Механизации. Механизация-и-автоматизация-строительства. Учебное пособие Табаков С. В
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
Раздел IV. Системы управления. Технические средства автоматики и основы автоматического регулирования Системы управления строительных машин Классификация, особенности работы и устройства систем управления (СУ) Управление машиной заключается в контроле за фактическим состоянием объекта управления (двигателя, рабочих оборудования или органа, тормозов, ходовых устройств), формировании управляющий воздействий и в их реализации. Системы управления классифицируют: I. По назначению: 1) управление тормозами; 2) муфтами; 3) двигателями; 4) положением рабочего органа; 5) движителями. II. По способу передачи энергии: 1) механические (рычажные); 2) электрические; 3) гидравлические; 4) пневматические; 5) комбинированные. III. По степени автоматизации: 1) неавтоматизированные; 2) полуавтоматизированные; 3) автоматические. Неавтоматизированные системы иначе называют эрготическими. Система управления строймашинами состоит из: 1 – пульта управления с приборами на нем; 2 – рукоятей; 3 – педалей; 4 – кнопок; 5 – системы передач в виде рычагов, тяг, золотников, трубопроводов; 6 – дополнительных устройств для контроля двигателя, механизмов привода, рабочего привода. Пульты управления размещают в специальных кабинах. СУ существенно влияет на производительность машины и на утомляемость оператора. 1. В рычажно-механических СУ усилие Р от ноги на педаль А увеличивается рычажной системой l 1 -l 6 в усилие Р 1 на конце ленты Б тормоза. Передаточное отношение: , (1) где S п – ход педали А; n – ход конца ленты Б. Усилие на конце ленты: . (2) Простейшая эрготическая СУ прямого действия (см.рис). При повороте рулевого колеса 1 приводимый червяком 2 зубчатый сектор 3 с рычагом 5, поворачиваясь относительно шарнира 4, через тягу 6 и поворотные цапфы 7 поворачивает колеса 8. Эта схема надежна, но требует дополнительной энергии, машинист быстро адаптируется к процессу управления, но используется только в легких машинах. Рис.3.1. Рычажно-механическая СУ ходовыми колесами мобильной машины 2. В рычажно-гидравлической СУ усилие от ноги на педали управления 7 через гидравлический цилиндр 5 по трубопроводу 4 передается в рабочий цилиндр 3, поршень которого через рычаг 9 воздействует на сберегающий конец тормозной ленты 1. Пружины 2 и 8 служат для возврата СУ в исходное положение после снятия ноги с педали управления. Рис.3.2. Рычажно-гидравлическая СУ Передаточное отношение в этом случае , (3) где i p , i r – передаточные отношения рычажной и гидравлической систем. , (4) где d 1 , d 2 – соответственно диаметры цилиндров управления 3 и 5. К недостаткам гидравлических СУ относят быстрое нарастание давлений рабочей жидкости (0,1…0,2) с в исполнительных органах и, как следствие, - резкое их включение и возникновение существенных динамических нагрузок в элементах конструкции. Этот недостаток легко устраняется в пневматических системах управления, широко применяемых в строительных машинах. 3. В пневматических СУ компрессор 2 приводится в движение от двигателя 1. Рис.3.3. Пневматическая СУ Воздух компрессором всасывается через воздухозаборник 4 и фильтр 3 и через влагомаслоотделитель 6 нагнетается в аккумулирующую емкость – ресивер 7. При включении пневматических золотников 8 и 8' воздух поступает в пневмокамеру муфты или тормоза 9 или в пневмоцилиндр. В пневмокамерах тормозов в отличие от цилиндров функцию поршня выполняет резиновая диафрагма 12, соединенная со штоком 10 и удерживаемая в нормальном положении пружиной 11. Быстрому возвращению диафрагмы пневмокамеры и штока в исходное положение при выключении кроме пружины способствует клапан быстрого оттормаживания 13, выбрасывающий воздух в непосредственной близости от диафрагмы. Предохранительный клапан 5 в системе настраивается на давление, превышающее номинальное на 5-7 %. К недостаткам системы пневматического управления относятся: необходимость тщательной очистки воздуха от механических примесей, масла и влаги; несвоевременное удаление конденсата из системы может приводить к ее замерзанию в холодное время. 