Шпоры по гидравлике. шпоры по ГиПс. 1 Общие сведения о гидросистемах

• Название: 1 Общие сведения о гидросистемах
• Анкор: Шпоры по гидравлике
• Дата: 12.05.2022
• Размер: 3.16 Mb.
• Имя файла: шпоры по ГиПс.doc
• Тип: Документы; #524746
• страница: 3 из 8

19 Рабочие жидкости объемных гидроприводов

В России для объемных гидроприводов были созданы два сорта гидравлических масел (МГ) - МГ15-В и МГ46-В.

Чтобы обеспечить безотказную и долговечную эксплуатацию мобильных машин и промышленного оборудования с гидроприводом в климатических условиях России, в соответствии с постановлениями Правительства и Госкомитета по науке и технике с участием головных ВНИИ и СКВ вместо большой номенклатуры масел, предназначенных для другого целевого назначения, специально для объемных гидроприводов созданы два сорта гидравлических масел (МГ) - МГ15-В и МГ46-В.

В ходе лабораторных испытаний во ВНИИ НП и сравнительных стендовых испытаний в камере холода ЦНИП ВНИИстройдормаша определены температурные пределы применения. Для ресурсных испытаний на натурных образцах различных элементов гидропривода были выбраны только два образца гидравлических масел, которые затем испытывались в различных климатических регионах страны на мобильных машинах с гидроприводом. Впоследствии новые гидравлические масла были допущены к применению Межотраслевой комиссией Госстандарта, а Миннефтехимпромом организован их серийный выпуск на нефтеперерабатывающих заводах: Ново-Уфимском, Волгоградском и ПО "Омскнефтеоргсинтез".

20 Гидролинии

Надежность объемных гидромашин и гидроприводов в значительной мере зависит от совершенства гидравлических коммуникаций, а также от качества жидкости и очистки ее в процессе работы. Гидролиниями называют устройства, предназначенные для прохождения рабочей жидкости в процессе работы гидропривода

В соответствии с выполняемыми функциями их разделяют на
всасывающие - по которым рабочая жидкость движется к насосу, 
напорные - по которым рабочая жидкость под давлением движется от насоса к распределителю, гидродвигателю или гидроаккумулятору и 
сливные - по которым рабочая жидкость движется в гидробак. 
Кроме того, различают гидролинии управления, по которым рабочая жидкость движется к устройствам для управления, и дренажные, по которым отводятся утечки рабочей жидкости.

Основным требованием к гидролиниям является обеспечение минимального гидравлического сопротивления и прочность конструкции. Для обеспечения минимального гидравлического сопротивления гидролинии и каналы следует выполнять по возможности максимального сечения с наименьшим числом местных сопротивлений. 
Для напорных гидролиний скорость течения жидкости рекомендуется выбирать в пределах 5-10 м/с и для всасывающих 1-2 м/с.

21 Гидробаки - предназначен для питания объемного гидропривода рабочей жидкостью. Он может находиться под атмосферным и избыточным давлением. Наиболее распространен гидробак открытого типа (рис 1, а) Рабочая жидкость заливается в бак через горловину 5, снабженную сетчатым фильтром. Объем жидкости в баке контролируется указателем уровня 2. В насос жидкость поступает через насадок с фильтром 3 и из гидросистемы в бак - через насадок 1. Для избежания барботажа (интенсивного перемешивания) жидкости, могущего привести к вспениванию последней, на насадке 1 устанавливают для дробления струи сетчатое устройство или перфорированный колпак. Воздушный объем над свободной поверхностью жидкости сообщается с окружающей средой через сапуц 4, снабженный воздушным фильтром тонкой очистки для защиты внутреннего объема бака от мелкодисперсного эагрязнителя, содержащегося в атмосфере.

В системах, предназначенные для работы в условиях переменного атмосферного давления (к примеру, при подъеме самолета на высоту 1000 м атмосферное давление понижается до 180 мм. рт. ст. ) применяют герметичные баки с наддувом (около 0 2-0,3 МПа) газом (рис 1, б). Наддув осуществляется инертным газом (азотом), применение которого не вызывает окисления масла. Наддув бака газом производится через штуцер 6. Жидкость возвращается из гидросистемы в бак через насадок 1 с перфорированным колпаком для дробления струи. Бак заправляют жидкостью через снабженную фильтром горловину 7 , герметично перекрываемую крышкой

Рис 1. Гидробаки типа а - открытого, б - закрытого.

