1 Расчет гидравлического привода

Исходными данными для расчета гидропривода с прямолинейным возвратно-поступательным движением являются необходимое усилие Р, величина хода исполнительного механизма S, скорость движения выходного звена V (или время срабатывания механизма t), пределы рабочих температур и некоторые геометрические характеристики гидролиний (например, длины различных участков гидролиний, вид и количество местных сопротивлений в них).

Работу следует начать с изучения технологической схемы заданного производства и технологии работы автомата, машины, установки или аппарата, для которого предполагается разработка гидравлического привода. Целесообразно изучить кинематическую и электрическую схемы автомата, машины, установки или аппарата и в сочетании с ними составить принципиальную гидравлическую схему привода, определив взаимосвязь и последовательность работы отдельных элементов и узлов.

При составлении принципиальной гидравлической схемы в первую очередь выбирается система циркуляции рабочей жидкости и сама жидкость. Затем выбираются гидродвцгатель, насос, гидроаппаратура, вспомогательные устройства и линии, При этом необходимо стремиться к минимально возможному числу составляющих схему элементов. Вместе с тем в схеме должно быть уделено достаточное внимание поддержанию рабочей температуры рабочей жидкости и ее очистке, сглаживанию пульсаций давления. При составлении схемы необходимо пользоваться условными обозначениями и применять типовые схемы включения различных гидроагрегатов.

Во всех случаях при выборе элементов схемы рекомендуется применять серийно выпускаемые машины и аппараты и только при их отсутствии необходимо прибегать к разработке оригинальных гидравлических устройств. При этом следует пользоваться соответствующими государственными стандартами, в которых указаны для гидромашин номинальные давления, частоты вращения и рабочие объемы, а для гидроаппаратов - номинальные давления и проходы, а для фильтров еще и тонкость очистки, для гидроемкостей - номинальные объемы.

Выбор элементов схемы, как правило, следует начинать с гидродпигателя. Для совершения возвратно-поступательного движения выходного звена применяются поршневой или плунжерный гидроцилиндр. При проектировании гидроцилиндров следует помнить, что диаметры плунжеров, штоков и поршней нормализованы (ГОСТ 12447-80).

При выборе насосов следует пользоваться их сравнительными данными. Шестеренные насосы, как правило, нерегулируемые. Пластинчатые насосы по компактности не уступают шестеренным, имеют более равномерную подачу, могут быть регулируемыми. Следует помнить, что равномерное вращение вала наиболее распространенных шестеренных и пластинчатых насосов ограничено минимальной частотой вращения 300 об/мин. Поршневые насосы рекомендуется применять в гидроприводах с давлением более 10 МПа. Следует также иметь ввиду, что аксиально-поршневые машины хуже переносят вибрацию, чем радиально-поршневые.

Для управления исполнительными механизмами применяют крановые или золотниковые распределители. Управление ими может быть ручным, электромагнитным или электрогидравлическим: способ управления, зависит от величины применяемого в системе давления и вида управления - непосредственного или дистанционного.

Если и систему включено несколько исполнительных механизмов, которые должны работать неодновременно, то следует применять многозолотниковые распределители, автоматически отключающие нагнетательную магистраль от сливной при включении любого золотника. Гидравлические распределители и панели выпускаются со встроенными предохранительными клапанами.

Синхронная работа гидродвигателей при различной нагрузке обеспечивается включением в гидравлическую схему механических синхронизаторов, объемных или дроссельных делителей потока.

При необходимости изменения скорости движения исполнительного механизма в схему гидропривода включают дроссели, изменяющие величину расхода жидкости. Для изменения усилия, создаваемого исполнительным агрегатом, могут быть использованы дроссели, изменяющие давление в системе. При дроссельном способе регулирования применяется регулятор скорости, состоящий из редукционного клапана и дросселя, либо дроссель.

Для предотвращения аварии при недопустимом повышении давления в гидросистеме в схему включаются предохранительные или переливные клапаны, или переливные золотники. Они обычно устанавливаются на линии насос - распределитель в боковом ответвлении трубопровода. При необходимости снижения давления на каком-либо участке системы или поддержания строго определенного давления в системе используются редукционные клапаны.

Зачастую в гидравлическую систему включается ряд вспомогательных агрегатов, имеющих специальное назначение: согласующие клапаны - для обеспечения одновременного срабатывания параллельно включенных исполнительных механизмов; поддерживающие клапаны - для создания противодавления при обратном ходе штока гидроцилиндра; обратные клапаны, допускающие проход жидкости только в одном направлении; аварийные клапаны, автоматически переключающие исполнительные гидроагрегаты на другую систему при выходе из строя основной; клапаны разъема, предотвращающие вытекание жидкости из системы при разъединении ее; реле давления, сигнализирующее о достижении определенного давления в системе. Контроль за давлением в гидроприводе осуществляется манометрами.

Для очистки масла от механических примесей и систему гидропривода устанавливаются фильтры. Как правило, устанавливается два фильтра: фильтр грубой очистки на всасывающей магистрали и фильтр тонкой очистки на нагнета-тельной магистрали. Для хранения масла в гидроприводе должен быть предусмотрен бак.

Соединение отдельных агрегатов гидросистемы осуществляется трубопроводами и рукавами. Первые применяются при жестком креплении гидроагрегатов, вторые - при подвижном.