4. В системах автоматизированного управления рабочими органами, а также при рулевом управлении пневмоколесных машин применяются следящие системы пневмопривода. Следящей называют такую гидравлическую систему, которая имеет обратную связь и в которой происходит усиление мощности. На рис 3.4. представлена схема рулевого управления следящего действия. Принцип действия этой системы состоит в следующем. При повороте рулевого колеса 3, например, вправо, поршень гидроцилиндра рулевой колонки 4 перемещается влево, навинчиваясь по нарезке вала руля. При этом он вытесняет часть жидкости из левой полости в сервоцилиндр 7. Под действием давления жидкости поршень сервоцилиндра влево и сдвинет следящий золотник 8 из нейтрального положения II в положение III. При этом жидкость от насоса 2 поступит к двойному управляемому обратному клапану 9, откроет его и переместит поршень рабочего цилиндра 10. Из полости рабочего цилиндра 12 жидкость через клапан 9 и золотник 8 поступит в сливную линию. При этом будет осуществлен поворот колес машин на определенный угол. Рис.3.4. Схема рулевого управления следящего действия При остановке золотника поршень будет перемещать траверсу 11, а последняя через жесткую обратную связь – корпус следящего золотника влево до восстановления положения II. При этом подача жидкости к цилиндру 10 и, следовательно, поворот колес прекратятся. Для дальнейшего поворота колес или восстановления первоначального положения колес рулевое колесо управления поворачивается в соответствующую сторону на определенный угол. Таким образом, поворот колес осуществляется по методу слежения за поворотом рулевого колеса. Пружинный аккумулятор 13 с зарядными клапанами 14 и обратными клапанами 5 и 6 служит для пополнения системы управления маслом в случае его утечки через уплотнения, клапаны 15 и 16 – для регулирования системы. Применение гидравлической и пневматической систем дает возможность дистанционного управления и автоматизации работы машины с использованием электроники и микропроцессорной техники. Наиболее целесообразны в этих целях комбинация различных систем управления – электрогидравлических и электропневматических. Широкие возможности автоматизации имеют электрические системы управления, которые применяются на машинах с дизель-электрическим и электрическим приводами. Строительные машины с применением бортовых мини- ЭВМ позволяют автоматически оптимизировать рабочие процессы и тем самым существенно поднять их производительность и облегчить работу оператора по управлению машиной. Для улучшения условий труда машинистов в современных строительных машинах выполняется целый ряд эргономических требований к управлению и рабочему месту. Технические средства автоматики и основы автоматического регулирования 1. Общие сведения о системах автоматики. Автоматизация строительных машин – это применение технических средств и систем управления, освобождающих человека-оператора от участия в процессах управления работой машины. Управление любым техническим объектом (машиной, ее частью, комплектом машин, технологическим процессом) состоит из контроля ее фактического состояния и регулирования. В системе автоматического управления (САУ) все процессы выполняются без участия человека по специальным программам. Автоматический контроль – автоматическое получение информации о состоянии объекта, характере протекания процессов, о наступлении предельных значений их. Автоматическое регулирование - поддержание постоянства или изменение по требованию некоторой физической величины, характеризующей управляемый процесс (САР). 