• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Класифікація і призначення окремих елементів гідроприводу.

План лекції

Лекція № 2

Контрольні питання

1. Що називaється гідpoпpиводом?

2. В чому основне призначення гiдpoпpивода?

3. Назвіть види гідроприводу за принципом дії?

4. Назвіть основні переваги гідроприводу?

5. Які гідромашини належать до гідродвигунів?

6.Які функції виконує робоча рідина в гідросистемах?

7. Що таке гідродинамічна гідропередача?

8. Поясніть констрyкцiю та пpинцип дії шестерiнчaтoї гiдpoмашини.

9. Поясніть констрyкцiю та пpинцип дiї пластинчaтoi гiдpомaшини.

10. Пояcнiть констрyкцiю та пpипцип дiї рaдiaльно-поршневої гiдpoмашини.

11. Пояснiть конструкцiю та принцип дii аксіально-поршневої гiдpoмашини.

Література:

[1] 141, 155-183.

Тема: Елементи та схеми гідроприводу. Експлуатація гідравлічного обладнання гірничих машин.

1 Класифікація і призначення окремих елементів гідроприводу.

2 Експлуатація гідравлічного обладнання гірничих машин.

Направляюча апаратура призначена для зміни або підтримки направлення потоку робочої рідини шляхом повного перекриття ( відкриття) прохідного каналу.

До цієї групи апаратів відносяться розподілювачі, зворотні та логічні клапани.

Основна деталь апарата представляє собою запірно-регулюючий елемент, який конструктивно виконується у вигляді крана, золотника або клапана.

В залежності від кількості підключених гідроліній гідроапарати можуть бути двохлінійні, трьохлінійні і т.д..

Розподілювачі в залежності від кількості фіксованих положень запірного елемента можуть бути двохпозиційними, трьохпозиційними і т. д.;

- в залежності від способу управління – ручний (фіксований або зворотній), електричний, гідравлічний та комбінований.

Кранові розподілювачі – це пристрої, в яких розподілення робочої рідини виконується шляхом повороту пробки. Вони застосовуються при тиску не більше 10 МПа. За конструкцією пробки виконуються кульковими, циліндричними та конічними. Найпростішими за конструкцією є крани з циліндричними пробками, але вони мають значні витоки робочої рідини, особливо при значному тиску.

Основними елементами найпростішого кранового розподільника (рис. 8) є корпус 4 з патрубками для підведення і відводу рідини і пробка 3 з рукояткою 1. При повороті пробки здійснюється зміна напряму руху рідини в системі після розподільника. У пробці конічної форми встановлюють пружину 2, що притискає пробку до гнізда корпуса. У розподільниках з циліндричною пробкою пружина відсутня, тому, щоб усунути витоку рідини, роблять точну обробку деталей, що сполучаються.

Рис. 8 - Конструкція кранового розподільника.

Недоліками пробкових кранових розподільників є складнощі у врівноваженні сил тиску на пробку, а також виконання багатопозиційних конструкцій.

В гідроприводі гірничих машин широко застосовуються кранові розподільники з плоским багатопозиційним золотником типу ЕРА-1К, ЕРА-1М, та ЕРА-32.

Золотникові розподільники одержали найбільше поширення в гідроприводі завдяки простоті їхнього виготовлення, компактності і високій надійності в роботі. Вони застосовуються при досить високих значеннях тиску (до 32 МПа) і значно великих витратах, чим кранові розподільники. Основні елементи цих розподільників (рис.9) - золотник 1 з пасками і гільза 2 із проточками. Часто зустрічаються безгільзові розподільники, у яких проточки і канали для протікання рідини виконані безпосередньо в корпусі розподільника. При зсуві золотника в ту або іншу сторону від нейтрального положення рідина протікає через розподільник до відповідних гідроліній. Протікання рідини можливо також при розташуванні золотника в нейтральному положенні. Крім цього існують кілька десятків різних схем протікання рідини через золотниковий розподільник. Найбільш розповсюдженими є чотирьох- і пятилінійні двох- і трьохпозиційні розподільники з ручним або гідравлічним керуванням.

Недолік золотникових розподільників - можливість появи облітерації, явища, коли поверхні різних деталей (золотника та гільзи) зрощуються на молекулярному рівні.Механічне зрушення золотника в цьому випадку може призвести до задирів, крізь які будуть витоки робочої рідини. Для запобігання заїдання золотника при облітерації застосовують спеціальні механічні й електромеханічні пристрої, що надають коливальні, іноді й обертальні, руху золотникові і, таким чином, руйнують шар поляризованих молекул. З той же метою в гідравлічних системах з невеликим тиском виконують паски золотників з нульовим або неповним перекриттям вікон. В останньому випадку збільшуються витоки через золотник.