22 Гидроаккумуляторы
Гидроаккумулятор - емкость, предназначенная для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением. Гидроаккумулятор, в котором аккумулирование (накапливание) и возврат (отдача) энергии происходят за счет сжатия и расширения газа, называют пневмогидроаккумулятopoм. В системах гидропривода преимущественно применяют аккумуляторы этого типа.

Подобный аккумулятор представляет собой закрытый сосуд (рис. 2), заполненный сжатым газом с некоторым начальным давлением зарядки. При подаче в этот сосуд жидкости объем газовой камеры уменьшается, вследствие чего давление газа повышается, достигая к концу зарядки жидкостью некоторого заданного максимального значения. В аккумуляторах, применяемых в гидроприводах, жидкость и газ обычно разделены поршнем или иными средствами для устранения возможности растворения газа в жидкости.

В соответствии с типом применяемого разделителя сред различают поршневые (рис. 2, а) и диафрагменные (рис. 2, б) аккумуляторы. Недостатком первых является трение поршня в цилиндре, на преодоление которого расходуется энергия аккумулятора, а также возможность нарушения герметичности в соединении поршня и цилиндра. Кроме того, при наличии трения возможны скачкообразные движения поршня и как следствие - колебания давления


23 Отделители твердых частиц

— аппарат, предназ» нач. для отделения от воздуха крупных твердых частиц перемещаемого пневмотранспортом материала. Осн. требования к этим устройствам: простота конструкции, высокая произ-сть, незначит, гидравлич. сопротивление, длит, срок службы и хорошие эксплуатац. свойства. В качестве разгрузителей используют камеры, бункеры и прочие емкости, в к-рых отделение частиц от воздуха происходит под действием их веса. Такие устройства имеют невысокую эффективность действия и могут применяться лишь для отделения крупных тяжелых частиц. Более эффективны отделители центробежного типа. В высокопроизводит, установках пневмотранспорта для разгрузки материалов применяют батарейные циклоны разл. модификаций. В большинстве случаев воздух после отделения его от транспортируемого материала подлежит дополнит, очистке. Частицы пыли размером менее 10 мкм почти не улавливаются в циклонах, поэтому устанавливают вторую ступень очистки. В качестве пылеуловителей фильтров используют разл. высокоэффективные аппараты: фильтры тканевые, электрофильтры, пылеуловители мокрого типа и др. В системах пневмотранспорта предпочтительнее фильтры рукавные всасывающего типа, исключающие выбивание пыли через неплотности в окружающую воздушную среду.

В системах пневмотранспорта цемента и углеродного сырья применяют электрофильтры. Отличит, качества электрофильтров — низкое гидравлич.сопротивление (100—150 Па) и постоянство расхода очищаемого воздуха. Они экономичны,. могут работать в условиях высоких температур (до 450°С). Применение их целесообразно при высоких расходах очищает мых газов и при отсутствии в них взрывоопасных компонентов.

Пылеуловители мокрого типа в системах пневмотранспорта применяют редко, т.к. улавливаемые продукты смачиваются и могут стать непригодными для дальнейшего употребления (напр., цемент, мука, сахар и т.п.). Их используют при пневмотранспорте кварцевого песка, горелой земли в литейных цехах и др.

 


24 Теплообменники

стройство для передачи тепла от нагретого (жидкого или газообразного) теплоносителя более холодному. Примером может служить аппарат для пастеризации молока, в котором холодное молоко нагревается горячей водой, протекающей по внутренним трубам.
Классификация. Существует много разных видов теплообменных аппаратов. В контактных (смесительных) теплообменниках потоки греющего и нагреваемого веществ приводятся в прямой контакт друг с другом. Типичный пример - струйный конденсатор, в котором разбрызгиваемая вода используется для конденсации водяного пара. В теплообменниках поверхностного типа теплоноситель и нагреваемая среда разделяются тонкой стенкой. Часть поверхности стенки, соприкасающаяся с греющим и нагреваемым потоками, называется поверхностью теплообмена. Примером теплообменника поверхностного типа может служить автомобильный радиатор, в котором вода системы охлаждения двигателя и более холодный атмосферный воздух находятся по разные стороны стенок решетки из тонких медных или латунных радиаторных трубок. В жаротрубных теплообменниках в результате сгорания топлива образуется поток горячих газов, как, например, в паровых котлах и бытовых котлах водяного отопления с топочным устройством. Дальнейшая классификация теплообменных аппаратов основана на различиях их конструкции. На рис. 1 представлен часто встречающийся теплообменник кожухотрубного типа. Широко распространены также теплообменники с развитой поверхностью (пластинчатые, или ребристые). В них за счет применения поперечных ребер (рис. 2) достигается значительное увеличение площади поверхности теплообмена. Отношение площадей поверхности ребер и неоребренной части труб может достигать 10. Правда, поверхность ребер менее эффективна в отношении теплопередачи, нежели собственная поверхность труб. И все же правильно спроектированный ребристый теплообменник более компактен, чем теплообменник без оребрения труб, т.е. при одинаковых рабочих условиях у него более высокая интенсивность теплопередачи, приходящаяся на единицу объема. Поперечные ребра теплообменника, показанного на рис. 2, припаиваются к трубам твердым или мягким припоем.