1) По характеру алгоритма управления (набору правил, по которым изменяется управляющее воздействие) различают системы управления: 1 – по разомкнутому циклу (без обратной связи); Рис.3.5. СУ без обратной связи: Х-задающее воздействие от програмного устройста; УУ- управляющее устройство; УВ-управляющее воздействие; ОУ-объект управления; F- внешние возмущения(помехи); У-выходные параметры. 2 – по замкнутому циклу (с обратной связью); 3 – комбинированные. 2) По назначению различают системы: 1 – автоматической стабилизации; 2 – программного управления; 3 – следящие; 4 – самонастраивающиеся. 2. Датчики контроля и регулирования. Датчиком (измерительным преобразователем) называют средство измерения, преобразующее измеряемую величину в сигнал для передачи, обработки или регистрации. Он преобразует давление, перемещение и т.п. в электрическую величину на основе пропорциональной связи собственных единиц измерения. Параметр состояния, воспринимаемый чувствительным элементом датчика, называют входной величиной датчика, а сигнал последнего преобразующего элемента – выходной величиной. По входному сигналу различают датчики температуры, перемещения (скорости), давления и др. По выходному – неэлектрические и электрические ( параметрические и генераторные). Отношение приращений выходного и входного сигналов называют чувствительностью датчика: (5) Порог чувствительности – минимальное значение входного сигнала. Предел преобразования – максимальное значение входного сигнала, воспринимаемое датчиком без искажения и повреждения. Разница между пределом и порогом – составляет динамический диапазон измерения. Данные с датчиков используют как информационные (о техн. состоянии узлов и агрегатов машины) и для автоматического регулирования контролируемых процессов. Устройства, служащие для получения информации о положении элементов машин путем преобразования линейных или угловых перемещений в электрические или другие величины, называют датчиками перемещения или положения. Бывают контактными или бесконтактными. Это: концевые или путевые выключатели, рычажные, шпиндельные, микропереключатели. Датчики углового положения (поплавковые, маятниковые, реостатные). Бесконтактные датчики: индукционные, емкостные, магнитные, полупроводниковые, фотоэлементы, гамма-электронные реле, дискретные датчики-щупы. Группу датчиков силового воздействия составляют датчики давления жидкостей и газов, деформации твердых тел и колебаний, тензометрические, пьезоэлектрические. Датчики расхода и уровня (воспринимающий элемент – скоростной, объемный, переменного и постоянного перепадов). Датчики угловой скорости (тахометры). Анемометры – измерение скорости ветра. Десселерометры – измерение линейных ускорений. 3. Усилительные и переключающие устройства. Обычно мощности выходного сигнала недостаточно. Для ее увеличения применяют усилительные элементы, использующие энергию вспомогательного источника. Различают усилители электрические, магнитные, гидравлические, пневматические. По принципу действия: 1 – аналогового (реле: 1-быстродействующие (10 м/с); 2-нормальные (30-50 м/с); 3-замедленные); 2 – дискретного (релейного) действия. Герметизированные магнитоуправляемые контакты – герконы (широко распространены в последнее время): Рис.3.6. Схема Геркона: 1-стеклянная запаянная ампула; 2-инертный газ (азот, аргон, водород, их смесь); 3-две тонкие пермалоевые пластины с токоотводами, концы их, контактируемые при замыкании, покрыты защитным слоем золота, радия или палладия); 4-работой геркона управляют электромагниты. 1 – нейтральные (постоянного тока) реле; 2 – реле переменного тока; 3 – поляризованное реле постоянного и переменного тока. Достоинства: просты по устройству и управлению, надежны, не требуют регулировки, широкий диапазон температур (от – 100 до +200), вибро и удароустойчивы. Недостатки: небольшая сила управляемых токов ( в десятки миллиампер) ( баллон длиной 50 мм сила тока max≤1 А). Есть до 5 Ампер. Основные части ламповых усилителей – триоды, тетроды и пентоды. (3х, 4х и 5ти электродные лампы: анод, катод, сетка; две или три сетки). 