Skip to content
Том

Гидравлика и гидропневмопривод. Гидравлические машины и гидропневмопривод. Учебник А. В. Лепешкин, А

У нас вы можете скачать книгу Гидравлика и гидропневмопривод. Гидравлические машины и гидропневмопривод. Учебник А. В. Лепешкин, А в fb2, txt, PDF, EPUB, doc, rtf, jar, djvu, lrf!

Рабочая жидкость, отдав свою энергию гидродвигателю, возвращается либо обратно к насосу замкнутая схема гидропривода , либо в бак разомкнутая или открытая схема гидропривода. В общем случае в состав насосного гидропривода входят гидропередача, гидроаппараты, кондиционеры рабочей жидкости, гидроёмкости и гидролинии.

Наибольшее применение в гидроприводе получили аксиально-поршневые , радиально-поршневые , пластинчатые и шестерённые насосы. В магистральном гидроприводе рабочая жидкость нагнетается насосными станциями в напорную магистраль, к которой подключаются потребители гидравлической энергии.

В отличие от насосного гидропривода, в котором, как правило, имеется один реже генератора гидравлической энергии насоса , в магистральном гидроприводе таких генераторов может быть большое количество, и потребителей гидравлической энергии также может быть достаточно много. В аккумуляторном гидроприводе жидкость подаётся в гидролинию от заранее заряженного гидроаккумулятора. Этот тип гидропривода используется в основном в машинах и механизмах с кратковременными режимами работы.

В гидроприводе этого вида выходное звено гидродвигателя совершает возвратно-поступательные или возвратно-вращательные движения с большой частотой до импульсов в секунду. Обязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель. Также обязательными составными частями гидропривода являются гидролинии , по которым жидкость перемещается в гидросистеме.

Критически важной для гидропривода в первую очередь объёмного является очистка рабочей жидкости от содержащихся в ней и постоянно образующихся в процессе работы абразивных частиц. Поэтому системы гидропривода обязательно содержат фильтрующие устройства например, масляные фильтры , хотя принципиально гидропривод некоторое время может работать и без них.

Количество степеней свободы гидравлической системы может быть определено простым подсчётом количества независимо управляемых гидродвигателей. Объёмный гидропривод применяется в горных и строительно-дорожных машинах.

Это существенно отличается от ситуации х - х годов го века, когда в этой области применялись в основном механические передачи. В станкостроении гидропривод также широко применяется, однако в этой области он испытывает высокую конкуренцию со стороны других видов привода [1]. 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. В некоторых танках, например, в японском танке Тип 10 , применяется гидростатическая трансмиссия , представляющая собой, по сути, систему объёмного гидропривода движителей.

Такого же типа трансмиссия устанавливается и в некоторых современных бульдозерах. Гидравлические технические устройства известны с глубокой древности. Например, насосы для тушения пожаров существовали ещё во времена Древней Греции [2]. Однако, как целостная система, включающая в себя и насос , и гидродвигатель , и устройства распределения жидкости , гидропривод стал развиваться в последние — лет.

Одним из первых устройств, ставших прообразом гидропривода, является гидравлический пресс. В году патент на такое устройство получил Джозеф Брама англ. Joseph Bramah [3] , которому помогал Генри Модели, и в году первый в истории гидравлический пресс был построен [4]. В конце XVIII века появились первые грузоподъёмные устройства с гидравлическим приводом, в которых рабочей жидкостью служила вода.

Первый подъёмный кран с гидравлическим приводом был введён в эксплуатацию в Англии в — годах [5] , и со второй половины XIX века гидропривод находит широкое применение в грузо-подъёмных машинах. Создание первых гидродинамических передач связано с развитием в конце XIX века судостроения.

В то время в морском флоте стали применять быстроходные паровые машины. Однако, из-за кавитации , повысить число оборотов гребных винтов не удавалось. Это потребовало применения дополнительных механизмов.

Поскольку технологии в то время не позволяли изготавливать высокооборотистые шестерённые передачи, то потребовалось создание принципиально новых передач.

Первым таким устройством с относительно высоким КПД явился изобретённый немецким профессором Г. Фётингером гидравлический трансформатор патент года [6] , представлявший собой объединённые в одном корпусе насос, турбину и неподвижный реактор. Позднее гидродинамические передачи нашли применение в автомобилях. Они повышали плавность трогания с места.

В году Гарольд Синклер англ. Harold Sinclair , работая в компании Даймлер , разработал для автобусов трансмиссию, включающую гидромуфту и планетарную передачу [7]. В х годах производились первые дизельные локомотивы, использовавшие гидромуфты [8].

В СССР первая гидравлическая муфта была создана в году. В году компания Армстронг Уитворс представила экскаватор , в котором впервые ковш имел гидравлический привод [9].

Для обеспечения безопасной эксплуатации гидростатические приводы оборудуются соответствующими комплексами защиты. Существует большое количество видов объёмных насосов.

Они отличаются от гидродинамических насосов тем, что способны работать при очень больших давлениях до МПа , в то время как гидродинамические центробежные , осевые и др. С другой стороны, скорость и подача жидкости , нагнетаемой объёмными насосами обычно невелики в сравнении со скоростью нагнетаемой жидкости и подачей гидродинамических насосов.

Номинальная мощность Вт , отдаваемая насосом в гидросистему или потребляемая гидродвигателем из гидросистемы, может быть определена по формуле:. Причину компактности объёмного гидропривода по сравнению с гидродинамическим можно пояснить с помощью аналогии с электрическими сетями. Для передачи электроэнергии по линиям электропередачи её преобразуют сначала в энергию высокого напряжения. Повышение напряжения позволяет при сохранении мощности пропорционально уменьшить силу тока в линиях, уменьшая и сечение кабелей, и их массу.

Точно так же передача гидравлической энергии по гидролиниям высокого давления в системах объёмного гидропривода позволяет уменьшить и расход жидкости кратно , и поперечное сечение гидролиний. Эта аналогия не является чисто умозрительной - давление и электрическое напряжение являются величинами, характеризующими плотность энергии, переносимой единицей рабочего тела: Аналогично и с током.

В гидравлических системах аналогом тока выступает поток жидкости: В свою очередь, способность работы объёмных гидромашин при высоких давлениях вытекает из принципа их работы и устройства. Поэтому при высоком давлении геометрические размеры всех узлов гидропривода становятся меньше.

Поскольку, в отличие от гидродинамических гидромашин, объёмные гидромашины способны работать при высоких давлениях, то и объёмный гидропривод намного компактнее и меньше по массе гидродинамического привода. Это одно из тех обстоятельств, которые обусловили широкое распространение объёмного гидропривода по сравнению с гидродинамическим приводом.

Полный коэффициент полезного действия объёмного гидропривода имеет три составляющие:.