Рис. 1. ТЕПЛООБМЕННИК ПОВЕРХНОСТНОГО ТИПА (кожухотрубный).

Рис. 2. РЕБРИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК.


Интенсивность теплопередачи. Интенсивность теплопередачи (тепловой поток) пропорциональна разности температур греющего и нагреваемого веществ. Кроме того, она зависит от термического сопротивления пленок рабочих тел, находящихся в контакте с поверхностью теплообмена, и термического сопротивления стенки. Вследствие образования твердых отложений на поверхностях теплообменника (накипи) термическое сопротивление возрастает. Если термические сопротивления берутся в расчете на единицу площади поверхности теплообмена, то полная интенсивность теплопередачи пропорциональна также площади теплообмена в теплообменнике. Все сказанное выражается следующим уравнением теплопередачи:




где q - тепловая мощность теплообменника, Вт; A - площадь поверхности теплообмена, м2; Dt - средний температурный напор, т.е. средняя разность температур теплоносителя и нагреваемой среды, К; R - полное термическое сопротивление, учитывающее все указанные выше его слагаемые, м2ЧК/Вт; U - полный коэффициент теплопередачи (величина, обратная R), Вт/(м2ЧК). Поскольку величина U отнесена к площади A, при ее определении необходимо указывать соответствующую площадь поверхности теплообмена (например, в случае ребристых теплообменников - площадь только неоребренной поверхности труб или полную площадь поверхности теплообмена с учетом ребер
25 Уплотнительные устройства

Уплотнительное устройство — устройство или способ предотвращения или уменьшения утечки жидкости, газа путём создания преграды в местах соединения между деталями машин (механизма) состоящее из одной детали и более. Существуют две большие группы неподвижные уплотнительные устройства (торцевые, радиальные, конусные) и подвижные уплотнительные устройства(торцевые, радиальные, конусные, комбинированные).

• 
  Неподвижные уплотнительные устройства:
  
  • 
    герметик (вещество с высокой адгезией к соединяемым деталям и нерастворимое в запорной среде);
    
  • 
    прокладки из различных материалов и различной конфигурации;
    
  • 
    кольца круглого сечения из эластичного материала^[1];
    
  • 
    уплотнительные шайбы;
    
  • 
    пробки;
    
  • 
    применение конусной резьбы;
    
  • 
    контактное уплотнение.
    

• 
  Подвижные уплотнительные устройства (позволяют совершать различные движения, такие как: осевое перемещение, вращение (в одном или двух направлениях) или сложное движение):
  
  • 
    канавочные уплотнения;
    
  • 
    лабиринты;
    
  • 
    кольца круглого сечения из эластичного материала;
    
  • 
    войлочные кольца;
    
  • 
    маслоотражательные устройства;
    
  • 
    манжеты различной конфигурации;
    
  • 
    лепестковое уплотнение;
    
  • 
    шевронные многорядные уплотнения;
    
  • 
    сальниковые устройства;
    
  • 
    сильфонные уплотнения;
    
  • 
    торцевые механические уплотнения;
    
  • 
    торцевые газовые уплотнения.
    

26 Гидропривод с дроссельным регулированием скорости при параллельном включении гидродросселя

На рис. 3приведена принципиальная схема гидропривода, в котором регулирование скорости движения выходного звена (штока гидроцилиндра 4) обеспечивается за счет изменения площади проходного сечения S_дррегулируемого дросселя 5, включенного параллельно. Кроме отмеченных элементов, схема включает насос 1, клапан 2, гидрораспределитель 3 и бак 6.