4. Счетно-решающие устройства. В системах автоматики используют счетчики импульсов (1), логические элементы (2), микропроцессоры (3). (1) – устройства для отсчета и запоминания количества поступивших электрических импульсов за некоторый промежуток времени. Для оценки частоты вращения (частотомеры). (2) – для решения сложных задач оптимального поиска – реле времени электромеханического, пневматического и электронного типов. (3) – для обработки цифровой информации – программно-управляемые устройства на основе больших микроэлектронных интегральных схем (БИС). Кристалл – размер несколько мм 2 – в нем десятки тысяч полупроводниковых элементов; соединены между собой внутренними связями. Микропроцессоры – одно из наиболее перспективных направлений совершенствования управления работой строймашин на ближайшее будущее. Микропроцессорная система моделирует реальный процесс функционирования машины и на основе прогноза ее состояния формирует набор машинных команд. Раздел V. Ходовое оборудование строймашин Назначение, структура, виды, основные характеристики ходового оборудования (ХО) ХО – предназначено для передачи нагрузок на опорное основание и для передвижения машин. Оно бывает активное (самоходные) и пассивное (на буксире за тягачом). ХО состоит из движителя, подвески, опорной рамы или осей, механизма передвижения. По типу движителя ХО подразделяют на: 1 – гусеничное; 2 – шинноколесное (пневмоколесное); 3 – рельсоколесное; 4 – специальное (шагающее, вездеходное и др.). 1 – применяют для передвижения по бездорожью. Это машины малой мощности массой 1-2 т и мощные с массой в сотни и тысячи тонн. Воспринимают значительные нагрузки при сравнительно низком давлении на грунт, большие тяговые усилия и хорошую маневренность. Недостатки – значительная масса, материалоемкость, недолговечность, высокая стоимость ремонтов, низкие КПД и скорость движения. Передвигаются своим ходом только в пределах стройплощадок. Для их перевозки используют тягачи со специальными прицепами – трайлерами. 2 – для машин, где транспортная операция – главная (самоходные скреперы до 3 км), где часто меняются рабочие площадки, отстоящие одна от другой на значительных расстояниях. Особенность – повышенные транспортные скорости, большая мобильность, долговечность и ремонтопригодность по сравнению с гусеничным ХО. 3 – оборудуют машины, работающие в ограниченной зоне с идентичными транспортными траекториями (башенные краны, карьерные экскаваторы). Простота конструкции, невысокая стоимость, достаточная долговечность и надежность. Недостатки: малая маневренность, сложность перебазировки, дополнительные затраты на устройство и эксплуатацию рельсовых путей. 4 – имеет несколько конструктивных решений. Выпускают с механическим и гидравлическим приводом. Шагающий ход обеспечивает низкие удельные давления на грунт и высокую маневренность. Недостаток: малые скорости передвижения (до 0,5 км/ч). Для мощных экскаваторов драглайнов. Основные технико-эксплуатационные показатели ХО: 1 – скорость передвижения, проходимость – способность передвигаться в различных эксплуатационных условиях (рыхлым и переувлажненным грунтам). 2 – маневренность – способность изменять направление движения в стесненных условиях. Давление на грунт – от 0,03 до 0,7 МПа. Тяговые усилия – 45-60% от массы машины. Обеспечение машиной необходимых величин давления на грунт, тягового усилия и клиренса (расстояние от поверхности дороги до наиболее низкой точки ХО) характеризует ее проходимость. Проходимость определяется глубиной колеи h (м), которая увеличивается с ростом давления р на контактную поверхность между опорной частью ХО и грунтом. , (6) где c – коэффициент постели. с=0,1-0,5 МПа/м – свеженасыпной песок, мокрая размягченная глина; с=20-100 МПа/м – мягкие скальные грунты, известняки, песчаники, мерзлота. Маневренность характеризуется радиусом разворота R и шириной дорожного коридора В д.