Рис. 9 - Схема золотникового розподільника

В сучасних гірничих машинах застосовуються розподільники типу РП-2 ( прохідницькі комбайни), Р-75-43 (блок з трьох розподільників на прохідницьких комбайнах, навантажувальних машинах, бурових установках), РПК, РДУ та РСД (механізоване покріплення), УГ-10 ( очисні комбайни).

Клапанні розподільники застосовуються в гідросистемах, де необхідно забезпечити високу герметичність. Для цього запірний елемент виконується у вигляді конічного або кулькового клапана.

Зворотні клапани призначенідля пропуску рідини тільки в одному напрямку. В залежності від конструкції запірного елемента вони можуть бути кульковими або конічними, рідше - тарілчастими. Зворотний клапан, установлений в усмоктувальній лінії, іноді називають усмоктувальним.

Особливість зворотних клапанів - невелике зусилля стиску пружини, що притискає запірний елемент до сідла, і велика пропускна здатність. Звичайно втрати тиску в серійних клапанах не перевищують 0,2 МПа, а в усмоктувальних - на порядок менше. Іноді для зменшення втрат тиску в клапані пружину не встановлюють. Закриття клапана в цьому випадку відбувається під дією сили ваги запірного елемента, для чого клапан розташовують вертикально.

Для запирання порожнин гідроциліндра в заданому положенні поршня застосовують керовані зворотні клапани - гідрозамки. Існують гідрозамки односторонньої і двохсторонньої дії.

У гірничій практиці перші застосовуються, найчастіше, для запирання поршневих порожнин стійок гїдропокріплень при розпорі їх між підошвою і покрівлею виробки і для відмикання - при розвантаженні.

Двосторонні гідрозамки широко застосовуються у вугільних комбайнах для запирання робочої рідини в гідроциліндрах, керуючи положенням комбайна і його виконавчих органів.

Логічні клапани "І", "АБО" застосовуються в схемах автоматики для виконання відповідних логічних операцій.

Клапан "І" (рис.10, а) призначений для пропуску рідини тільки при наявності тиску у всіх гідролініях, що підходять. При цьому двосторонній запірний клапан знаходиться в нейтральному положенні, і рідина вільно проходить у гідролінію, що відходить.

Логічний клапан "АБО" (рис. 10, б) призначений для пропуску робочої рідини при наявності тиску тільки в одній з гідроліній, що підходять. При цьому запірний елемент вільно переміщується в корпусі клапана, замикає тк чи іншу гідролінію, що підходять.

Рис. 10 - Логічні клапани.

Регулятори призначено для зміни параметрів гідросистеми під час роботи гідроприводу.

В залежності від параметра, який регулюється, регулятори розділяють на клапани (регулюють тиск)тадроселі ( регулюють витрати).

В залежності від можливості регулювання параметрів під час роботи гідросистеми апарати можуть бути такими, що регулюються та не регулюються.

Крім цього, регулятори можуть бути прямої і непрямої дії. До регуляторів прямої дії відносяться ті, у яких переміщення робочого (регулюючого) органа виконується за рахунок енергії робочої рідини. Вони мають невелику потужність для регулювання. Регулятори непрямої дії застосовуються коли потрібна значна потужність для регулювання робочим органом. При цьому потужність регулюючого сигналу від робочої рідини передається гідро двигуну, а він вже впливає на робочий орган. За таким принципом працюють гідро посилювачі. Таким чином, регулятор непрямої дії складається щонайменше з трьох вузлів: чутливого елемента, гідро посилювача та гідро двигуна.

Регуляторами тискуназивають пристрої, які призначено для підтримки заданого тиску робочої рідини в гідромашині або в будь якому місці гідросистеми.

За призначенням вони поділяються на запобіжні, підпорні (переливні) та редукційні клапани

За принципом дії вони можуть бути епізодичної та постійної дії.

Запобіжні клапани призначено для захисту гідросистем від перевантаження при перебільшенні тиску робочої рідини допустимих значень. Клапан підключається до напірної магістралі паралельно і, працюючи епізодично, при перебільшенні тиску встановленого значення – відкривається для зливу робочої рідини, при зменшенні тиску до встановленого – закривається.

Запобіжні клапани за конструкцією запірного елемента можна розділити на кулькові, тарільчаті, конусні та золотникові, а за можливістю регулювання – на регулюємі та нерегулюємі.

