Принципы действия и основы расчета

Основные машины и агрегаты гидравлических систем ЛА.

Основными агрегатами гидравлических систем (ГС) являются:

источники энергии — объемные насосы и насосные станции;

гидравлические приводы — возвратно-поступательные и поворотные цилиндры с ограниченным линейным или угловым перемещением рабочего органа;

гидравлические двигатели – обеспечивают вращательное, (с неограниченным угловым перемещением), движение выходного вала, теоретически могут работать неограниченное время.

регулирующие гидроагрегаты - изменяют давление, расход и на­правление рабочей жидкости путем частичного изменения площади проходного сечения;

запорные гидроагрегаты – имеют два крайних рабочих положения «открыто» и «закрыто». Соответственно открывают или перекрывают расход ра­бочей жидкости.

Вспомогательные элементы ГС — фильтры, приборы контроля давления и расхода, аккумуляторы, трубопроводы, баки, теплообменники.

1. Гидравлическая машина - машина предназначенная для преобразования энергии жидкости. Если в результате преобразования жидкость приобретает энергию, то такая машина является насосом, если энергия от жидкости отбирается для совершения механической работы то это гидродвигатель.

2. Насос – гидравлическая машина, предназначенная для преоб­разования механической энергии в энергию потока жидкости. В зависимости от физических принципов преобразования энергии могут быть объемными или динамическими.

3. Гидродвигатель – гидравлическая машина преобразующая энергию рабочей жидкости в энергию движения выходного звена. По физическим принципам преобразования энергии гидродвигатели могут быть объемными или динамическими.

4. Обратимая гидравлическая машина – это машина способная работать как в режиме насоса, так и в режиме гидродвигателя

5. Объемная гидравлическая машина осуществляет рабочий процесс преимущественно за счет потенциальной энергии рабочей жидкости, как в режиме насоса, так и в режиме гидродвигателя.

6. Гидродинамическая машина осуществляет рабочий процесс преимущественно за счет изменения кинетической энергии рабочей жидкости, как в режиме насоса, так и в режиме гидродвигателя.

5.Гидромотор является разновидностью гидродвигателя с неограниченным вращательным движением выходного звена (вала).

6. Силовой гидроцилиндр – гидродвигатель с ограниченным возвратно-поступательным движением выходного звена.

7. Моментный гидроцилиндр (поворотный гидродвигатель) - гидродвигатель с ограниченным углом поворота (возвратно- вращательным движением) выходного звена.

8. Объемный гидравлический привод - совокупность гидравли­ческого оборудования (насосы, гидромоторы, гидроцилиндры, направляющая и регулирующая гидроаппаратура, кондиционеры и т.д.), соединенного между собой трубопроводами и предназначенного для приведения в движение механизмов и машин посредством преобразования потенциальной энергии (давления) рабочей жидкости.

9. Гидродинамический привод совокупность гидравлического оборудования (гидротрансформатор или гидромуфта,, устройств для управления ими), предназначенное для передачи силового воздействия от ва­ла двигателя машины на ее движитель пос­редством посредством кинетической, энергии потока рабочей жидкости.

11. Магистраль (гидролиния) - трубопровод для прохождения рабочей жидкости в процессе работы гидропривода. Гидролинии бывают всасывающие, напорные, сливные, управ­ления и дренажные.

12. Гидроаппарат - устройство, предназначенное для изменения или поддержания заданного постоянного значения давления или расхода рабочее жидкости либо для изменения направления потока рабочей жидкости.

13. Гидрораспределитель - гидроаппарат, предназначенный для изменения направления потока жидкости в двух и более гидролиниях в зависимости от внешнего управляющего воздействия.

14. Гидроклапан – гидроаппарат управляющий потоками жидкости или газа путем изменения его проходного сечения.

29. Гидрозамок - направляющий гидроаппарат предназначенный для пропускания потока жидкости в одном направлении при отсутс­твии управляющего воздействия и в обоих направлениях при наличии управляющего воздействия.

32. Фильтр - устройство, предназначенное для очистки рабочей жидкости от загрязнений.

33. Теплообменник - аппарат, в котором осуществляется теплообен между двумя и более теплоносителями или между теплоносителями и твердыми телами.

34. Гидроемкость - устройство для хранения рабочей жидкости.

35. Гидробак - гидроемкость, предназначенная для содержания запаса рабочей жидкости, питающей объемный гидропривод. Давление в газовой полости гидробака может быть как атмосферным так и избыточным или меньше атмосферного.

36. Гидроаккумулятор - гидроемкость, предназначенная для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением..

Основой всех ГС является объемный гидравлический привод, преобразующий механические усилия и перемещения от привода источника питания до механического привода исполнительного звена. В гидравлических объемных приводах элементом геометриче­ской связи между входным и выходным звеньями является сама жидкость. Выполняя передаточные функции она по аналогии с рычагом обеспечивает преобразование усилий и перемещений.

Рис 1. Аналогии принципа действия объемных и механических приводов.

Для гидравлического объемного привода из условия равенства объемов жидкости перетекающей из цилиндра 1 в цилиндр 2 при отсутствии утечки запишем:

V=V₁= V₂= x₁S₁= x₂S₂

Учитывая, что площади цилиндров соотносятся как S₁= S₂(d₁/d₂)²

Если пренебречь разностью положений, то в обоих цилиндрах давление P будет одинаковым, но усилия R₁ и R₂, действующие на поршни будут отличаться и соотносится как R₂= R₁ S₂/ S₁

Полученное условие является формой выражения закона механики, согласно которому проигрыш в пути или силе компенсируется пропорциональным выигрышем соответственно в силе или пути. Эти выражения являются базовыми; для составле­ния расчетных уравнений гидравлических приводов объемного типа.

Для вычисления скорости движения поршня следует пройден­ный поршнем путь поделить на время t, в течение которого про­исходило перемещение. Так для поршня a₁ скорость движения пор­шня равна υ₁=x₁/t для поршня a₂ υ ₂=x₂/t. Произведение силы на скорость дает выражение мощности

N= R₁ υ ₁= p S₁ υ ₁= pQ

Где Q объем жидкости, вытесняемой им из ци­линдра 1 в цилиндр 2 в единицу времени.

Действительный процесс передачи мощности сопровождается потерями во всех агре­гатах привода и трубопроводах на пути жидкости от насоса до ис­полнительного механизма. Это учитывается к. п. д. передачи который доведен до _полн = 0,82÷0,85 и в отдельных случа­ях—_полн = 0,9÷0,92.

Отметим, что гидравлический объемный привод, так же как и его механические аналоги является обратимым. То есть каждый из цилиндров или их механических аналогов, способен при необходимости быть как приводом, так и насосом. Это свойство обратимости позволяет исполь­зовать конструктивно одинаковые агрегаты в качестве насоса и двигателя.

Дата добавления: 2014-01-20