к. Гусеничное ходовое оборудование. В строительных машинах применяют двухгусеничные движители, каждая гусеница состоит из ходовой рамы, замкнутой гусеничной ленты, огибающей ведущее и направляющее колеса, опорных и поддерживающих катков. Различают гусеницы гребневого и цевочного зацеплений. Цевочное обладает лучшим сцеплением с грунтом, двигается при помощи отдельных башмаков, но имеет большую массу. Оси опорных катков закрепляют на ходовой раме непосредственно (жесткие) или через балансиры с пружинами (мягкие). В зимних условиях – на гладкие звенья гусеничной ленты устанавливают шипы или шпоры. На заболоченных грунтах – резинометаллические гусеницы с развитой опорной поверхностью. Шинноколесное (пневмоколесное) ХО. Такой движитель легче гусеничного, имеет большой ресурс работы (до 30 тыс. км пробега, в 20 раз выше ресурс). Большие скорости (60 км/ч и больше). Долговечнее, ремонтопригоднее, более высокий КПД. Недостатки: большое удельное давление на грунт и меньшая сила тяги. Оно состоит из колес с пневматическими шинами, надеваемых на мосты. Шины бывают камерными (1) и бескамерными (2). (1) – состоят из покрышки, камеры, ободной ленты и вентиля для накачивания воздуха в камеру; (2) - покрышки, герметично прилагающие к ободьям. Из резины, армированной тканевым и металлическим кордом. Утолщенная периферийная часть покрышки (протектор) имеет рифления определенной формы, называемые рисунком протектора. Различают шины: 1–обычного профиля; 2–для каменных карьеров; 3- противобуксующие; 4–универсальные; 5–широкопрофильные; 6–арочные. Давление воздуха в шинах регулируется на ходу из кабины машиниста (повышенная проходимость, снижает сопротивление передвижению и износ шин). Давление снижают при движении по рыхлому или влажному грунту, повышают – по дорогам с твердым покрытием. В этом движителе различают приводные и управляемые колеса. ХО может быть двухосным с одной или двумя ведущими осями, трехосным с двумя или тремя ведущими осями, четырехосным и т.д. Эту структуру обозначают колесной формулой вида А×В (А – общее число колес, В – число приводных колес, 4×2, 4×4). Маркируются шины обычного профиля двумя цифрами через тире (например, шина 320…508 мм или 12.00-20''). Первое число – ширина профиля шины, второе – внутренний (посадочный на обод) диаметр шины в миллиметрах или дюймах. Для шин широкого профиля: (1500×660×635 мм) – 1 число – наружный диаметр, 2 – ширина профиля, 3 – посадочный диаметр обода. Ведущие колеса приводятся в движение попарно через дифференциалы в механических и гидромеханических трансмиссиях. Дифференциал обладает 2мя свойствами: он распределяет крутящий момент между приводимыми им полуосями поровну, а сумма скоростей двух полуосей всегда пропорциональна скорости ведущего вала. Новинки – индивидуальный привод для каждого колеса от собственного гидро- или электромотора, называемый приводом с мотор-колесами. Это упрощает компоновку машины, улучшает ее маневренность и проходимость, позволяет регулировать скорости от нескольких м/час (рабочие движения) до десятков км/час (транспортные режимы). Рельсоколесное ХО. Оно отличается простотой устройства невысокой стоимостью, достаточной долговечностью и надежностью. Это тележка, оборудованная 2 осями с металлическими одно- или двухребордными колесами. Используют энергию внешней электросети. Недостатки: сложность перебазирования, дополнительные затраты на устройство и эксплуатацию рельсовых путей (устройство и принцип работы рассмотрим позже в башенных кранах). Это ХО применяют для башенных и ж/д кранов, цепных и роторно- стреловых экскаваторов, экскаваторов-профилировщиков. Тяговые расчеты строительных машин. Понятие о сцепной массе. Коэффициент сцепления движителя с дорогой. Общая характеристика сопротивлений передвижения машины. Уравнение движения Здесь решается задача определения сопротивлений передвижению машины и ее тяговых возможностей. Сопротивление передвижению W выразим следующим уравнением: , (6) где 1 – сопротивление на рабочем органе машины; 2 – сопротивление передвижению движителей по горизонтальному пути; 3 – сопротивление повороту машины; 4 – сопротивление движению на уклоне местности; 5 – сопротивление инерции при разгоне и торможении; 6 – сопротивление ветрового давления. В этом уравнении сохраняются только те сопротивления, которые имеют место в конкретном транспортном режиме работы машины. 1. W po – зависит от назначения и типа машины, характера выполняемых работ, конструкции рабочего органа и др. факторов. Его расчет ведут для конкретных типов технологических машин. 2. f – коэффициент сопротивления передвижению движителя; G – вертикальная составляющая внешней нагрузки на движители. W пов не учитывают для колесных машин по твердому основанию. 3. Для колесных машин: езда по рыхлому грунту: Для гусеничных машин: езда по вязкому рыхлому грунту езда по твердому грунту С уменьшением R пов →W пов возрастает. 4. m – масса машины; g – 9,8 м/с 2 – ускорение свободного падения; α – угол подъема пути машины. + на подъем, — под уклон. 5. V – скорость в конце разгона или начале торможения (м/с); t p(T) – продолжительность разгона (торможения). +при разгоне, — при торможении. 6. S – площадь, воспринимающая давление ветра (м 2 ); q b – распределенная ветровая нагрузка на 1 м 2 поверхности (Па) (от географической зоны работы машины). Коэффициенты сопротивления передвижению f и коэффициенты сцепления φ 2 Таблица3.1. Вид опорной поверхности Шинноколесный движитель Шины высокого давления Шины низкого давления Гусеничный движитель f φ f φ f φ 1 2 3 4 5 6 7 Асфальт сухой 0,015 …0,02 0,7 …0,8 0,02 0,7 -0,8 — — Грунтовая дорога: - сухая укатанная - грязная влажная 0,02 …0,06 0,13 …0,25 0,6 …0,7 0,1 …0,3 0,02 5…0,0 35 0,15 …0,2 0,4 …0,6 0,1 5…0, 25 0,06…0, 07 0,12…0, 15 0,8…1,0 0,5…0,6 Грунт: - рыхлый свежеотсыпанный - слежавшийся уплотненный 0,2… 0,3 0,1… 0,2 0,3 …0,4 0,4 …0,6 0,1 …0,2 0,1 …0,15 0,4 …0,6 0,5 …0,7 0,07…0, 1 0,08 0,6…0,7 0,8…1,0 Песок: - влажный - сухой 0,1… 0,4 0,4… 0,5 0,3 …0,6 0,25 …0,3 0,06 …0,15 0,2 …0,3 0,4 …0,5 0,2 …0,4 0,05…0, 1 0,15…0, 2 0,6…0,7 0,4…0,5 Снег: - рыхлый - укатанный 0,4… 0,5 0,05 …0,1 0,15 …0,2 0,25 …0,3 0,1 …0,3 0,03 …0,05 0,2 …0,4 0,3 …0,5 0,1…0,2 5 0,04…0, 06 0,25…0, 35 0,4…0,6 Болото — — 0,25 0,1 0,3 0,15 Бетон 0,015 …0,02 0,7 …0,8 0,02 0,7 …0,8 0,06 0,5…0,6 Снег и болото – учитывают только для шинноколесных, для гусеничных машин пренебрегают. Движение машины возможно, если выполняется условие (условие движения) т.е максимальное тяговое усилие Т max должно быть не меньше суммарного сопротивления движению W. Усилие Т max ограничено двумя факторами: 1 – мощностью привода; 2 – условиями сцепления движителями с опорным основанием, с которыми оно связано следующими зависимостями: (7) , (8) где P x – суммарная мощность двигателей (Вт); η x – общий КПД; V – скорость передвижения (м/с); φ – коэффициент сцепления движителя с основанием. Если условие не выполняется по Т max (Р x ): 1) не хватает мощности, машина не может двигаться; Если условие не выполняется по Т max (φ) : 2) нет движения из-за буксования движителей (подкладывают материал с большим φ). Гидравлический, гидродинамический и пневматический приводы. Классификация, назначения, схемы, устройства, элементы, принципы работы, механические характеристики, область применения. Гидравлический привод включает: 1 – силовую установку (ДВС или электродвигатель); 2 – механические или другие передачи; 3 – гидропередачу; 4 – систему управления; 5 – вспомогательное устройство. 