Лекция 8. Лекция Клемді гидрожетек туралы жалпы мліметтер
 Скачать 0.67 Mb.
|
|
Лекция 8. Көлемді гидрожетек туралы жалпы мәліметтер. Гидравликалық жетек сұйықтықтың көмегімен механикалық энергияны беруге арналған машиналар мен аппараттардың жүйесі болып табылады; гидравликалық жетекте сұйықтық қысымының әлеуетті энергиясы қолданылады. Гидрожетектер көлемді және гидродинамикалық болып бөлінеді. Көлемді гидрожетек-бұл көлемді гидромашиналар пайдаланылатын гидравликалық жетек; олардың жұмыс істеу принципі сұйықтықтың жұмыс көлемін біртіндеп толтыруға және одан сұйықтықты ығыстыруға негізделген. Көлемді гидрожетектің негізгі элементтері: - гидромашиналар-сорғылар және гидродвигательдер. Сорғылар сұйықтықты беру (орнын ауыстыру) үшін, гидроқозғалтқыштар — берілетін сұйықтықтың энергиясын жұмыс органының механикалық энергиясына түрлендіру үшін қызмет етеді; - гидроаппаратура-ол реттелетін гидрожетекті басқару құрылғылары, сондай-ақ сұйықтықтың шамадан тыс жоғары қысымынан қорғау құралдары (дроссельдер, әртүрлі мақсаттағы клапандар және Гидро бөлгіштер); - қосалқы құрылғылар-сүзгілер, жылу алмастырғыштар, гидроаккумуляторлар; - гидроэлементтерді қосуға арналған гидролиндер — құбырлар) - сорғыш, арынды, ағызу, дренаждық; — бақылау-өлшеу аспаптары (манометрлер, Шығын өлшегіштер, термометрлер және т.б.) - гидравликалық жетек параметрлерін өлшеу және бақылау үшін. Әрбір көлемді гидрожетекте энергия көзі бар, оның түрі бойынша гидрожетектер үш түрге бөлінеді: — жұмыс сұйықтығы гидрожетектің құрамына кіретін көлемді сорғымен гидродвигательге берілетін сорғы гидрожетегі; - жұмыс сұйықтығы алдын ала зарядталған гидроаккумулятордан гидроқозғалтқышқа берілетін аккумуляторлық гидрожетек; — магистральды гидрожетек-жұмыс сұйықтығы гидромагистральдан гидроқозғалтқышқа түседі. Шығу буынының қозғалыс сипаты бойынша көлемді гидрожетектер бөлінеді: - гидроқозғалтқыштың шығу буынының үдемелі қозғалысымен; - гидроқозғалтқыштың Шығыс буынының бұрылыс қозғалысы (360° - ден кем бұрышқа)); - гидроқозғалтқыштың шығу буынының айналмалы қозғалысы. Гидрожетек, онда гидроқозғалтқыштың шығу буынының жылдамдығы берілген заң бойынша өзгеруі мүмкін, реттелетін деп аталады. Жылдамдықты өзгертуге арналған құрылғылар болмаған жағдайда-реттелмейтін. Мұндай жетек жылдамдықты реттеудің кең ауқымын, қозғалыстың бірқалыпты болуын қамтамасыз етеді. Гидрожетек шағын габариттерді, шағын массаны, тораптарды шамадан тыс жүктемеден қорғаудың қарапайым конструкциясын, жеңіл және басқару қарапайымдылығын сипаттайды. Бұл ретте үлкен күш пен қуатты беру, аз инерция кепілденген. СИ халықаралық жүйесінде кең таралған қысым бірлігі паскаль (Па) — 1 Н күшімен пайда болатын қысым, ауданы 1 м2 (1 Па = 1 Н/м2 = 10-3 кПа = 10-6 МПа), көлемді гидрожетек үшін, негізінен мегапаскаль (МПа) — миллион Паскаль. Жеке көздерде басқа бірліктерді Паскальмен бірге кездестіруге болады: • 1 Па = 1 Н / м2; • 1 МПа = 10 бар = 10 кгс / см2; • 1 бар = 105 Па = 10 " 1 МПа = 1,02 кгс/см2 = 750 мм рт. құжат; • 1 кгс / см2 = 9, 8Т04 Па = 9,810 " 2 МПа = 0,98 бар; • 1 атм = 1,01 • 105 Па = 1,01 ТҚ-1 МПа = 1,013 бар = 760 мм.