Гидропривод

6

ДОКЛАД

Гидропривод

Введение

В настоящее время во всем мире практически невозможно назвать такую отрасль промышленности или сельского хозяйства, в которых не применялся бы гидропривод.

Использование гидроприводов в строительных и дорожных машинах способствует значительному повышению уровня механизации в этих отраслях. Гидравлические устройства устанавливаются в системах управления на экскаваторах, бульдозерах, подъемниках, погрузчиках, кранах, а также в качестве силовых передач на движитель этих машин.

В результате внедрения современных технологических процессов и совершенствования гидравлического оборудования и машин с объемным гидроприводом за последние два десятилетия значительно улучшилось качество их изготовления, повысились продолжительность безотказной работы и технический ресурс.

В качестве исполнительных механизмов (гидродвигателей) гидроприводов часто применяются силовые цилиндры, служащие для осуществления возвратно-поступательных прямолинейных и поворотных перемещений исполнительных механизмов.

Гидроцилиндры являются объемными гидромашинами и предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости механическую энергию выходного звена. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 32 МПа), их изготовляют одностороннего и двухстороннего действия, с односторонним и двухсторонним штоком и телескопические.

Гидроцилиндры прямолинейного действия

Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком (см. рис).

У нормализованных цилиндров, применяющихся в строительных машинах, диаметр штока составляет в среднем 0,5 D, ход поршня не превосходит 10D. При большей величине хода и давлениях, превышающих 20 МПа, шток следует проверять на устойчивость от действия продольной силы.

Для уменьшения потерь давления диаметры проходных отверстий в крышках цилиндра для подвода рабочей жидкости назначают из расчета, чтобы скорость жидкости составляла в среднем 5 м/с, но не выше 8 м/с.

Ход поршня ограничивается крышками цилиндра. В некоторых случая она достигает 0,5 м/с. Жесткий удар поршня о крышку в гидроцилиндрах строительных машин предотвращают демпферы (тормозные устройства). Принцип из действия большинства из них основан на запирании небольшого объема жидкости и преобразования энергии движущихся масс в механическую энергию жидкости. Из запертого объема жидкость вытесняется через каналы малого сечения.

Поворотные гидроцилиндры

Для возвратно-поворотных движений приводимых узлов на угол, меньший 360 , применяют поворотные гидроцилиндры (см. рис.), которые представляют собой объемный гидродвигатель с возвратно-поворотным движением выходного звена.

Применяются также и многопластинчатые поворотные гидроцилиндры (см. рис.), которые позволяют увеличить крутящий момент, однако угол поворота при этом уменьшится.

Автовышка.

В автовышке, разрабатываемой студентами КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана по заданию Людиновского завода, в качестве опорных и раздвижных гидроцилиндров выбраны возвратно-поступательные поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком. У опорных гидроцилиндров шток заканчивается шаровым наконечником, опирающимся во время работы на башмак выносной опоры.

Рассчитывается вариант машины с 4 опорными и 2 раздвижными гидроцилиндрами.

Возможен вариант машины с пятиопорным контуром вывешивания - четыре основных и пятая дополнительная гидроопора, расположенная в передней части базового автомобиля - это увеличивает устойчивость машины и расширяет рабочую зону.

Основными параметрами гидроцилиндров являются номинальное давление, внутренний диаметр гильзы D, диаметр штока d, ход поршня h. По этим параметрам определяют усилие на штоке Т, скорость перемещения поршня (штока), требуемый поток рабочей жидкости Q.

Расчет гидроцилиндров ведется на три величины номинального рабочего давления в зависимости от величины нагрузки с тем, чтобы выбрать оптимальный вариант

Согласно расчетам, даже значительное повышение величины рабочего давления (в два раза) дает незначительное уменьшение диаметра поршня гидроцилиндров (примерно на треть). Кроме того, с точки зрения прочности, в качестве опорных гидроцилиндров и гидроцилиндров подъема секций стрелы обычно применяют гидроцилиндры с диаметром поршня 125 и более мм.

Полученные в результате расчета по нагрузке диаметры поршня гидроцилиндра подъема люльки и раздвижных гидроцилиндров слишком малы, не удовлетворяют требуемым условиям прочности и промышленностью не выпускаются, поэтому их подбор будем производить из расчета D = 60ч70 мм .

