Гидроприводы с машинно-дрюссельным управлением

Гидроприводом с машинно-дроссельным управлением называется гидропривод, в котором управление параметрами движения выходного звена осуществляется регулирующим гидроаппаратом и объемной гидромашиной (чаще всего - регулируемым насосом).

На рис. 7,а показана гидравлическая принципиальная схема гидропривода поступательного движения с разомкнутым потоком с машинно-дроссельным управлением (с регулируемым насосом Н, имеющим регулятор подачи с обратной связью по давлению).

Скорость штока гидроцилиндра Ц изменяют с помощью дросселирующего распределителя РДР с управлением от электромагнитов, аналогично гидроприводу с дроссельным управлением. Однако в рассматриваемом гидроприводе при уменьшении расхода рабочей жидкости через распределитель РДР автоматически уменьшается подача регулируемого насоса Н. Пневмо-гидроаккумулятор АК, подключенный в напорную линию, предназначен для питания гидропривода в начале перемещения золотника распределителя РДР из исходной позиции, когда подача насоса еще невелика.

На рис. 7,б показана принципиальная схема аксиально-поршневого насоса с регулятором подачи. Чувствительным элементом регулятора является пружина 5 гидроцилиндра 6 одностороннего действия. Шток цилиндра шарнирно соединен с наклонным диском 4 насоса 8, а поршневая полость цилиндра подключена через дроссель 6 к напорной линии. Насос имеет упор 9, который ограничивает угол наклона β диска.

Рисунок 7 - Гидропривод с машинно-дроссельным управлением: а - гидравлическая принципиальная схема; б - схема регулятора подачи насоса

Области применения

Объёмный гидропривод применяется в горных и строительно-дорожных машинах. В настоящее время более 50% общего парка мобильных строительно-дорожных машин ( бульдозеров,эскаваторов и др.) является гидрофицированной. Это существенно отличается от ситуации 30-х - 40-х годов 20-го века, когда в этой области применялись в основном механические передачи.

Широкое распространение получил гидропривод в авиации. Насыщенность современных самолётов системами гидропривода такова, что общая длина трубопроводов современного пассажирского авиалайнера может достигать нескольких километров.

В автомобильной промышленности самое широкое применение нашли гидроусилители руля, существенно повышающие удобство управления автомобилем. Эти устройства являются разновидностью следящих гидроприводов. Гидроусилители применяют и во многих других областях техники (авиации, тракторостроении, промышленном оборудовании и др.). целом, границы области применения гидропривода определяются его преимуществами и недостатками. В табл. 2 приведены области применения гидроусилителей.[5]

Области применения гидроусилителей

Таблица 3

Отрасли	Оборудование
Станкостроение	Металлообрабатывающие станки, прессовое оборудование, пресс-автоматы для пластмасс
Лесная отрасль	Валочно-пакетирующие машины, погрузчики-штабелеры, машины сучкорезные, установки раскряжевочные, валочно-трелевочные машины, лесоповалочные машины.
Нефте- и газодобывающая отрасль	Машины для ремонта скважин, лебедки, трубоукладчики, гидроключи, гидроманипуляторы
Строительно-дорожная и подъемно-транспортная техника	Автокраны, автогрейдеры, автогидроподъемники, бульдозеры, асфальтоукладчики, бетоноукладчики, катки, экскаваторы, погрузчики, косилки роторные дорожные, подъемники.
Судостроение	Приводы судовых механизмов, механизмы подъема якорей, катера, гидроманипуляторы, лебедки гидравлические
Инженерная техника	Машины для наведения мостов, бензозаправщики, траншеекопатели, колесные тягачи, вездеходы автокраны.
Металлургия	Прокатные станы, литьевые машины, установки для транспортировки ленты, прессы гидравлические правильные;
Горнодобывающие отрасли	Скреперы, карьерные экскаваторы, карьерные самосвалы, угольные комбайны, солевые комбайны, бульдозеры, автогидроподъемники, фронтальные погрузчики, путеремонтные машины, автогрейдеры
Железно-дорожный транспорт	Рельсоукладчики, балластоукладчики, щебнеочистительные машины, выправочно-подбивочные машины, погрузчики, трелевочные трактора, гидравлические краны на ж/д ходу, путеремонтные машины, краново-бурильные машины
Коммунальное хозяйство	Снегоуборочные машины, мусоровозы, пожарные машины, пескоразбрасыватели, уборочные машины.
Аэродромная техника	Аэродромно-уборочные машины, погрузчики, подъемники, снегоуборочные машины, заправщики, лестницы.

Перспективы развития

Перспективы развития гидропривода во многом связаны с развитием электроники. Так, совершенствование электронных систем позволяет упростить управление движением выходных звеньев гидропривода. В частности, в последние 10-15 лет стали появляться бульдозеры, управление которыми устроено по принципу джойстика.

С развитием электроники и вычислительных средств связан прогресс в области диагностирования гидропривода. Процесс диагностирования некоторых современных машин простыми словами может быть описан следующим образом. Специалист подключает переносной компьютер к специальному разъёму на машине. Через этот разъём в компьютер поступает информация о значениях диагностических параметров от множества датчиков, встроенных в гидросистему. Программа или специалист анализирует полученные данные и выдаёт заключение о техническом состоянии машины, наличии или отсутствии неисправностей и их локализации. По такой схеме осуществляется диагностирование, например, некоторых современных ковшовых погрузчиков. Развитие вычислительных средств позволит усовершенствовать процесс диагностирования гидропривода и машин в целом.

Важную роль в развитии гидропривода может сыграть создание и внедрение новых конструкционных материалов. В частности, развитие нанотехнологий позволит повысить прочность материалов, что позволит уменьшить массу гидрооборудования и его геометрические размеры, повысить его надёжность. С другой стороны, создание прочных и одновременно эластичных материалов позволит, например, уменьшить недостатки многих гидравлических машин, в частности, увеличить развиваемое диафрагменными насосами давление.

В последние годы наблюдается существенный прогресс в производстве уплотнительных устройств. Новые материалы обеспечивают полную герметичность при давлениях до 80 МПа, низкие коэффициенты трения и высокую надёжность.

Список литературы

1. Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др., « Гидравлика, гидромашины и гидроприводы»/Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др.//М.: Машиностроение,1982. С. 382-383.

. В.В. Лозовецкий, « Гидро- и Пневмосистемы транспортно-технологических машин»/ В.В. Лозовецкий. //Лань,2012. С. 5-10.

. Б.А. Гавриленко, В.А. Минин, С.Н. Рождественский, « Гидравлический привод» / Б.А. Гавриленко, В.А. Минин, С.Н. Рождественский.// М.: Машиностроение, 1968. С. 14-16.

. Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др., « Гидравлика, гидромашины и гидроприводы»/Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др.//М.: Машиностроение,1982. С. 396-398.

. В.В. Лозовецкий, « Гидро- и Пневмосистемы транспортно-технологических машин»/ В.В. Лозовецкий. //Лань,2012. С. 13-17.