1 звено гидропередачи – насос, а последнее звено – рабочий орган (исполнительный механизм) машины. Гидропередачей называется силовая часть гидропривода, преобразующая механическую энергию двигателя в энергию движения рабочей жидкости (минеральное масло на нефтяной основе) и обратно, в движение исполнительных механизмов машины. В зависимости от способа передачи энергии рабочей жидкости различают: 1 – гидрообъемный (гидростатический); 2 – гидродинамический приводы. В гидроприводах применяют: 1–шестеренные; 2–пластинчатые; 3–аксиально- поршневые; 4–радиально-поршневые насосы. 1й состоит из: двух зубчатых колес в корпусе, одна полость его соединена с всасывающей, а вторая – с напорной гидролиниями. В первой полости создается разряжение, а во второй – повышенное давление. Рабочая жидкость выталкивается в напорную линию. 2й: цилиндр с вращающимся ротором с пластинами. В корпусе окна в торцах соединены со всасывающей и напорной гидролиниями. Создающее давление выталкивает рабочую жидкость в напорную гидролинию. 3й: основные элементы: вращающийся в подшипниках ведущий вал и блок цилиндров. Поршни цилиндров совершают возвратно-поступательное движение. Увеличивается объем поршневой полости. В нее из масляного бака подсасывается жидкость. Остальное также. 4й: здесь при вращении вала с эксцентриком поршни двигаются радиально. Жидкость всасывается из бака через отверстия в корпусе и выталкивается поршнем в напорный трубопровод. Основные параметры насосов и гидромолотов: 1 – рабочий объем; 2 – номинальное давление рабочей жидкости; 3 – частота вращения; 4 – подача (насосы) или расход (гидромоторы); 5 – мощность; 6 – вращающий момент (для гидромолотов); 7 – КПД. 1) Подача Q H (л/мин) равна: , (9) где q H – рабочий объем (м 3 ); n H – частота вращения вала насоса (об/мин); η V – объемный КПД насоса (учитывая утечки). Отечественные гидромашины – номинальное давление от 16 до 32 МПа (максимальное давление от 20 до 35 МПа). 2) Теоретическая мощность P H (кВт) на валу насоса: . (10) 3) Вращающий момент Т гм (кН·м) на валу гидромотора: , (11) где ∆p H – перепад давления между входом и выходом из насоса; η H – полный КПД насоса (утечки, потери энергии на трение и напора); q гм – рабочий объем гидромотора (м 3 ); ∆p гм – перепад давления; η гм – полный КПД гидромотора. Гидроцилиндр двухстороннего действия: 1 – корпус (гильза); 2 – поршень с резиновыми мажетами; 3 – шток; 4 – крышка с манжетами; 5 – грязесъемник; 6 – штуцеры для подвода и отвода рабочей жидкости; 7 – пресс-масленки. Усилие на штоке гидроцилиндра при работе поршневой полостью: , (12) где Д и d – диаметры поршня и штока; η гц – полный КПД цилиндра; р п и р ш – давление рабочей жидкости в полостях поршня и штока. Гидроаппараты: гидрораспределители, гидроклапаны, гидрозамки, гидродроссели, предохранительные клапаны, обратные клапаны, редукционные клапаны, кондиционеры, масляные баки, фильтры, теплообменники, гидролинии (всасывающие, напорные, сливные, дренажные, линии управления). Гидродинамический привод – это водяная турбина, вращающаяся за счет кинетической энергии, падающей на ее лопатки воды. Это гидромуфты и гидротрансформаторы. Они нашли широкое применение в приводах землеройных, землеройно-транспортных машин, погрузчиков. Пневматический привод. Отличие в энергии движения рабочего газа (атмосферный воздух сжат до 0,5-0,8 МПа). Это пневмомолота, ручной инструмент, вибраторы. Они надежны и просты в обслуживании, мало чувствительны к динамическим нагрузкам, переносят длительные перегрузки, удобны в управлении. Недостатки: трудность точного регулирования, низкий КПД, повышенный шум. Основные части: 1–компрессор; 2–воздухосборник (ресивер); 3–пневмодвигатели; 4- соединительные воздуховоды; 5–регуляторы давления; 6–предохранительные клапаны; 7– воздушные фильтры; 8–масловлагоотделители. По принципу действия компрессоры подразделяются на: 1–поршневые (массовые); 2– ротационные; 3–турбинные; 4–диафрагменные; 5–винтовые. Принцип действия: всасывание воздуха из атмосферы в рабочую камеру, его сжатие и нагнетание в воздухосборник движением вытеснителей (поршни, пластины, зубья шестерен, диафрагмы, винты). |