Опоры являются важной частью машины. К эксплуатации машин с опорами предъявляются жесткие требования для обеспечения безопасности людей.

Для обеспечения устойчивости гидроподъемника необходимо устанавливать его на ровной горизонтальной площадке. При необходимости под башмаки гидроопор должны быть положены деревянные подкладки из досок толщиной 40-50 мм .

Запрещается применять в качестве подкладок случайные предметы а также устанавливать гидроподъемник у края траншеи , котлована и т . д ., где возможно обрушение фунта .

При работе на слабых фунтах под подпятники положить деревянные инвентарные подкладки размером. Случайные предметы применять запрещается .

Запрещается установка вышки у края траншеи, откоса, обрыва и т.д., где возможно сползание грунта

При невыдвинутых гидроопорах работа на гидроподъемниках запрещается.

Особенности эксплуатации строительных машин в зимнее время.

Подъемно-транспортные и строительные машины обычного исполнения могут эксплуатироваться при температуре до -40°С; для районов, где температура опускается ниже -40°С, создаются машины в северном исполнении.

Зимний период - наиболее трудный для эксплуатации машин. В это время затрудняется запуск силовой установки, снижаются смазывающие свойства масел, повышается вязкость рабочей жидкости, снижаются прочностные свойства металлоконструкций и увеличиваются нагрузки на них, повышается хрупкость резинотехнических изделий, возрастают число отказов сборочных единиц, расход топлива и рабочей жидкости, усложняются условия труда машинистов.

Зимой, во избежание объединения штоки гидроцилиндров не должны находиться длительное время открытыми, так как образовавшийся на них лед может повредить грязесъемники и резиновые кольца уплотнений. Недопустимо также объединение выступающих частей золотников гидрораспределителей. Если на них образуется хотя бы незначительная ледяная корка, могут быстро стать неисправными уплотнения выходной части золотников. Перед пуском машины в работу гидросистему прогревают. Для этого пуск насосов начинают на минимальных оборотах двигателя, затем их постепенно увеличивают до номинальных. После 5--10 мин работы насосов на холостом ходу выполняют рабочие операции без нагрузки в течение 10-15 мин, последовательно включая гидромоторы.

После длительной стоянки машины при температуре воздуха ниже -30°С первые 15-20 мин двигаются со скоростью, не превышающей 15--20 км/ч, избегая ударов шин о неровности дороги, так как переохлажденная резина теряет эластичность, становится хрупкой и ее легко повредить при ударе. Рабочую площадку перед установкой машины очищают от неутрамбованного снега. На выносные опоры машину устанавливают так, чтобы исключалось проскальзывание их подкладок и башмаков по мерзлой земле и обледеневшему снегу.

Эксплуатация подъемно-транспортных и строительных машин в период жаркой погоды сопровождается своими особенностями. В условиях жаркой сухой погоды повышается количество пыли в воздухе. Проникая в сборочные единицы, пыль способствует повышенному износу трущихся деталей силовой установки, рабочих механизмов, гидрооборудования, электросистемы.

Классификация гидроцилиндров

6

6

6

6

6

Опорная рама автогидроподъемников типа АГП и ВС:

а - общий вид; б - схема дополнительной опоры; 1 -- продольные лонжероны; 2, 4 - наружная и внутренняя трубы; 3 - гидроцилиндр; 5 - башмак.

Опорная рама автогидроподъемника типа МШТС:

а -- общий вид; б -- схема опоры (в транспортном I и рабочем II положениях); 1 - дополнительная опора; 2 -- башмак; 3 - тяга; 4 -- рычаг; 5 -- гидроцилиндр.

Опорная рама автогидроподъемника АГП-28:

1 - балки дополнительных опор; 2 -- лонжероны; 3 -- опорное кольцо под опорно-поворотное устройство; 4 -- гидроцилиндр; 5 - дополнительная опора; 6 - рычаг; 7 - башмак; I и II - транспортное и рабочее положение опоры.

Опорная рама автогидроподъемника АГП--36:

1, 6 -- выдвижная и поворотная опоры; 2 - стремянки; 3 -- рама базового автомобиля; 4 -- дополнительная рама; 5 - гидроцилиндр.