Общие сведения о гидравлических приводах принцип работы гидравлических приводов

Приводами, или передачами, называются устройства, служащие для сообщения движения исполнительным органам машин или механизмов. В зависимости от носителя энергии все передачи, или приводы можно подразделить на механические, электрические, пневматические и гидравлические. У гидравлических приводов носителем энергии является жидкость. Передача движения от источника к исполнительному органу осуществляется с преобразованием скоростей и изменением сил или моментов.

Механические приводы наиболее распространены в промышленности. Однако при передаче движения на большие расстояния, а также при необходимости регулировать скорость вращения или перемещение исполнительного органа машины их возможности ограничены. Например, при регулировании скорости вращения исполнительных органов с помощью фрикционных передач нельзя передавать большие крутящие моменты. Механические приводы получаются громоздкими, дорогими, а во многих случаях вообще не позволяют осуществлять требуемые движения исполнительных органов.

Электрические приводы уступают гидравлическим в отношении компактности, веса. В некоторых случаях удельный вес (т. е. вес привода, отнесённый к передаваемой мощности) гидравлических приводов в несколько раз меньше веса электрического привода. Гидравлические приводы обладают большей жёсткостью и чувствительностью, они способны осуществлять такие движения, которые при электрических приводах выполняются с большими затруднениями.

Пневматические приводы вследствие сжимаемости газа не обеспечивают жёсткую передачу движений при изменении нагрузки, приложенной к исполнительному органу. Так как давление газа в пневматических приводах обычно не превышает 6-8 ат, то эти приводы применяют для передачи небольших усилий, когда к жёсткости передачи не предъявляют особых требований.

Гидравлические приводы имеют следующие достоинства:

1) сравнительно простое осуществление бесступенчатого регулирования скорости перемещения (даже при значительном удалении пульта управления от машины) или вращения исполнительных органов машины;

2) лёгкое осуществление реверса исполнительного органа машины и регулирование величины его хода;

3) возможность жёсткой передачи сил или моментов, при которой скорость вращения или перемещения исполнительного органа не зависит от величины приложенной нагрузки;

4) малая инерционность и бόльшая чувствительность в сравнении с другими приводами;

5) обеспечение бόльшего коэффициента усиления входного сигнала в следящих устройствах;

6) местоположение источника энергии (насоса) не оказывает существенного влияния на компоновку механизмов машины, что существенно облегчает задачу конструкторов;

7) работа деталей гидроприводов в условиях хорошей смазки (благодаря применению минеральных масел в качестве рабочей жидкости) способствует их долговечности;

8) гидравлические передачи не боятся перегрузок; с увеличением давления в системе жидкость через предохранительный клапан сбрасывается в приёмный резервуар;

9) простота управления; при необходимости возможно программное управление.

Применение гидравлических приводов ограничивается следующими недостатками:

1) во избежании утечек жидкости зазоры между сопрягаемыми деталями должны быть минимальными, что достигается за счёт повышения точности их изготовления и повышает тем самым стоимость гидроприводов;

2) уплотнительные устройства сложны и не обеспечивают полной герметизации узлов гидроприводов;

3) движение жидкости в системах гидропривода сопровождается значительными потерями напора, по этой причине, а также во избежание возможных гидравлических ударов скорость течения не должна превышать 10 м/сек;

4) минеральное масло огнеопасно.

Несмотря на указанные недостатки, в настоящее время с гидравлическим приводом выпускаются (учитывая только специфику вашей специальности) следующие ПТМ:

1) самоходные краны на безрельсовом и железнодорожном ходу;

2) практически все авто- и электропогрузчики;

3) некоторые типы плавучих, портальных судовых и мостовых кранов, где объёмным гидроприводом оборудованы лебёдки, механизмы поворота и изменения вылета стрелы.

Намечается дальнейшее широкое внедрение гидропривода в эту отрасль машиностроения.

Объёмные гидроприводы ПТМ имеют ряд особенностей, связанных с эксплуатацией этих машин:

• Работоспособность в широком температурном интервале окружающей среды (от -40 до +50 °С);

• Повышение значения рабочих давлений, в следствие повышенных нагрузок на рабочие органы в условиях компактности машин (Р>10 МПа);

• Широкое изменение скоростей выходного звена;

• Обеспечение синхронности движения исполнительных органов;

• Обеспечение жёсткой фиксации любого промежуточного положения механизма;

• Наличие предохранительных, блокировочных и страховочных устройств от перегрузок.

Однако, несмотря на ряд особенностей гидроприводов ПТМ, принципы работы и расчёта остаются общими для гидроприводов любого типа.

Гидравлические приводы состоят из трёх основных частей: силовой (первичной), распределительной и рабочей (вторичной).