При расходе жидкости через гидродроссель 5 Q_дррасход жидкости, поступающей в гидроцилиндр 4, рассчитывается по формуле (3.1)

, (3.1)

где Q_н – подача насоса.

Расход Q_дрпри коэффициенте расхода определяется из формулы: . (3.2)

Так как перепад давления на дросселе равен перепаду давления на гидроцилиндре , найдем его при известной нагрузке на штоке Fиплощади поршня S_n..

.

Следовательно, скорость движения поршня (штока) гидроцилиндра

. (3.3)

Из полученной формулы видно, что скорость движения выходного звена в таком гидроприводе будет меняться при изменении площади проходного сечения регулируемого гидродросселя .

Регулировочная характеристика, представляющая собой графическую зависимость регулируемой величины от параметра регулирования т.е. , приведена на рис. 3.4б (построена по формуле (3.3)). На графике видно, что вторым фактором, оказывающим существенное влияние на скорость поршня гидроцилиндра, является нагрузка F.



7 — насос; 2 — предохранительный клапан; 3 — гидрораспределитель; 4 — гидроцилиндр; 5 — гидродроссель; 6 — бак

Рисунок 3.4 - Схема гидропривода с параллельным включением дросселя а); регулировочная (б) и нагрузочная (в) характеристики:
Графическая зависимость скорости от нагрузки =f(F), которая получила название механическая, или нагрузочная характеристика гидропривода, приведена на рис. 3.4, в. Она построена в соответствии с формулой (3.3) для двух значений в диапазоне изменения нагрузки от нуля до максимальной F_T.

В рассматриваемом гидроприводе давление р_н на выходе насоса 1 зависит от нагрузки Fи не является постоянным, поэтому такую систему регулирования называют системой с переменным давлением питания. Клапан 2, установленный в гидросистеме, является предохранительным. Гидрораспределитель 3 служит для измснсния направления движения штока гидроцилиндра 4.

Одним из недостатков таких гидроприводов является то, что в них скорость регулируется только в том случае, если нагрузка создает сопротивление движению выходного звена. При помогающей нагрузке может произойти отрыв поршня от рабочей жидкости в гидроцилиндре.


27 Гидропривод с дроссельным регулированием скорости при последовательном включении гидродросселя

На рис. 3.5а представлена принципиальная схема гидропривода с дроссельным регулированием скорости при последовательном включении гидродросселя 5 (на входе в гидроцилиндр 4). Кроме отмеченных элементов, схема включает насос 1, клапан 2, гидрораспределитель 3 и бак 6.

Так как гидродроссель 5 и гидроцилиндр 4 включены последовательно, то расход Q_г жидкости, поступающей в гидроцилиндр 4, равен расходу жидкости, проходящей через регулируемый гидродроссель 5

, (3.4)

где - перепад давления на гидродросселе 5. С учетом принятых допущений

.

В данном гидроприводе давление на выходе насоса р_н поддерживается постоянным при помощи переливного клапана 2. Тогда скорость поршня

. (3.5)

Анализ полученной формулы показывает, что скорость движения поршня гидроцилиндра 4, как и в гидроприводе с параллельным включением гидродросселя, является функцией двух переменных: площади проходного сечения регулируемого гидродросселя S_др и преодолеваемой нагрузки на штоке гидроцилиндра F.


1 - насос; 2 переливной клапан; 3 — гидрораспределитель;

4 — гидроцилиндр; 5 — гидродроссель; 6 — бак

Рисунок 3.5 - Схема гидропривода с последовательным включением дросселя (а); регулировочная (б) и нагрузочная (в) характеристики:
На рис. 3.5б и в приведены регулировочная и нагрузочная характеристики, построенные в соответствии с формулой (3.5).

Следует отметить, что гидропривод с гидродросселем 5 на входе в гидроцилиндр 4 (см. рисунок 3.5а), как и гидропривод с параллельным включением гидродросселя, допускает регулирование скорости выходного звена только при нагрузке, направленной против движения. При помогающей нагрузке может произойти отрыв поршня от рабочей жидкости в гидроцилиндре. Поэтому в гидроприводах, работающих в условиях знакопеременной нагрузки, для обеспечения надежного регулирования скорости выходного звена рекомендуется установка гидродросселя на выходе из гидродвигателя. В этом случае уравнение (3.4) также справедливо.