Гидравлический и пневматический приводы строительных машин

Тема №1 6

Гидравлический привод используется для возвратно-поступательного и вращательного движения исполнительных органов, а также для управления машин. Данный привод состоит из гидронасоса, гидроцилиндров (гидромоторов) и распределителя. Достоинствами гидравлического привода являются достаточно высокий КПД (0,65%), экономичность, удобство управления и реверсирования, бесступенчатое регулирование скоростей, простота предохранения от перегрузок, компактность и большая передаваемая мощность.

В гидравлических приводах строительных машин применяют шестеренные, пластинчатые, аксиально-поршневые и радиально-поршневые насосы

Основными параметрами насосов и гидромоторов являются рабочий объем, номинальное давление, частота вращения, подача или расход, мощность, вращающий момент (для гидромоторов), а также коэффициент полезного действия.

Подача или расход есть количество подаваемой или потребляемой рабочей жидкости за единицу времени. Рабочий объем определяется количеством рабочей жидкости, проходящей через насос, за один оборот его вала. Соответственно изменяется и подача, которая связана с рабочим объемом зависимостью

. Отечественные гидромашины рассчитаны в основном на номинальные давления 16, 20, 25 и 32 МПа.

Теоретическую мощность на валу насоса определяют по формуле

Усилие (МПа), развиваемое гидроцилиндром при подаче в по­лости:

поршневую

штоковую

Скорость движения (м/с) поршня (цилиндра) зависит от расхода рабочей жидкости Q

Гидродинамические передачи. Представителями гидродинамических передач являются гидротрансформаторы реже гидромуфты. Гидромуфта состоит из насосного 2 (рис.17.) и турбинного 3 колес, посаженных соответственно на ведущий 1 и ведомый 4 валы. Внутренние полости обоих колес разделены лопатками. При вращении насосного колеса рабочая жидкость за счет центробежных сил устремляется на периферию, вследствие чего в периферийной части создается повышенное давление, способствующее перетеканию жидкости в полость турбинного колеса, а в расположенной ближе к центру части создается разрежение, способствующее

Рис.17. Схема гидромуфты и гидротрансформатора

подсасыванию жидкости из полости турбинного колеса. В процессе перехода рабочей жидкости из насосного колеса в турбинное, она воздействует на лопатки турбины, заставляя последнюю вращаться.

Гидромуфты располагают между двигателем и потребителем энергии. Они позволяют снизить динамические нагрузки на двигателе и рабочих органах машины, обеспечивают автоматическое бесступенчатое изменение скорости движения рабочего органа (машины) в зависимости от внешней нагрузки. Их можно использовать в качестве предохранительных муфт. В приводах с гидромуфтами двигатель можно запускать без отключения трансмиссии.

В отличие от гидромуфты гидротрансформатор (рис.17, а) имеет три рабочих колеса: насосное 3, турбинное 4 и реакторное 2.. При неподвижном реакторном колесе оно отклоняет поток рабочей жидкости своими лопатками и изменяет момент количества движения потока, а следовательно и крутящий момент на турбинном колесе.

Пневматический привод. Структурно пневматический привод сходен с гидроприводом и отличается от него тем, что в пневмоприводе механическая энергия силовой установки преобразуется в энергию движения рабочего газа (сжатого до 0,5...0,8 МПа) и обратно — в движение исполнительных механизмов машины. Пневматические передачи используют в приводах пневматических молотов, ручных пневматических машин, вибраторов и других машин, а также в системах управления машинами для плавного включения механизмов в работу и их торможения. Пневматические передачи надежны и просты в обслуживании, мало чувствительны к динамическим нагрузкам и способны переносить длительные перегрузки вплоть до полного стопорения. Они удобны в управлении, обеспечивают простоту преобразования вращательного движения в поступательное, могут состоять из независимо расположенных сборочных единиц. К недостаткам передач откосятся: низкий КПД, высокая шумность.