Классификация, характеристики и практическое назначение гидравлических устройств - Контрольная работа

Использование гидравлического привода в различных отраслях промышленности, особенно в автостроении, станкостроении, экскаваторостроении, тяжелом машиностроении, металлургии, обязано ряду его положительных свойств, позволяющих конкурировать с электрическим приводом. К положительным свойствам гидропривода относятся возможность создания высокого давления (до 32...40 и даже 10...120 МПА) при относительно малых размерах плунжеров и цилиндров, передача) гидравлической энергии, так же как и электрической, на относительно большие расстояния по трубопроводам в любом направлении и возможность делить энергию на любое число частей. Гидросистема (гидропривод) передает с помощью объемного гидростолба жидкости под давлением энергию на расстояние и преобразует ее в механическую путем привода одного или более объемных гидродвигателей. Если на поршень цилиндра малого диаметра с площадью F воздействовать усилием P1, то в жидкости под поршнем возникнет давление P = P1 / F. Паскаля передается в цилиндр большого диаметра и на его поршень с площадью F действует усилие P2 = PF = (Pl /f)F = Pl / Ff, которое сжимает тело, помещенное между поршнем 2 и неподвижным упором.Поэтому для обеспечения необходимой работоспособности рабочие жидкости должны отвечать основным требованиям: вязкость должна как можно меньше изменяться при колебаниях температуры от-50 до 50 °С и как можно меньше должно находиться механических примесей (так как это ведет к закупорке маслопроводящих путей) и агрессивных веществ; рабочие жидкости не должны вызывать набухание резинотехнических изделий (сальников, прокладок и др.). Насос, забирая из гидробака рабочую жидкость, подает ее по трубопроводу к гидрораспределителю и далее через гидрораспределитель к исполнительному (рабочему) органу машины. Гидродинамический привод состоит из насосного колеса как ведущего звена, получающего движение от вала двигателя или какого-либо промежуточного вала (вала отбора мощности и др.), которое, забирая из гидробака рабочую жидкость, подает ее к турбинному колесу, заполняя его и приводя во вращение, а вместе с ним и исполнительный (рабочий) орган машины или какой-либо другой (другие) элемент машины, например, ходовые колеса. Эта система обеспечивает возможность применения и обслуживания относительно большого количества постов, жесткую связь с исполнительными (рабочими) органами, легкое и быстрое реверсирование исполнительных (рабочих) органов, независимое расположение элементов управления от других элементов и устройств гидропривода, простое и легкое управление рычагами гидрораспределителя. В то же время система имеет ряд недостатков: небольшой ход механизмов и элементов исполнительных (рабочих) органов; малые поступательные скорости движения элементов рабочих органов (не более 0,2 м/с); необходимость применения для работы специальных рабочих жидкостей, которые в зависимости от климатических условий (лето, зима) приходится часто менять в системе; трудоемкость и сложность наладки, настройки, технического обслуживания системы.Рабочая жидкость из отверстия А начинает поступать в отверстие Б и далее в бак, при этом перелив продолжается до тех пор, пока давление в отверстии А не уменьшится и золотник действием пружины не опустится вниз. При подаче к клапану рабочей жидкости она поступает к отверстию А и из него по каналам В и Г заполняет полость Д у нижнего торца золотника, а по каналу К проходит в полость Ж и оттуда через отверстие И в линию дистанционной разгрузки, т. е. на слив через распределители управления барабанами лебедки. Когда давление малой величины достигнет в полости Ж уровня, превышающего давление, на которое винтом затянута малая пружина, конус окажется отжатым вверх и рабочая жидкость из полости Ж поступит через отверстие седла и канал Е в сливное отверстие Б, соединенное с баком напрямую. Так как давление в полости отверстия А и соединенной с ней полости Д выше, то при определенном уровне этого давления, зависящего от затяжки большой пружины гайкой, золотник поднимется и отверстия А и Б клапана окажутся соединенными напрямую. После освобождения рукоятки распределителя к нему снова может поступать рабочая жидкость через отверстие И, что, в свою очередь, приводит к свободному перетоку жидкости по каналу К и падению давления в отверстии А и полостях Д и Ж.Энергия потока рабочей жидкости передается от гидронасоса к гидродвигателю с помощью различных устройств для подвода рабочей жидкости (гидравлические баки, подвижные вращающиеся соединения, трубопроводы, различная соединительная арматура). Гидравлические силовые передачи обеспечивают жесткую (в пределах несжимаемости жидкости) связь между гидронасосом и гидродвигателем через рабочую жидкость, перемещающуюся по системе трубопроводов. Давлением насоса называется приращение механической энергии, полученное каждой единицей массы жидкости, проходящей через насос, т.е. разность удельных энергий жидкости при выходе из насоса и при входе в него. Полезная мощность насоса - мощность, сообщаемая насосом подаваемой рабочей жидкости

