоса:

(2)

Объемный КПД - основной экономический показатель, характеризующий работу насоса.

Более равномерная и увеличенная подача жидкости, по сравнению с насосом простого действия, может быть достигнута насосом двойного действия, в котором каждому ходу поршня соответствуют одновременно процессы всасывания и нагнетания. Эти насосы выполняются горизонтальными и вертикальными, причем последние наиболее компактны.

Насос поршневой двойного действия представлен на рисунке 4.



Рисунок 4. - Насос поршневой двойного действия.

Теоретическая производительность насоса двойного действия будет равна:

, (3)

где f - площадь штока, м².

В дифференциальном насосе (рисунок 5.) поршень 4 перемещается в гладко обработанном цилиндре 5.

Уплотнением поршня служит сальник 3 (вариант I ) или малый зазор (вариант II ) со стенкой цилиндра.

Насос имеет два клапана: всасывающий 7 и нагнетательный 6, а также вспомогательную камеру 1.

Всасывание происходит за один ход поршня, а нагнетание за оба хода. Так, при ходе поршня влево из вспомогательной камеры в нагнетательный трубопровод 2 вытесняется объем жидкости, равный (F - f )l; при ходе поршня вправо из основной камеры вытесняется объем жидкости, равный f_l.



Рисунок 5. - Схема поршневого насоса с дифференциальным поршнем.

Таким образом, за оба хода поршня в нагнетательный трубопровод будет подан объем жидкости, равный:

(F - f)l + fl = Fl, (4)

4. Обозначение элементов гидросистем

Существующие элементы гидросистем разнообразны по назначению и по конструкции. Одни управляют потоком рабочей жидкости, другие служат для обеспечения безотказной работы гидросистем и т.д.

Совокупность этих устройств называется гидосистемой. Все гидроэлементы имеют свое условное обозначение, из которых составляются гидросхемы по аналогии с электрическими схемами.

В таблице 1.1 приводятся условные обозначения основных гидроэлементов.

Таблица 1.1 - Условные обозначения основных гидроэлементов



На рисунке 6 изображен составленный из условных обозначений пример гидравлической схемы привода поворота стрелы челюстного погрузчика.

Схема состоит из бака, нерегулируемого гидромотора, трехпозиционного гидрораспределителя, двух регулируемых дросселей с параллельно подключенными к ним обратными клапанами, двух гидроцилиндров, фильтра и предохранительного клапана.

Рисунок 6. - Гидравлическая схема привода поворота стрелы челюстного погрузчика.

Принцип работы гидропривода заключается в следующем. Из бака рабочая жидкость (масло) забирается насосом и подается к гидрораспределителю. В нейтральном положении золотника гидрораспределителя при работающем насосе на участке трубопровода между насосом и распределителем начинает увеличиваться давление, при этом срабатывает предохранительный клапан и жидкость сливается обратно в бак.

При смене позиции золотника (нижняя позиция на схеме) открываются проходные сечения в гидрораспределителе, и жидкость начинает поступать в полости нагнетания гидродвигателей (поршневые полости гидроцилиндров). Из штоковой полости гидроцилиндров масло по гидролинии слива проходит через регулируемые дроссели, гидрораспределитель и, очищаясь фильтром, попадает на слив в бак.

Скорость поступательного движения штоков гидроцилиндров регулируется дросселями. Реверсирование движения штоков осуществляется путем переключения позиций гидрораспределителя.

При обратном движении штоков без нагрузки их скорость не регулируется и зависит от расхода рабочей жидкости в штоковые полости. При аварийной остановке штоков (например, непреодолимое усилие) давление в системе возрастает, вызывая тем самым открытие предохранительного клапана и сброс рабочей жидкости в бак.

Литература

1. Андреев А.Ф., Барташевич Л.В., Боглан Н.В. и др. Гидропневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Объемные гидро- и пневмомашины и передачи. Минск: Высшая школа, 1987. 310 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х Т. 5-е изд., перераб. и доп. Том 3 М.: Машиностроение, 1980 г. 559 с.

3. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М.: Машиностроение, 1972. - 320 с.

4. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник. 2-е изд., перераб. М.: Машиностроение, 1982. - 423 с.

5. Богданович Л.Б. Гидравлические механизмы поступательного движения: Схемы и конструкции. М., Киев: МАШГИЗ, 1958. 181 с.

Размещено на Allbest.ru

...