сын. бағ. құжат; • 1 мм су. ст = 10 Па = 1,02*10"4 кгс/см2; • 1 мм рт. ст. = 133,3 Па = 1,36* 10"3 кгс/см2; * 1 фунт/дюйм = 0,069 бар = 0,07 кгс/см2 = 6,89 * 10-3 МПа. Қазіргі уақытта техникада қысымның бір бірлігі үшін 1 кгс/м2 қабылданатын АХЖС бірліктерінің жүйесін қолдануды жалғастыруда.: 1 кгс / м2 = 9,81 Па немесе 1 Па = 0,102 кгс / м2. Гидрожетектің машиналар жетектерінің басқа түрлері алдында артықшылықтары туралы айта келе, гидрофицирленген механизмдер жұмысын автоматтандырудың қарапайымдылығын, берілген бағдарлама бойынша олардың жұмыс режимдерін автоматты түрде өзгерту мүмкіндігін атап өткен жөн. Гидравликалық жетек және гидравликалық реттеу олардың ЖДСМ-де кеңінен қолданылуын қамтамасыз ететін бірқатар артықшылықтарға ие: - гидромашиналардың шағын габариттері мен массасы және тиісінше айналмалы бөліктердің инерциясының шағын сәті, соның арқасында олардың екпін алу уақыты бірнеше секунд құрауы мүмкін электр қозғалтқыштарына қарағанда секунд үлесінен аспайды; - механикалық берілістерді қолданбай, сорғы білігінің айналуын гидроцилиндр штокының және жұмыс органының үдемелі қозғалысына түрлендіру мүмкіндігі; - шығу буынының қозғалыс жылдамдығын терең, сатысыз және қарапайым реттеу және шағын тұрақты жылдамдықтарын қамтамасыз ету (Гидромотор білігінің ең төменгі бұрыштық жылдамдығы 2-3 айн/мин құрауы мүмкін), сондай-ақ айналу сәті мен көтеру күшін; - гидропердаудың шығу буынының қозғалысын жиі реверсиялау мүмкіндігі. Мысалы, Гидромотор білігін реверсиялау жиілігі 500 дейін, ал гидроцилиндр поршеньінің штокы тіпті минутына 1000 реверске дейін жеткізілуі мүмкін. Бұл ретте гидрожетек реверс саны минутына 1500-ге жетуі мүмкін пневматикалық құралдарға ғана жол береді; - үлкен жылдамдық және ең үлкен механикалық және жылдамдық қаттылығы. Механикалық қаттылық-сыртқы жүктеменің өзгеретін әсерімен шығу буыны жағдайының салыстырмалы позициялық өзгерісінің шамасы. Жылдамдық қаттылығы-оған қоса берілген жүктемені өзгерту кезінде шығу буынының жылдамдығының салыстырмалы өзгеруі; - гидрожүйелерді сақтандыру клапандарының болуы арқасында шамадан тыс жүктеудің зиянды әсерінен автоматты қорғау; - гидроаппараттардың бөлшектері мен элементтерін майлау және тоттануға қарсы қорғау жақсы шарттары, бұл олардың сенімділігі мен беріктігін қамтамасыз етеді. Мысалы, сорғылар мен гидромоторларды дұрыс пайдаланған кезде олардың қызмет ету мерзімі қазіргі уақытта 5-10 мың сағатқа дейін жүктемемен жеткізілуі мүмкін, гидроаппаратура ұзақ уақыт бойы (10-15 жылға дейін) жөнделмеуі мүмкін.); -біліктің айналмалы қозғалысын гидроцилиндр штокының немесе жұмыс органының тозуға ұшыраған қандай да бір механикалық берілістерді қолданбай қайтарымды-үдемелі және қайтарымды-бұрылыс қозғалыстарына түрлендіру қарапайымдылығы; - тиісті сапалы дайындау және техникалық қызмет көрсету жағдайында жоғары сенімділік; - қозғалтқыштың салыстырмалы аз көлемі кезінде үлкен