У корпус 8 клапана ЕКП (рис. 11, а) поміщено рухоме сідло 5, прохідний отвір в якому закрито запірним елементом 6, тиском рідини, що підтискається, і пружиною 7. При збільшенні тиску рідини сідло 5 разом із запірним елементом переміщається вгору, стискаючи пружину 1. При цьому збільшується контактний тиск в парі «сідло - запірний елемент». Після переміщення цієї пари на величину б рух запірного елементу 6 припиняється, а сідло, продовжуючи рухатися, відкриває доступ рідини під тарілчастий запірний елемент 2. При цьому відбувається чітке відкриття клапана, оскільки сила, що діє на запірний елемент 2, буде значною унаслідок великої поверхні його контакту з рідиною високого тиску. Кільце ущільнювача 4 одночасно є демпфером сідла 5. Кулька 3 призначена тільки для центрування запірного елементу 2 і передачі зусилля від пружини 1 до сідла 5 і не є запірним елементом, оскільки в торці сідла під кулькою є канавка, що забезпечує доступ рідини до запірного елементу 2.

Рис. 11 - Запобіжні клапани ЕКП (а) та КГУЗ (б).

У клапані КГУЗ замість пружини використовується стислий газ (азот). Клапан (рис.19, б) складається з корпусу 5 і корпусу газової камери 3, в якій знаходяться гумовий балон 2 із стислим газом, слабка пружина 4 і пробка 1. Послідні служать для зарядки клапана стислим газом. До нижнього торцю балона 2 прилягає пластмасова мембрана 6, що перекриває кільцеві щілини між сідлом 8, втулкою 7 і стаканом 9. При перевищенні тиску робочої рідини в порожнині стійкі покріплення мембрана 6 віджимається, і рідина поступає на злив через кільцеві і торцеві щілини між сідлом 8, втулкою 7 і стаканом 9. Коливання у клапані КГУЗ відсутнє унаслідок малої жорсткості стислого газу. Клапан має достатню пропускну спроможність і порівняльно малий знос контактної пари. Аналогічно збудований і працює клапан ГВТН.

Переливний клапанпризначено для підтримки заданого тиску в місці його підключення за рахунок безперервного зливу робочої рідини. Принципово переливний клапан відрізняється від запобіжного тільки постійною дією.

Редукційний клапанпризначено для підтримки заданого більш нижчого тиску робочої рідини в потоці, що відводиться від нього (за клапаном), в порівнянні з тиском, що підводиться до нього. Редукційний клапан при роботі нормально відкритий.

Оскільки тиск, що відводиться, повинен бути стабільним, а витрати через клапан - значними, то для цієї роботи застосовуються клапани непрямої дії.

Регулятори витрат

До них відносяться: дроселі, регулятори витрат, синхронізатори витрат і гідро посилювачі. Останні відносяться до регуляторів непрямої дії, інші – прямої дії.

Дросель представляє собою регулюємий місцевий опір. Різні типи дроселів відрізняються один від одного формою прохідного отвору, конструкцією регулюючого елементу та способом регулювання.

Форма прохідного отвору може бути різноманітна, частіше застосовуються дроселі з круглою або прямокутною формою.

За конструкцією регулюючого елементу найбільше поширення отримали голчаті (рис.12, б), з конусною пробкою (рис.12, в), з гвинтовою пробкою (рис.12, а), шиберні.

Зміна площі прохідного отвору голчатих дроселів досягається за рахунок осьового переміщення голки. Перевага дроселя - простота конструкції, недоліки - невисока точність регулювання і схильність до облітерації при малих витратах. На цьому ж принципі працює і дросель з конусним зрізом на пробці. Площа прохідного отвору шиберних дроселів змінюється при повороті порожнистої пробки, в якій є щілина або поперечним переміщенням шиберів різної конструкції. Оскільки товщина стінки пробки мала, пропускна здатність дроселя практично не залежить від в'язкості рідини. У шиберному дроселі не виникає облітерації, проте, унаслідок малого перетину щілини, витрати через дросель зазвичай невеликі. Всі вище вказані типи дроселів працюють на принципі зміни прохідного отвору, використовуються для регулювання витрат рідини у значних межах і можуть бути повно перекриваючими.

Рис. 12. Принципові схеми дроселів

Іншим способом регулює витрати дросель з гвинтовою пробкою, а саме – змінюючи опір руху рідини по гвинтовому каналу пробки. При осьовому переміщенні пробки переріз для проходу рідини не змінюється, але змінюється довжина шляху, по якому проходе рідина. Такі дроселі використовуються для регулювання витрат в малих межах і вони не можуть бути повно перекриваючими.

Регулятори витрат призначено для забезпечення заданої витрати Q незалежно від перепаду тиску між вхідним і вихідним патрубками апарату. Він складається з дроселя і клапана різниці тиску, який підтримує постійний перепад тиску на дроселі.

