Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РФ

ФГБОУ ВО «УГГУ»

Факультет заочного обучения

Кафедра технологии и техники разведки месторождений полезных ископаемых

Преподаватель

/ Эйнгорн С. Г./

Разработал

/ Кузяева А.Р./

Екатеринбург-2020

Оглавление

гидропривод давление регулятор

Введение

1.Распределители жидкости

1.1 Крановые распределители

1.2 Золотниковые распределители

1.3 Клапанные распределители

2.Регуляторы давления прямого действия (клапаны)

2.1 Предохранительные клапаны

2.2 Переливные клапаны

2.3 Редукционные клапаны

3.Регуляторы расхода прямого действия

3.1 Дроссели

3.2 Делительные клапаны

3.3 Обратные клапаны

3.4 Гидравлические замки

Преимущества и недостатки

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Гидропривод - это совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии. Обязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель.

Гидропривод представляет собой своего рода "гидравлическую вставку" между приводным электродвигателем и нагрузкой (машиной и механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, ременная передача, кривошипно-шатунный механизм и т.д.). Основное назначение гидропривода, как и механической передачи, - преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

Все устройства управления можно разделить на две группы: распределители жидкости и регуляторы. Первые предназначены изменения направления движения жидкости в системе гидропривода, вторые - для регулирования его параметров: давления и расхода.

В свою очередь, регуляторы бывают прямого и непрямого действия. К регуляторам прямого действия относят те, у которых перемещение регулирующего органа осуществляется за счёт энергии регулируемого объекта, т.е. за счёт энергии рабочей жидкости. Как правило, регуляторы этого типа должны иметь небольшую мощность для управления регулирующим органом.

Если для перемещения регулирующего органа необходима значительная мощность (сотни ватт и более), применяют регуляторы непрямого действия. У них энергия регулируемой среды используется только для управления гидродвигателем, а он уже воздействует на регулирующий орган. При этом мощность сигнала от регулируемой среды может быть малой, так как она воздействует только на чувствительный элемент регулятора. Импульс от чувствительного элемента подается на гидроусилитель, который усиливает сигнал по мощности до величины, необходимой для управления регулирующим органом. Таким образом, регулятор непрямого действия состоит из чувствительного элемента, гидроусилителя и гидродвигателя.

1. Распределители жидкости

Гидрораспределитель - это гидроаппарат, предназначенный для изменения направления потока рабочей жидкости в двух или более гидролиниях в результате внешнего управляющего воздействия. С помощью распределителей обеспечивается направление рабочей жидкости к соответствующему исполнительному гидромеханизму, а также осуществляется реверс механизмов.

Основным элементом гидрораспределителей является запорно-регулирующий орган - подвижный элемент, при перемещении которого частично или полностью перекрывается проходное сечение гидрораспределителя. В зависимости от конструкции запорно-регулирующего органа гидрораспределители бывают: золотниковые - запорно-регулирующим органом является золотник; крановые - запорно-регулирующий орган выполнен в виде крана; клапанные - запорно-регулирующий орган выполнен в виде клапана.

По конструкции запорного органа все распределители можно разделить на крановые, золотниковые и клапанные.

В зависимости от числа фиксированных положений запорного органа различают двухпозиционные, трёхпозиционные и т.д. распределители.

В зависимости от числа внешних линий, подводимых к распределителю, последний может быть трёхлинейным, четырёхлинейным и т.д.

Запорный орган распределителя может приводиться в движение различными источниками энергии. В зависимости от этого различают распределители с ручным, электрическим, гидравлическим и пневматическим управлением.

1.1 Крановые распределители

Основными элементами конструкции являются: корпус с отверстиями для подвода жидкости и кран пробкового типа с рукояткой.

При повороте пробки изменяется направление движения жидкости в системе. Пробка может быть цилиндрической или конической формы.

Крановые распределители выполняются разгруженными и неразгруженными.

Рисунок 1. Крановые распределители

1.2 Золотниковые распределители

Недостаток - возникновение больших усилий страгивания золотника (попадание твердых частиц, облитерация).