күш-жігерді (айналдыру сәті) дамыту мүмкіндігі, яғни жоғары энергиялық қауырттылық; - Автоматты кері қайтару; — жұмыс органының орнын ауыстыру толық жүктеме кезінде тыныштық жағдайынан жүзеге асырылуы мүмкін; - қадамсыз және қарапайым реттеу және жылдамдықты басқару, айналу сәті және көтеру күші; - артық жүктемеден сенімді және қарапайым сақтау; - жылдам және баяу жоғары дәлдікті операцияларды орындау мүмкіндігі; - энергияның салыстырмалы қарапайым шоғырлануы; - жоғары рентабельді орталықтандырылған жетек жүйелерін гидравликалық энергияны механикалық энергияға орталықсыздандырумен ұштастыра қолдану мүмкіндігі. Гидрожетектің қолданылуын шектейтін кемшіліктеріне жатады: - қолданылатын сұйықтықтардың температурадан тұтқырлығының өзгеруі, бұл гидрожетектің жұмыс сипаттамаларының өзгеруіне әкеледі және гидрожетектерді пайдалану кезінде қосымша қиындықтар туғызады (әсіресе теріс температура кезінде). В Гидрожетектің кемшіліктеріне аз жүктеме кезінде үнемділіктің төмендеуі; төмен температура кезінде жұмыстың нашарлауы, бұл қымбат тұратын аязға төзімді сұйықтықтарды қолдануға мәжбүр етеді; ұзын құбыржолдар болған кезде едәуір гидроқақылыстар; сыртқы сипаттамалардың үлкен қаттылығы; жұмыс сұйықтығына ауаның кіруінен гидроагрегаттардың біркелкі қозғалысының бұзылуы да жиі кездеседі. Осы кемшіліктердің көпшілігімен күресуге болады, мысалы, температура өзгерген кезде тұтқырлықтың тұрақтылығы синтетикалық жұмыс сұйықтықтарын қолдану арқылы қол жеткізіледі. Жетек түрін түпкілікті таңдау осы машиналардың жұмыс шарттарын ескере отырып, техникалық-экономикалық есептеулер нәтижелері бойынша машиналарды жобалау кезінде белгіленеді. Сонымен қатар, гидрожетектің басқа жетектермен салыстырғанда едәуір қуатты құру, жылдам әрекет ету, атқарушы механизмдердің позициялық дәлдігі, ықшамдық, аз масса, жұмыстың жоғары сенімділігі және жетектің тарамдалған болуы талап етілетін артықшылықтарға ие. Темір жол құрылыс машиналарының гидравликалық жүйелері олардың жұмыс органдарын іске қосуға және қысыммен жұмыс сұйықтығы арқылы машиналардың қозғалуына арналған. ЖТҚМ көлемді гидрожетектерінде шығу буыны ретінде гидроцилиндрлер (мысалы, жол төсегіштерде, рельс дәнекерлеу машиналарында) немесе гидромоторлар мен гидроцилиндрлер (түзету-қағу-тегістеу машиналары) пайдаланылады. Гидродинамикалық берілістер дрезиналардың, мотовоздардың, автомотрисалардың трансмиссияларындағы айналмалы сәттің мөлшерін беру және өзгерту үшін қолданылады. Сорғыштарды қоректендіру жүйесі бойынша көлемді гидрожетектер ашық болуы мүмкін (сурет. 2.1), жабық және аралас (сурет. 2.2).  