Некоторые термины и определения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ»

Набережночелнинский филиал

Кафедра Конструирование и технологии машиностроительных производств

УТВЕРЖДАЮ

Директор НЧФ КНИТУ-КАИ

____________________ Л.Р. Ягудина

«___» ______________ 201 __ г.

Регистрационный №_____

ЛЕКЦИИ

Гидропривод и гидропневмоавтоматика

индекс по ФГОС ВПО (учебному плану) Б3.В.ДВ.6

Направление 151900.62 «Конструкторско - технологическое обеспечение машиностроительных производств»

Вид профессиональной деятельности производственно-технологическая

Профиль подготовки Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств

Набережные Челны

2015 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. НАСОСЫ И ГИДРОМОТОРЫ... 3

1.1. Некоторые термины и определения. 3

1.2. Гидравлические машины шестеренного типа. 6

1.3. Пластинчатые насосы и гидромоторы.. 10

1.2. Радиально-поршневые насосы и гидромоторы.. 15

1.5. Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы.. 20

2. ГИДРОЦИЛИНДРЫ... 27

2.1. Механизмы с гибкими разделителями. 27

2.2. Классификация гидроцилиндров. 28

2.3. Гидроцилиндры прямолинейного действия. 29

2.2. Расчет гидроцилиндров. 32

2.5. Поворотные гидроцилиндры.. 35

3. ГИДРОАККУМУЛЯТОРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ.. 38

3.1. Общие положения. 38

3.2. Задачи гидроаккумуляторов. 40

3.3. Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.. 41

3.4. Примеры применения. 43

4. ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛИ.. 49

4.1. Общие сведения. 49

4.2. Золотниковые гидрораспределители. 50

4.3. Крановые гидрораспределители. 56

4.4. Клапанные гидрораспределители. 57

5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОПРИВОДА.. 60

5.1. Структурная схема гидропривода. 60

5.2. Классификация и принцип работы гидроприводов. 62

5.3. Преимущества и недостатки гидропривода. 66

6. РЕГУЛИРУЮЩАЯ И НАПРАВЛЯЮЩАЯ АППАРАТУРА.. 69

6.1. Общие сведения о гидроаппаратуре. 69

6.2. Напорные гидроклапаны.. 70

6.3. Редукционный клапан. 75

6.4. Обратные гидроклапаны.. 78

6.5. Ограничители расхода. 80

6.6. Делители (сумматоры) потока. 81

6.7. Дроссели и регуляторы расхода. 83

7. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД.. 90

7.1. Общие сведения о применении газов в технике. 90

7.2. Особенности пневматического привода, достоинства и недостатки. 93

7.3. Течение воздуха. 98

7.4. Подготовка сжатого воздуха. 104

7.5. Исполнительные пневматические устройства. 110

НАСОСЫ И ГИДРОМОТОРЫ

Некоторые термины и определения

Насос - гидравлическая машина, в которой механическая энергия, приложенная к выходному валу, преобразуется в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости.

Гидродвигатель - машина, в которой энергия потока рабочей жидкости преобразуется в энергию движения выходного звена. Если выходное звено получает вращательное движение, то такой гидродвигатель называют гидромотором, если поступательное, то силовым цилиндром.

Гидромашина, которая может работать в режиме насоса или гидромотора, называется обратимой.

Рабочий объем гидромашины в насосе - это объем жидкости вытесняемый в систему за один оборот вала насоса; в гидромоторе - объем жидкости, необходимый для получения одного оборота вала гидромотора. Гидромашины изготавливаются с постоянным и переменным рабочим объемом. В соответствии с этим с постоянным рабочим объемом называются нерегулируемые, а с переменным - регулируемые.

Гидролиния (магистраль) - как уже говорилось в лекции 2, это трубопровод, по которому транспортируется рабочая жидкость. Различают магистрали всасывающие, напорные, сливные и дренажные.

Производительность насоса (подача) - это отношение объема подаваемой жидкости ко времени.

Теоретическая производительность насоса Q_Т - это расчетный объем жидкости, вытесняемый в единицу времени из его полости нагнетания.

Действительная производительность насоса Q_Д уменьшается на величину Q_Н из-за обратного течения жидкости в насосе из полости нагнетания в полость всасывания и из-за утечки жидкости во внешнюю среду. Поэтому

а отношение

где η _об.н. - объемный КПД насоса.

Объемные потери и объемный КПД гидромотора. При работе машины в режиме гидромотора в приемную его полость поступает жидкость под давлением от насоса. Объемные потери в гидромоторе сводятся в основном к утечкам жидкости через зазоры между сопрягаемыми элементами. Это приводит к тому, что подводимый объем жидкости Q_П превышает теоретическое значение Q_Т. Поэтому

где Δ Q_М - величина утечек в гидромоторе (объемные потери).

Мощность и крутящий момент на валу гидромотора. Фактическая мощность развиваемая гидромотором при данном перепаде давлений

где q_м - рабочий объем гидромотора;
n_м - частота вращения гидромотора;
η _м - общий КПД гидромотора.

Выразив крутящий момент через теоретическую мощность N_Т = Δ Pqn и угловую скорость ω = 2π n, получим теоретическую величину крутящего момента для гидромашины: