Презентация, доклад к уроку по дисциплине Строительные машины и средства малой механизации для 3 курса по теме Т. 2.4. Гидро- и пневмопривод Специальность: 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений.

Разработала преподаватель Конева Л. М.
Верхняя Пышма 2018

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ им. И.И. ПОЛЗУНОВА

Презентация к уроку по дисциплине «Строительные машины и средства малой механизации» для 3 курса по теме «Т. 2.4. Гидро- и пневмопривод»
Специальность: 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

и системы управления (для приведения в действие механизмов машины, в том числе и рабочего органа, а также для их отключения) называют ПРИВОДОМ машины.
Приводы:
1. механический;
2. гидравлический;
3. электрический;
4. пневматический;
5. комбинированный.

Экскаватор с гидравлическим приводом.

движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости, находящейся под давлением, с одновременным выполнением функций регулирования и реверсирования скорости движения выходного звена гидродвигателя.
Гидроприводы могут быть двух типов: гидродинамические и объемные.
В гидродинамических приводах используется в основном кинетическая энергия потока жидкости. В объемных гидроприводах используется потенциальная энергия давления рабочей жидкости. Объемный гидропривод состоит из гидропередачи, устройств управления, вспомогательных устройств и гидролиний (рис.1.1).

механической энергии приводящего двигателя в энергию потока рабочей жидкости) и объемного гидродвигателя (преобразователя энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена). В состав некоторых объемных гидропередач входит гидроаккумулятор (гидроемкости, предназначенные для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, с целью последующего ее использования для приведения в работу гидродвигателя). Кроме того, в состав гидропередач могут входить также гидропреобразователи – объемные гидромашины для преобразования энергии потока рабочей жидкости с одними значениями давления P и расхода Q в энергию другого потока с другими значениями P и Q.

При этом под управлением потоком понимается изменение или поддержание на определенном уровне давления и расхода в гидросистеме, а также изменение направления движения потока рабочей жидкости.

движения потока рабочей жидкости, обеспечения требуемой последовательности включения в работу гидродвигателей, реверсирования движения их выходных звеньев и т.д.;

регулирования давления рабочей жидкости в гидросистеме;

направляющие клапаны), с помощью которых управляют потоком рабочей жидкости;



4. гидравлические усилители, необходимые для управления работой насосов, гидродвигателей или других устройств управления посредством рабочей жидкости с одновременным усилением мощности сигнала управления.

относятся:
кондиционеры рабочей жидкости (фильтры, теплообменные аппараты и др.);
уплотнители, обеспечивающие герметизацию гидросистемы;
гидравлические реле давления;
гидроемкости (гидробаки и гидроаккумуляторы рабочей жидкости) и др.

которых он эксплуатируется.
Гидролинии (трубы, рукава высокого давления, каналы и соединения) предназначены для прохождения рабочей жидкости по ним в процессе работы объемного гидропривода. В зависимости от своего назначения гидролинии, входящие в общую гидросистему, подразделяются на всасывающие, напорные, сливные, дренажные и гидролинии управления.

входящих в состав гидропередачи элементов объемные гидроприводы можно классифицировать по нескольким признакам.
1. По характеру движения выходного звена гидродвигателя:
гидропривод вращательного движения (рис.1.2, а), когда в качестве гидродвигателя применяется гидромотор, у которого ведомое звено (вал или корпус) совершает неограниченное вращательное движение;

с дроссельным регулированием;

у которого в качестве гидродвигателя применяется гидроцилиндр – двигатель с возвратно-поступательным движением ведомого звена (штока поршня, плунжера или корпуса);
гидропривод поворотного движения (рис.1.2, г), когда в качестве гидродвигателя применен поворотный гидроцилиндр, у которого ведомое звено (вал или корпус) совершает возвратно- поворотное движение на угол, меньший 360.

дроссельным регулированием рабочего и холостого ходов.

эксплуатации скорость выходного звена гидродвигателя можно изменять по требуемому закону. В свою очередь регулирование может быть дроссельным (рис.1.2, б, г), объемным (рис.1.2, а), объемно-дроссельным или изменением скорости двигателя, приводящего в работу насос.
Регулирование может быть ручным или автоматическим.
В зависимости от задач регулирования гидропривод может быть стабилизированным, программным или следящим;
нерегулируемый гидропривод, у которого нельзя изменять скорость движения выходного звена гидропередачи в процессе эксплуатации.

Классификация и принцип работы гидроприводов

жидкости: гидропривод с замкнутой схемой циркуляции (рис.1.2, а), в котором рабочая жидкость от гидродвигателя возвращается во всасывающую гидролинию насоса. Гидропривод с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости компактен, имеет небольшую массу и допускает большую частоту вращения ротора насоса без опасности возникновения кавитации, поскольку в такой системе во всасывающей линии давление всегда превышает атмосферное.