Сур. 2.1. Сұйықтық айналымы ашық жүйесі бар гидрожетек схемасы  Сур. 2.2. Сұйық циркуляциясының жабық және аралас жүйесі бар гидрожетек схемасы Көлемді гидро берулер бірнеше белгілер бойынша жіктеледі. Гидроқозғалтқыштың шығу буынының қозғалыс түрі бойынша ажыратылады: - айналмалы қозғалыс гидрожетегі: гидроқозғалтқыштың Шығыс буыны (гидромотордың білігі) шексіз айналмалы қозғалысты жасайды; - бұрылыс қозғалысының гидрожетегі: гидроқозғалтқыштың шығу буыны шектеулі қайтарымды-бұрылыс қозғалысын жасайды, мысалы, 360° - тан кем бұрышқа; - үдемелі қозғалыстың гидрожетегі, гидроқозғалтқыштың шығу буыны (гидроцилиндр шток) қайтарымды-үдемелі қозғалысты жасайды. Гидравликалық май айналымының ерекшеліктері бойынша бөлінеді: —мұнай бак— насос-гидродвигатель жол бойымен өтетін Ашық гидро беріліс; —мұнай сорғы—гидродвигатель (гидромотор) - сорғы арқылы өтетін тұйық гидро беріліс. Жүйенің атмосферамен байланыс болуына байланысты: - бак көлемінің 80-90% - ға май толтырылған ашық (герметикаланбаған) гидрохабар ауа сүзгіші (сапун) арқылы атмосферамен хабарланған, суды, шаңды және т. б. б. арқылы ауаны тазарту. - жабық (герметикалық) гидрооқшаулау, оның атмосферамен қатынасы жоқ, бұл майдың, сорғылардың, гидроқозғалтқыштар мен клапандардың қызмет ету мерзімін ұлғайтады. Ашық гидрожетектерде 2.1) Н сорғысы резервуардан жұмыс сұйықтығын сорады және қысым астындағы Ф сүзгісі арқылы Р таратқыш оны гидроцилиндр немесе гидромотор М (гидромотор схемасы бойынша) береді. Есептеуден асатын қысым пайда болған кезде КП сақтандырғыш клапаны іске қосылады және сұйықтық резервуарға төгіледі. Ашық жүйе қарапайым, салқындату және сұйықтықты тұндыру үшін жақсы жағдайларды қамтамасыз етеді. Бірақ ол үлкен габариттерге ие және онда кавитация болуы мүмкін-бу мен газдардың Төменгі қысымдағы аймақтардағы сұйықтықтан бөлініп шығуы (сұйықтықтың сіңуі), одан кейін жоғары қысым аймағына түскен кезде бұзылады. Бұл көпіршіктердің бұзылуы үлкен жиіліктегі және жоғары деңгейдегі соққы қысымының жергілікті гидравликалық микроұбырларымен бірге жүреді, бұл гидрожүйенің қалыпты жұмыс режимін бұзады, ал жекелеген жағдайларда оның агрегаттарының бұзылуын тудыруы мүмкін. Жабық жүйеде (тұтас желілер) сорғы Н1 және гидромотор м (сурет. 2.2) Ф1 және Ф2 сүзгілерін өтіп, сұйықтық кез келген бағытта айнала алатын айналма магистральдық желіге қосылған. Гидромоторда жұмыс істеген сұйықтық бактан өтіп, сорғыға түседі. Шығуды компенсациялау үшін көз сақтандырғыш клапаны және ФЗ сүзгіші бар Н2 қол қою насос қызмет етеді. Екі жартылай сақиналы сору және қысым желісі болуы мүмкін болғандықтан, қоректендіру жүйесінде KOI және К02 екі кері клапаны қарастырылған. Жүйені үлкен қысымнан КП1 және КП2 сақтандырғыш клапандары қорғайды. Жабық жүйеде атмосфералық қысымнан артық сору кезінде қысым, бұл кавитацияны болдырмайды және жоғарырақ жылдамдықты, шағын көлемді сорғыларды пайдалануға мүмкіндік береді, себебі жүйеге ауаның түсуі мүмкін емес. Бірақ жабық жүйе күрделі, онда сұйықтық салқындатылады. Ашық және жабық жүйелердің комбинациясы жиі қолданылады. Мұндай жүйеде пайдаланылған сұйықтықтың бір бөлігі гидроқозғалтқышта резервуарға құйылады, ал екінші бөлігі қоректендіргіш сорғымен берілетін сұйықтықпен бірге негізгі сорғыға түседі.  