Тема 13. ОБ'ЄМНИЙ ГІДРОПРИВІД
Класифікація гідроприводів по типу гідродвигунів (привід з гідроциліндрами і гідромоторами). Гідропривід із силовими і моментними гідроциліндрами. Гідравлічні кріпи. Гідропривід з гідромоторами. Способи регулювання швидкості вихідної ланки.
Основні робочі параметри і характеристики гідроприводів із дросельним і об'ємним регулюванням при різних схемах включення дроселя і при різному сполученні регульованих і нерегульованих машин. Параметр регулювання.
Достоїнства, недоліки й галузь застосування різних схем регульованого гідроприводу. Приклади застосування різних схем гідроприводів у гірській промисловості.
Спільна робота об'ємного гідроприводу з приводним двигуном.
Основи проектування об'ємного гідроприводу (*).
Література: [1], 113—123, 214—249; [7], 268—336; [8], 37—44; [9], 288—310; [10], 249—306; [12], 378—387; [13], 348—401; [14], 118—123; [15], 277-299.
Методичні вказівки
У залежності від типу гідродвигуна об'ємний гідропривід можна розділити на привід з гідроциліндрами і гідромоторами. Гідропривід із силовими циліндрами знайшов широке поширення в гірській практиці. Варто звернути увагу, що приводи із силовими циліндрами можна розділити на три групи: переміщення поршня здійснюється без регулювання швидкості і без чіткої фіксації його положення; переміщення поршня здійснюється без регулювання швидкості, але з чіткою фіксацією його положення; вихідна ланка може змінювати свою швидкість. Особливу увагу варто приділити тут особливостям схем гідрокріплення і їх насосним станціям.
Гідропривід з гідромоторами в гірській промисловості застосовується (як правило) з регульованими насосами. Регулювання ж швидкості руху вихідної ланки в силових циліндрів — частіше дросельне. Необхідно порівняти ці способи регулювання по економічності, діапазону регулювання, простоті і надійності схем.
Вивчаючи дросельне регулювання, варто проаналізувати схеми з послідовним і рівнобіжним розташуванням дроселя щодо гідродвигуна і дати їм оцінку. При цьому треба звернути увагу на те, що всі ці схеми не забезпечують постійної швидкості вихідної ланки гідродвигуна при перемінному навантаженні. Тому при необхідності дросельного регулювання з незалежною швидкістю вихідної ланки від навантаження застосовують регулятори швидкості, що складаються з дроселя і регулятора тиску.
Об'ємне регулювання може здійснюватися або за рахунок зміни робочого обсягу насоса, або гідродвигуна. У гірській практиці переважно зустрічаються перші схеми, тому можна обмежитися тільки їх аналізом.
Вивчення способів регулювання рекомендується проводити на гідравлічних схемах конкретних машин. При цьому необхідно вичертити гідравлічну схему з усіма її елементами, скласти рівняння і вичертити графіки механічних характеристик, а також установити діапазон економічного регулювання.
Вивчення спільної роботи об'ємного гідроприводу з приводним двигуном рекомендується проводити на прикладі асинхронного двигуна з короткозамкнутим ротором. Задача зводиться до приведення моментової характеристики електродвигуна до вала гідродвигуна. Для цього необхідно з характеристики двигуна відняти момент опору гідроприводу при рівних значеннях швидкості обертання валу. При об'ємному регулюванні вид характеристики електродвигуна майже не міняється, але привід стає регульованим, а умови пуску поліпшуються. При дросельному регулюванні навантажувальна характеристика на вихідній ланці гідродвигуна є одночасно і приведеною характеристикою електродвигуна. Весь аналіз спільної роботи гідроприводу з електродвигуном необхідно проводити, вичерчуючи графіки механічних характеристик *.
Проектуючи гідропривід, варто пам'ятати, що розробка гідравлічної схеми ведеться на основі технології роботи чи машини механізму. Гідравлічну схему бажано складати в сполученні з кінематичною й електричною схемами машини. Це визначає взаємозв'язок і послідовність роботи окремих елементів. При цьому необхідно прагнути до мінімально можливого числа складових елементів, а машини й апарати вибирати типові.
Варто ознайомитися з нормальним рядом тисків і витрат і усвідомити, як вибираються труби гідромережі.
Питання для самоперевірки
1. Приведіть приклади застосування гідроприводів із силовими і моментовими циліндрами в гірській техніці.
2. Проаналізуйте роботу гідравлічного кріплення і їхніх насосних станцій. Перелічить особливості цього гідроприводу.
3. Приведіть приклади застосування гідроприводів з гідромоторами в гірській техніці і проаналізуйте роботу гідравлічних схем.
4. Перелічить достоїнства і недоліки гідроприводів із дросельним і об'ємним регулюванням.
5. Якими достоїнствами і недоліками володіють схеми з дросельним регулюванням при установці дроселя послідовно і паралельно з гідродвигуном?
6. Приведіть механічні характеристики гідроприводу при дросельному регулюванні і визначить діапазон економічного регулювання.
7. Приведіть механічні характеристики гідроприводу при об'ємному регулюванні.
8. Побудуйте моменту характеристику асинхронного трифазного двигуна з короткозамкнутим ротором, приведену до валу гідромотора, при об'ємному регулюванні гідроприводу (при Км = 2).
9. Дайте визначення робочого, умовного і спробного тисків. На який тиск набудовується запобіжний клапан?
10. Виходячи з яких умов вибирають труби гідромагістралі?
11. У яких схемах рекомендується застосовувати шестеренні, пластинчасті, поршневі насоси і гідромотори?
12. Які робочі рідини застосовуються в об'ємних гідроприводах?