Рисунок 2. Золотниковый распределитель

1.3 Клапанные распределители

Применяются конические и шаровые клапаны.

Недостаток - значительные усилия, необходимые для управления распределителем.

Рисунок 3. Клапанный распределитель

2. Регуляторы давления прямого действия (клапаны)

По назначению делятся на предохранительные и редукционные клапаны.

2.1 Предохранительные клапаны

Предназначены для ограничения давления в гидроприводе и для предотвращения аварий в гидроприводе. Режим работы - эпизодичекий. Требования - высокая надёжность.

В зависимости от конструкции запорного органа разделяют на шариковые, конические, тарельчатые, плунжерные и золотниковые.

Принцип действия основан на уравновешивании силы давления жидкости, действующий на запорный орган, усилия пружины, степень сжатия которой можно регулировать винтом в зависимости от давления, на которое настраивается клапан.

2.2 Переливные клапаны

Переливной клапан предназначен для поддержания заданного давления в месте его подключения за счёт непрерывного слива жидкости. Отличается от предохранительного постоянством своего давления.

На конструкцию накладывается ряд требований:

1. скорость жидкости не более 5-8 м/с.

2. пропускная способность должна быть значительной (равной подаче насоса).

3. запорный орган не должен подвергаться колебаниям.

Рабочим органом является плунжер с дифференциальным золотником. Усилие предварительного сжатия пружины:

Для подключения колебания золотника имеется дроссельный канал А.

Рисунок 4. Переливной клапан 

2.3 Редукционные клапаны

Редукционные клапаны предназначены для поддержания заданного более низкого давления рабочей жидкости в отводимом потоке, по сравнению с давлением в подводимом к нему потоке. Часто применяется при питании от одного насоса нескольких потребителей с разными давлениями.

 Редукционные клапаны поддерживают постоянное давление жидкости после себя по потоку.

Рисунок 5. Редукционный клапан

По трубопроводу подводится жидкость высокого давления Р1 в полость клапана. Трубопровод отводит жидкость с редуцированным давлением Р2. Если давление в полости понизится, то под действием пружины 1, запорный орган переместится вниз, уменьшится сопротивление щели между седлом и запорным органом и давление повысится. При повышении редуцированного давления процесс регулирования будет протекать в обратном порядке.

3. Регуляторы расхода прямого действия

Эти регуляторы объединяют устройства, предназначенные для управления расходом рабочей жидкости. К ним относятся: дроссели, делительные клапаны, сумматоры, обратные клапаны, гидрозамки и реле времени.

3.1 Дроссели

Дроссели представляют собой регулируемые местные сопротивления, площади проходных отверстий которых можно изменять в процессе работы и тем самым изменять расход жидкости

Площадь проходного отверстия у щелевых дросселей изменяется при повороте полой пробки, в которой сделана щель. Т.к. толщина стенки пробки мала, то пропускная способность дросселя практически не зависит от вязкости жидкости. Не возникает в щелевом дросселе и облитерация. Дроссели этого типа нашли широкое применение (рисунок 6,б).

Рисунок 6. Дроссели

Канавочный дроссель склонен к облитерации. На пропускную способность влияет вязкость жидкости.

Пластинчатый дроссель состоит из набора шайб с отверстиями. Расход изменяется с изменением числа шайб.

Расход через дроссель любой конструкции определяется по формулам истечения через малые отверстия:

3.2 Делительные клапаны

Эти клапаны предназначены для поддержания заданного соотношения расходов рабочей жидкости в нескольких параллельных потоках при их разделении.

Жидкость с расходом Q подводится в канал 1 и поступает в полый, свободно перемещающийся в цилиндрической расточке поршенек 2. При равенстве противодавлений в гидравлических цилиндрах 3 и 6 (Р1 и Р2) потери давления в участках сети, подводящих жидкость к гидроцилиндрам, будут одинаковы, как в параллельно включенных трубопроводах, т.е. ??g?k1?Q12=??g?k2?Q22.

При равенстве сопротивлений параллельных участков k1=k2, расходы в них будут равны Q1=Q2=Q/2. Сопротивления k1 и k2 выравнивают подбором дроссельных шайб, устанавливаемых в каналах 4 и 5.