Сур. 2.3. Реттелетін сорғысы бар типтік гидрожүйенің схемасы Сур. 2.2 пунктирмен пайдаланылған сұйықтықтың Бак бөлігіне төгуді қамтамасыз ететін тораптың жабық жүйесіне қосылу көрсетілген. Айналмалы жүйе екі механикалық байланысқан КОЗ, К04 кері клапандарымен тұйықталады. Олардың біреуі әрқашан жабық( жоғары қысым желісінде), ал екіншісі ашық (төмен қысым желісінде). Екі кері клапанға негізгі сорғының сору желісінде қажетті қысымды қолдайтын КП4 тірек клапаны қосылған. Сур. 2.3 үш позициялы төрт жүрісті бөлгіші бар М электрқозғалтқышының айналуына келтірілетін реттелетін 3 сорғысы бар гидрожүйенің типтік сұлбасы бейнеленген күш цилиндрінің поршенінің реверсі жүзеге асырылатын қолмен басқарылатын 2 дене 1. 2 таратқыштың орташа жағдайында оның барлық арналары 5 багымен жалғанады, бұл сорғының бос жүрісіне (босатылуына) және цилиндр поршенінің "қалқымалы" жағдайына сәйкес келеді. 3 сорғы сору құбырында орнатылған 4 сүзгішпен және 6 сақтандырғыш клапанмен жабдықталған. Сур. 2.4 беру желісінде (кіреберісте) орнатылған реттелетін дросселі бар гидрожүйенің схемасы ұсынылған. Ол үшін 4 тіреуіштің көмегімен жылытылатын цилиндр штокындағы 5-ші төрт жүрісті ауыстырып қосқыш қолданылған. Жүйе 7 сақтандырғыш клапаны бар 9 реттелмейтін сорғыны, қолмен басқарылатын 6 Үш позициялы төрт жүрісті бөлгішті, реттелетін 2 дроссельді және 5 екі позициялы қосқышты, 3 күш цилиндрінің 4 қозғалмалы штокынан жетекті және серіппенің әсерінен бастапқы (жоғарғы) жағдайға орнатумен қамтиды.  Сур. 2.4. Дроссельді басқарылатын гидрожүйенің схемасы 6 таратқыштың орташа жағдайында оның барлық арналары өзара және Бакпен жалғанған, ол сорғының түсірілуіне және цилиндр поршенінің "жүзуіне" сәйкес келеді. Таратқыштың сол жақ позициясындағы орналасуы (сұйықтық таратқыштың оң жақ өрісінің жабылатын каналдарына түседі) күш цилиндрінің поршенінің оңға жылжуына сәйкес келеді (сорғыдан сұйықтық сол қуысқа түседі), 6 таратқыштың және 5 суға батырылған ауыстырып қосқыштың осы жағдайында сорғыдан да, сондай-ақ цилиндрдің жұмыс істемейтін (оң) қуысынан да сұйықтық оның сол қуысына түседі (бұл жағдайда цилиндрдің жұмыс ауданы шток қимасының ауданы болып табылады), бұл поршеньдің оңға жылдам жылжуына ықпал етеді. 4 тіреуді 5 ауыстырып-қосқышқа басқаннан кейін, ол серіппенің әсерінен жоғары жылжиды және 3 цилиндрінің сол жақ қуысын оңнан кесіп, соңғысын 8 багымен бөлгіш арқылы жалғайды. Нәтижесінде цилиндрдің сол қуысына реттелетін дроссель 2 арқылы өтетін сұйықтық ғана түседі, бұл цилиндр 3 поршенінің реттелетін жұмыс барысына сәйкес келеді. 6 таратқышты оң жаққа орнату кезінде 9 сорғыдан сұйықтық 5-ші цилиндрдің оң қуысына жылынбаған ауыстырып қосқыш кезінде 3-ші цилиндрдің кері жүрісін жүзеге асыра отырып, 3-ші цилиндрдің сол қуысынан ығыстырылатын сұйықтық 2-ші дроссель және 1-ші кері клапан арқылы бакқа түседі. Бұл жағдайда сорғының 5 арнасы ауыстырып қосқышқа бұрылады. Автоматты жүйелерде екі сатылы таратқыш қолданылады, онда таратушы құрылғы тікелей емес, аралық қосалқы таратқыш (пилот) арқылы әсер етеді, соның арқасында сигнал қуатын айтарлықтай төмендетуге болады. Негізгі 2 және қосымша 3 төрт жүрісті алтыншыдан тұратын екі сатылы бөлгішпен жабдықталған 7 күштік цилиндрі бар гидрожүйенің схемасы суретте келтірілген. 