План

Введение

1. Классификация и характеристики гидравлических устройств

2. Назначение и устройство основных элементов гидравлической системы навесного оборудования

3. Гидрофильтр

4. Гидравлические силовые передачи

Заключение

Использованная литература

Широкое применение гидравлического устройства - один из наиболее важных путей повышения производительности машин и улучшения характеристик исполнительных механизмов. Использование гидравлического привода в различных отраслях промышленности, особенно в автостроении, станкостроении, экскаваторостроении, тяжелом машиностроении, металлургии, обязано ряду его положительных свойств, позволяющих конкурировать с электрическим приводом. К положительным свойствам гидропривода относятся возможность создания высокого давления (до 32...40 и даже 10...120 МПА) при относительно малых размерах плунжеров и цилиндров, передача) гидравлической энергии, так же как и электрической, на относительно большие расстояния по трубопроводам в любом направлении и возможность делить энергию на любое число частей. При использовании гидропривода довольно просто воспроизводятся прямолинейные и вращательные движения исполнительных механизмов и, как следствие, отсутствуют сложные и громоздкие передачи.

Гидравлическая система - совокупность гидроустройств, которые входят в состав гидропривода. Гидросистема (гидропривод) передает с помощью объемного гидростолба жидкости под давлением энергию на расстояние и преобразует ее в механическую путем привода одного или более объемных гидродвигателей.

Принцип действия объемных гидроприводов основан на высоком объемном модуле упругости (ничтожной сжимаемости) жидкости и неразрывности ее струи, а также на законе французского ученого Б. Паскаля. Согласно этому закону внешнее давление в покоящейся жидкости передается равномерно во все стороны и на все точки объема, занимаемого жидкостью.

На этом принципе основано действие объемной гидравлической передачи, включающей в себя два гидроцилиндра разных диаметров, соединенных трубопроводом и заполненных жидкостью. Если на поршень цилиндра малого диаметра с площадью F воздействовать усилием P1, то в жидкости под поршнем возникнет давление P = P1 / F.

По трубопроводу это давление по закону Б. Паскаля передается в цилиндр большого диаметра и на его поршень с площадью F действует усилие P2 = PF = (Pl /f)F = Pl / Ff, которое сжимает тело, помещенное между поршнем 2 и неподвижным упором. Усилие, развиваемое рабочим поршнем 2, во столько раз больше усилия, действующего на поршень 1, во сколько раз площадь рабочего поршня 2 больше площади поршня 1.

Законы неразрывности и несжимаемости жидкости означают, что в замкнутой гидравлической системе перемещение одного поршня вызывает такое перемещение другого поршня, что объем гидравлической системы, остается постоянным. Обозначив ход малого поршня через Н, получают ход большого поршня, равный А. По этим же законам H и h связаны между собой отношением h = Hf / F.

Следовательно, в пути проигрывают во столько раз, во сколько выигрывают в силе. Указанный вывод полностью согласуется с законом постоянства энергии. Умножая почленно приведенные выше уравнения, получают P2h = P1H.

Таким образом, количество энергии, подведенное к малому поршню, теоретически равно количеству энергии, полученной на большом поршне. Практически часть энергии, подведенной к малому поршню, теряется на преодоление трения в уплотнениях малого и большого поршней, трения жидкости о стенки соединительного трубопровода и внутреннее трение в жидкости.