Рисунок 7. Делительный клапан

В этих условиях на торцы поршенька 2 действуют равные давления P1+??g?k1?Q12 = P2+??g?k2?Q22 и он находится в равновесном состоянии, располагаясь симметрично оси канала 1.

При увеличении усилия на одном из штоков гидроцилиндра, например 3, в последнем увеличивается давление на торцах поршенька 2.

P1+ ?P + ??g?k1?Q12 > P2 + ??g?k1?Q12.

Вследствие этого поршенек переместится в направлении гидроцилиндра 6, дросселируя канал 5, увеличивая в нем потери давления до ?Pист = ?Р. В этих условиях вновь поступает равновесное состояние поршенька 2 и Q1 = Q2, т.к. P1 + ?P + ?? g?k1? Q12 > P2 + ??g? k1?Q1 2. При выравнивании усилий на штоках гидроцилиндров (?Р=0) поршенек возвратится в исходное положение и ?Рист =0, а Q1=Q2.

Иногда в схемах гидропривода необходимо поддерживать заданное соотношение расходов рабочей жидкости в нескольких параллельных потоках при их слиянии. Эту роль выполняют суммирующие клапаны (сумматоры).

3.3 Обратные клапаны

Предназначены для пропускания жидкости только в одном направлении. Обычно применяют шариковые и конические клапаны.

Гидрозамок - управляющий обратный клапан с управляющим воздействием на поток рабочей жидкости. Гидрозамок пропускает жидкость только в одном направлении при отсутствии управляющего воздействия и в обоих направлениях при его наличии.

Существуют гидрозамки одно- и двухстороннего действия (рисунок 9). Гидрозамки применяют, например, для запирания полостей гидроцилиндра в заданном положении поршня (рисунок 10).

Рисунок 9. Гидрозамки одно- и двухстороннего действия

Рисунок 10. Гидрозамок в применении

Преимущества и недостатки

К основным преимуществам гидропривода относятся: возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки; простота управления и автоматизации; простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок; широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена; большая передаваемая мощность на единицу массы привода; надежная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.

К недостаткам гидропривода относятся: утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, особенно при высоких значениях давления; нагрев рабочей жидкости, что в ряде случаев требует применения специальных охладительных устройств и средств тепловой защиты; более низкий КПД (по приведенным выше причинам), чем у сопоставимых механических передач; необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости и защиты от проникновения в нее воздуха; пожароопасность в случае применения горючей рабочей жидкости.

При правильном выборе гидросхем и конструировании гидроузлов некоторые из перечисленных недостатков гидропривода можно устранить или значительно уменьшить их влияние на работу машин. Тогда преимущества гидропривода перед обычными механическими передачами становятся столь существенными, что в большинстве случаев предпочтение отдается именно ему.

Заключение

Сейчас трудно назвать область техники, где бы ни использовался гидропривод. Эффективность, большие технические возможности делают его почти универсальным средством при механизации и автоматизации различных технологических процессов.

В частности, в горной промышленности он используется в креплении подземных горных выработок: в очистных забоях применяются индивидуальные гидравлические стойки и гидравлические комплексы, выполняющие основные и вспомогательные операции по передвижке как самих крепей, так и другого механического оборудования в лаве; широко применяются крепи сопряжения горных выработок.

Практически все комбайны для ведения очистных и нарезных работ, проведения подготовительных выработок имеют гидропривода подачи исполнительного органа на забой и механизмов для выполнения различных вспомогательных операций.

Гидропривод является неотъемлемым элементом буровых установок. Большинство приводов шахтных конвейеров снабжено гидродинамическими муфтами.

Список использованной литературы

1. Гидравлическое оборудование: каталог .-М.: ВНИИ Гидропривод, 1973

2. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982

3. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры.М.:Недра, 1981

4. http://lib.kstu.kz:8300/tb/books/Gidravlika,_gidroprivod_i_GPA/docs/Lectures/lec22.htm

Размещено на Allbest.ru