2.5. Жүйе 6 реттелетін сорғымен, сондай-ақ 5 сақтандырғыш және кері 4 клапандармен жабдықталған. Каналдардың орташа жағдайында теріс жабыны бар негізгі үш позициялы төрт жүрісті бөлгіш 2 жұмыс сұйықтығының қысымы қолмен немесе өзге де басқарумен көмекші үш позициялы төрт жүрісті бөлгіш 3 көмегімен басқарылады. Қосалқы бөлгіштің орташа жағдайында 2 негізгі бөлгіштің сервопривод цилиндрінің жұмыс қуыстары өзара 7 Бакпен қосылған. Нәтижесінде бұл таратқыш серіппелердің әсерінен оның барлық арналары Бакпен жалғанатын орташа жағдайға орнатылады, бұл сорғыны түсіруге (бос жүріс режиміне ауыстыруға) сәйкес келеді.  Сур. 2.5. Екі сатылы (пилоттық) бөлінетін гидрожүйенің схемасы Екі сатылы электрогидравликалық басқарылатын гидрожүйелерге электрогидравликалық басқарылатын реверсивті сорғымен реттелетін жүйе жатады, оның реверсі электрогидравликалық таратқышпен басқарылатын сервоприводпен жүзеге асырылады. 2-ші сорғысы және 9 сервопривод поршеньінің өнімділігі гидравликалық басқаруы бар гидрожүйенің осындай схемасы күріш ұсынылған. 2.6. Жүйе негізгі жұмыс сорғысын беруді реттеу (басқару) жүйесін қоректендіретін, сондай-ақ оны қоректендіретін 5 қосалқы сорғымен жабдықталған. 2 сорғының берілісін кері қимылдайтын Сигнал 10 соңғы ауыстырып қосқыштардан электр сигнал алатын электромагниттік басқарылатын 3 Қосалқы төрт жүрісті үш позициялы бөлгіштен келіп түседі. 2 сорғыны реверсиялау кезінде бір мезгілде гидравликалық басқарылатын 4 екі позициялы төрт жүрісті таратқыш 2 сорғының сору қуысына сәйкес 5 қосалқы сорғымен қоректендіруге ауыстырылады. 2 сорғы 7 цилиндр поршенінің тура және кері жүрістерінде талап етілетін қысымға реттелген 7 және 8 сақтандырғыш клапандармен жабдықталған, ал 5 сорғы басқару және қоректендіру жүйесінің талаптарын қамтамасыз ету үшін қажетті қысымға реттелген 6 сақтандырғыш клапанмен жабдықталған. Көптеген гидрожүйелер бір сорғыдан қоректенетін бірнеше гидроқозғалтқыштар бар. Мұндай схема екі нұсқасы болуы мүмкін қосу гидродвигателей.  Сур. 2.6. Реттелетін реверсивті сорғысы бар гидрожүйенің схемасы Суретте көрсетілген гидрожетекті параллель қосылған гидрожүйе. 2.7, 1 жалпы сорғы станциясы және 2, 3 және 4 үш гидроцилиндрі бар. Әрбір гидроцилиндрлерде өзіндік тәуелсіз басқару құрылғысы бар — 6, 7 және 8 су бөлгіштері. 5 гидролиздің нүктесінде тармақталуы бар, онда 1 сорғы станциясының жалпы берілуі Qx, Q2 және Qy үш бөлікке бөлінеді, гидроцилиндрлердің әрқайсысы басқа тұтынушыларға қарамастан кез келген уақытта жұмысқа қосылуы және бос та, жұмыс жүрісін жасауы мүмкін. Гидрожетектің параллельді қосылуымен гидрожүйелер кең таралған, алайда гидрожүйенің кемшілігі бар: барлық үш гидроцилиндрлерді қосқан кезде олардың шығу буындарының жылжу жылдамдығы барынша аз болады. Егер олардың біреуін, мысалы, бірінші 2 сөндірсе, онда екінші және үшінші жылдамдық өседі, себебі жалпы беру тек Q2 және Qy-ге бөлінеді, бұған жол бермеу үшін гидрожүйеде редукциялық клапандарды қосу қажет. |