Застосовуються в гідросистемах бурових машин, прохідницьких комбайнів для забезпечення постійного зусилля на виконавчому органі при зміні швидкості його переміщення.

Синхронізатори витрат розділяються на суматори і дільники потоку. Причому в схемах гідроприводу широко поширені останні. Дільники призначені для підтримки заданого співвідношення витрат робочої рідини в декількох паралельних потоках. Найчастіше виникає необхідність розділити витрату рідини, яка поступає двом гідромоторам, на дві рівні частини. Наприклад, від одного насоса здійснюється підведення рідини до двох гідромоторам, що приводять в рух гусеничний хід прохідницького комбайна. В цьому випадку для прямолінійної поступальної ходи машини необхідно, щоб в кожен гідромотор, незалежно від навантаження, поступала однакова витрата робочої рідини. Аналогічна ситуація виникає при подачі рідини в два гідроциліндри (наприклад, в механізмі подачі прохідницького комбайна) .

Допоміжна апаратура забезпечує ефективну, тривалу роботу гідравлічних приводів. Умовно до неї відносяться: кондиціонери, гідравлічні ємкості та вимірювальну

Кондиціонери призначені для отримання необхідних якісних показників робочої рідини. До них відносять гідравлічні очищувачі і теплообмінні апарати.

Гідравлічні очищувачіслужать для очищення робочої рідини від твердих частинок. Тверді частинки погіршують мастило поверхонь, що труться, приводячи до інтенсивного їх зносу і заклинювання, засмічують прохідні отвори гідроапаратів, сприяють окисленню і руйнуванню масел, тому від якості робочої рідини залежить термін служби і надійність роботи гідроприводу.

Очищення рідини від твердих частинок може здійснюватися в силовому полі (сепараторами), в пористому матеріалі (фільтрами) або методом відстою.

Очищення в силовому полі (відцентровому, гравітаційному, магнітному і т. п.) відбувається за рахунок різної силової взаємодії твердих частинок і рідини з полем, завдяки чому вони рухаються в очищувачі по різним траєкторіям, що дозволяє виводити тверді частинки з потоку рідини. Очищення рідини від твердих частинок у відцентрових і гравітаційних очищувачах тим ефективніше, чим більше розміри частинок і різниця в щільності частинок і робочої рідини.

Магнітні очищувачі ефективно затримують феромагнітні і зчеплені з ними немагнітні частинки дуже малих розмірів (0,5 мкм і менше), які іншими очищувачами не затримуються. Джерелами магнітного поля служать постійні магніти із спецсплавів. Магнітний очищувач зазвичай виконують в одному корпусі з пористим.

Гідроочищувачі з пористого матеріалу (фільтри) можуть затримувати тверді частинки будь-яких фізичних властивостей, але певних розмірів. Матеріали використовуються металеві сітки і пластинки, тканина, повсть, папір, кераміка, і т.д. Чим менше пори, тим краще очищення рідини, проте, із зменшенням пір збільшується опір фільтру, і зменшується його пропускна спроможність.

Ступінь очищення оцінюється за найменшим розміром d частинок, що затримуються фільтром. По ступеню очищення умовно розрізняють фільтри грубого (d ≥ 0,1 мм), нормального (d ≥ 0,01мм) і тонкого (d ≥ 0,005мм) очищення.

Для грубого очищення застосовуються сітчасті і пластинчасті фільтри.

Читайте також:

1. I визначення впливу окремих факторів
2. II. За зміною ступенів окиснення елементів, які входять до складу реагуючих речовин
3. II. Класифікація видатків та кредитування бюджету.
4. V. Класифікація і внесення поправок
5. V. Класифікація рахунків
6. А. Структурно-функціональна класифікація нирок залежно від ступеню злиття окремих нирочок у компактний орган.
7. Аварійно-рятувальні підрозділи Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту, їх призначення і склад.
8. Автоматизація процесу призначення IP-адрес
9. АДАПТОВАНА ДО РИНКУ СИСТЕМА ФОРМУВАННЯ (НАБОРУ) ОКРЕМИХ КАТЕГОРІЙ ПЕРСОНАЛУ. ВІДБІР ТА НАЙМАННЯ НА РОБОТУ ПРАЦІВНИКІВ ФІРМИ
10. Адміністративні провадження: поняття, класифікація, стадії
11. Аналіз службового призначення деталей та конструктивних елементів обладнання харчових виробництві, визначення технічних вимог і норм точності при їх виготовленні
12. Аналіз собівартості окремих видів продукції.

Переглядів: 2175