Элементы гидравлических приводов

Устройство и принцип действия ГП в значительной мере схоже с устройством и принципом действия пневмоприводов. По этой причине конструктивное исполнение таких элементов ГП как гидродвигатели и гидрораспределительные устройства практически эквивалентно соответствующим элементам пневмопривода, рассмотренным ранее. Существующие незначительные конструктивные отличия обусловливаются, главным образом, более высокими давлениями, силовыми напряжениями в ГП и повышенными требованиями к герметичности элементов ГП. Это проявляется в несколько ином исполнении корпусных, крепежных деталей и уплотнений.

В ГП так же, как и в пневмоприводах в качестве двигателей с неограниченным вращательным движением выходного звена(моторов) используют шестеренчатые, пластинчатые, радиально-поршневые моторы.

Широкое применение в гидроавтоматике находят также аксиально-поршневые гидромоторы. Принцип их действия поясняется рис. 1.

a) аксиальный ГМ с наклонным диском; M~Fsinα

б) аксиальный ГМ с наклонным блоком

В аксиальном ГМ с наклонным диском (рис. а) концентрично расположенные плунжеры взаимно действуют с наклонно-расположенным относительно оси вращения выходного вала диском. Плунжера «скользят" по поверхности диска, что приводит к вращению блока цилиндров и выходного вала.

Аналогичный принцип действия при несколько ином конструктивном исполнении реализуется в аксиальном гидромоторе, с наклонным относительно оси вращения выходного вала блоком цилиндров (рис.б)

Крутящий момент на валу гидромотора создается поршнями, находящимися в данный момент в магистрали нагнетания

M₁=

Где М₁-текущее значение момента на валу гидромотора;

m_i- текущее значение момента одного поршня;

n- число поршней, находящихся в данный момент в магистрали нагнетания.

Рассмотрим схему действия сил на поршень, которая представлена на рис.2.

На каждый поршень, находящийся в данный момент в магистрали нагнетания действует сила P_i=p₁·S_п.

Разлагая силу P_i на две составляющие, получим нормальную силу N_i, перпендикулярную плоскости шайбы и тангенциальную силу T_i, лежащую в плоскости шайбы.

Нормальная сила N_i=P_i·cosγ нагружает подшипники приводного вала и вызывает потери на трение.

Тангенциальная сила T_i=P_i·sinγ на радиусе r_i=R·sinγ создает крутящий момент на валу гидромотора

m_i=T_i·r_i=P_i·S_п·R·sinγ·sinφ_i

Из этого выражения видно, что крутящий момент тем больше, чем больше угол γ. Однако максимальное значение угла γ_max не должно превышать 30⁰,т. к. при γ›30⁰ резко увеличиваются механические потери и износ цилиндров вследствие большого переноса поршней. При углах γ≤0.1 γ_max крутящий момент настолько уменьшается, что может наступить самоторможение гидродвигателя.

Суммарный крутящий момент на валу гидромотора с учетом давления P₂ будет

M=M₁-M₂

Где M₁- момент всех поршней, находящихся в данный момент в цилиндрах высокого давления P₁

M₁= P_i·S_п·R·sinγ sinφ_i

M₂- момент всех поршней, находящихся в данный момент времени в цилиндрах низкого давления P₂

M₂= P_i·S_п·R·sinγ sinφ_i.

Изменение угла наклона диска либо блока цилиндров в таких гидромоторах позволяет регулировать скорость вращения выходного вала.

Все выше упомянутые гидромоторы являются обратимыми и могут использоваться в качестве гидронасосов. Вращение в них выходного вала будет обеспечивать нагнетание жидкости в направлении, обратном тому, которое реализуется в гидромоторе.

В аксиальных гидронасосах изменение угла наклона диска либо блока цилиндров позволяет регулировать их производительность. Данное обстоятельство обусловливает широкое распространение аксиальных гидронасосов в качестве насосов переменной и автоматически регулируемой производительности. В качестве приводного двигателя гидронасосов в промышленных роботах обычно используется электродвигатель.

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 310; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!