следует отнести плохие условия для охлаждения рабочей жидкости, а также необходимость спускать из гидросистемы рабочую жидкость при замене или ремонте гидроаппаратуры; гидропривод с разомкнутой системой циркуляции (рис.1.2, б, в, г), в котором рабочая жидкость постоянно сообщается с гидробаком или атмосферой. Достоинства такой схемы – хорошие условия для охлаждения и очистки рабочей жидкости. Однако такие гидроприводы громоздки и имеют большую массу, а частота вращения ротора насоса ограничивается допускаемыми (из условий бескавитационной работы насоса) скоростями движения рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе.

источнику подачи рабочей жидкости: насосные гидроприводы, в которых рабочая жидкость подается в гидродвигатели насосами, входящих в состав этих гидроприводов; аккумуляторные гидроприводы, в которых рабочая жидкость подается в гидродвигатели из гидроаккумуляторов, предварительно заряженных от внешних источников, не входящих в состав данных гидроприводов; магистральные гидроприводы, в которых рабочая жидкость подается к гидродвигателям от специальной магистрали, не входящей в состав этих приводов.

приводящего двигателя гидроприводы могут быть с электроприводом, приводом от ДВС, турбин и т.д. Принцип работы объемного гидропривода основан на законе Паскаля, по которому всякое изменение давления в какой-либо точке покоящейся жидкости, не нарушающее ее равновесия, передается в остальные ее точки без изменения (рис.1.2). Насосом 1 рабочая жидкость подается в напорную гидролинию 3 и далее через распределитель 5 к гидродвигателю 2. При одном положении гидрораспределителя совершается рабочий ход гидродвигателя, а при другом положении – холостой. Из гидродвигателя жидкость через распределитель поступает в сливную гидролинию и далее или в гидробак 9, или во всасывающую гидролинию насоса (в гидроприводах с замкнутой схемой циркуляции рабочей жидкости, см. рис.1.2, а).

охлаждается и снова поступает в гидросистему. Надежная работа гидропривода возможна только при соответствующей очистке рабочей жидкости фильтрами 8. Регулирование скорости движения выходного звена гидродвигателя может быть дроссельным или объемным. При дроссельном регулировании в гидросистеме устанавливаются нерегулируемые насосы, а изменение скорости движения выходного звена достигается изменением расхода рабочей жидкости через дроссель 6. При объемном регулировании скорость движения выходного звена гидродвигателя изменяется подачей регулируемого насоса либо за счет применения регулируемого гидромотора

4б клапанами, которые настраиваются на максимально допустимое давление. Если нагрузка на гидродвигатель возрастает сверх установленной, то весь поток рабочей жидкости будет идти через предохранительный или переливной клапаны, минуя гидродвигатель. Контроль за давлением на отдельных участках гидросистемы осуществляется по манометрам 11. Работа гидроагрегатов сопровождается утечками рабочей жидкости. В гидросистемах с замкнутой циркуляцией утечки компенсируются специальным подпитывающим насосом 1а (рис.1.2, а).

с дроссельным регулированием;

дроссельным регулированием рабочего и холостого ходов.

привод обладает рядом преимуществ перед другими видами приводов машин. Вот основные из них.
1. Бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена гидропередачи и обеспечение малых устойчивых скоростей. Минимальная угловая скорость вращения вала гидромотора может составлять 2…3 об/мин.
2. Небольшие габариты и масса. Время разгона, благодаря меньшему моменту инерции вращающихся частей не превышает долей секунды в отличие от электродвигателей, у которых время разгона может составлять несколько секунд.
3. Частое реверсирование движения выходного звена гидропередачи. Например, частота реверсирования вала гидромотора может быть доведена до 500, а штока поршня гидроцилиндра даже до 1000 реверсов в минуту. В этом отношении гидропривод уступает лишь пневматическим инструментам, у которых число реверсов может достигать 1500 в минуту.

– величина относительного позиционного изменения положения выходного звена под воздействием изменяющейся внешней нагрузки. Скоростная жесткость – относительное изменение скорости выходного звена при изменении приложенной к нему нагрузки.
5. Автоматическая защита гидросистем от вредного воздействия перегрузок благодаря наличию предохранительных клапанов.
6. Хорошие условия смазки трущихся деталей и элементов гидроаппаратов, что обеспечивает их надежность и долговечность. Так, например, при правильной эксплуатации насосов и гидромоторов срок их службы доведен в настоящее время до 5…10 тыс. ч работы под нагрузкой. Гидроаппаратура может не ремонтироваться в течение долгого времени (до 10…15 лет).
7. Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и возвратно-поворотные без применения каких-либо механических передач, подверженных износу.

автоматизации работы гидрофицированных механизмов, возможность автоматического изменения их режимов работы по заданной программе. Гидроприводу присущи и недостатки, которые ограничивают его применение. Основные из них следующие.
1. Изменение вязкости применяемых жидкостей от температуры, что приводит к изменению рабочих характеристик гидропривода и создает дополнительные трудности при эксплуатации гидроприводов (особенно при отрицательных температурах).

привода, вызывают неравномерность движения выходного звена гидропередачи, затрудняют достижение устойчивой скорости движения рабочего органа при малых скоростях.
3. Необходимость изготовления многих элементов гидропривода по высокому классу точности для достижения малых зазоров между подвижными и неподвижными деталями, что усложняет конструкцию и повышает стоимость их изготовления.
4. Взрыво- и огнеопасность применяемых минеральных рабочих жидкостей.
5. Невозможность передачи энергии на большие расстояния из-за больших потерь на преодоление гидравлических сопротивлений и резкое снижение при этом КПД гидросистемы.

вязкости при изменении температуры достигается применением синтетических рабочих жидкостей. Окончательный выбор типа привода устанавливается при проектировании машин по результатам технико-экономических расчетов с учетом условий работы этих машин. Гидропривод, тем не менее, имеет преимущества по сравнению с другими типами приводов там, где требуется создание значительной мощности, быстродействие, позиционная точность исполнительных механизмов, компактность, малая масса, высокая надежность работы и разветвленность привода.

привода и возможность любого разветвления мощности, простота кинематической схемы и создание больших передаточных чисел, легкость реверсирования исполнительного механизма, высокая скорость выполнения технологических операций, возможность предохранения от перегрузок, стандартизация и унификация элементов и схем.

используемые в качестве силовых агрегатов объемного гидропривода и преобразуюшие механическую энергию вращения двигателя в энергию потока рабочей жидкости гидропривода; шестеренные, применяемые для питания как основных, так и вспомогательных механизмов машин, и лопастные, которые активизируют работу систем гидроуправления машин. Давление насосов соответственно до 30, 13,5 и 10 МПа, объемная подача — до 750, 500 и 150 л/мин. Эти насосы можно применять в качестве двигателей.

лопастный; 1 — поршень, 2— шатун, 3 — фланец, 4 — вал,
5,7 — подшипники, 6 — ось поршневого блока, 8 — цилиндрическое отверстие, 9— поршневой блок, 10— корпус, 11, 13—всасывающая и нагнетательная полости, 12—шестерни, 14 — ротор, 15 — статор,
16 — лопатка, 17—паз в роторе; Б. В — окна

нагнетания в пневмосистемы воздуха под давлением. Различают поршневые и ротационные компрессоры (рис. 55).
Передвижные компрессорные станции, используемые в строительстве, обеспечивают подачу до 10 м3/мин сжатого до давления 0,7 МПа воздуха. Для получения небольшого количества сжатого воздуха, например при окрасочных работах, применяют передвижные компрессорные установки с подачей до 0,5 м3/мин сжатого до давления 0,6 МПа воздуха и диафрагменные компрессоры с подачей 0,05 м3/мин сжатого до давления 0,3 МПа воздуха.

— поршень второй ступени, 2,5 — предохранительные клапаны;
3— ресивер, 4 — холодильник, 6 — фильтр, 7— поршень первой ступени,
8 — шатун, 9 — коленчатый вал, 10 — двигатель, 11, 12 — манометры,
13 — ротор, 14 — лопатка, 15 — корпус, 16, 17 — широкая и узкая полости

используют компрессоры с подачей до 0,8 м3/мин сжатого до давления 0,8 МПа воздуха.
Пневмодвигатели (рис. 56) приводят в движение исполнительные органы машин.
Редукционные пневмоклапаны используют для снижения давления сжатого воздуха и поддержания редуцированного давления в отводимом от них потоке сжатого воздуха.
Обратные и предохранительные клапаны пропускают сжатый воздух только в одном направлении и предотвращают увеличение давления свыше нормального. Их конструкция аналогична конструкции клапанов, применяемых в гидроприводах.
Пневмораспределители направляют поток сжатого воздуха в нужную сторону.
Вспомогательное пневмооборудование включает в себя ресиверы (емкости для хранения сжатого воздуха), фильтры,пневмопроводы и гибкие пневморукава.

пневмодвигатель со свободным перемещением поршня,
г — поршневой двигатель,
д — ротационный двигатель, е—шестеренный двигатель,
ж — турбинный двигатель;
/, 5, 20 — крышки,
2 — цилиндр,
3,7 — штоки,
4, 12 — поршни,
6 — крепление,
8, 13, 19 — корпус,
9 — пружина, 10 — боек,
11 — рабочий инструмент,
14 — золотник, 15 — шатун,
16 — ротор, 17 — щель,
18, 21 — лопатки