Назначение и классификация ГП, применяемых в машиностроении

Тема 2.1. Гидроприводы.

По своему назначению ГП в станках делятся на ГП главного движения, ГП подач и ГП вспомогательных перемещений.

ГП главного движения перемещают поступательно или вращают рабочие органы и узлы станков, которые несут на себе режущий инструмент или заготовку. Это движение участвует в формообразовании детали и определяет при обработке скорость резания.

ГП подач также перемещает рабочие органы или узлы станков, несущие инструмент или заготовку. Их движение так же участвует в формообразовании детали, но скорость этих движений, определяет только скорость подачи инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

ГП вспомогательных перемещений широко используют в станках для привода рабочих органов и узлов в станка, движение которых не участвует в формообразовании детали. К таким ГП относят приводы зажимных устройств, автоматической смены режущего инструмента, транспортные и фиксирующие устройства, устройства перемещения измерительных приборов и др.

Любой г/привод можно представить в виде схемы:

(закончить схему ГП, столбов, стр, 26, рис. 2.1)

Эта схема упрощенно показывает основные элементы, входящие в состав г/привода, их взаимосвязь, назначение и входные и выходные параметры.

Основой ГП является г/передача, состоящая из: 1 — входная г/машина — насос; 2 — выходная г/машина — г/двигатель; 3 — гидролиния.

Гидромашина насос

гидродвигатель гидроцилиндр

гидромотор

В качестве г/двигателя применяют различные г/машины в зависимости от вида движения, которое необходимо получить: для прямолинейного возвратно-поступательного — гидроцилиндры, для вращательного — г/моторы; для возвратно-поворотного — поворотные г/двигатели.

Между приводным двигателем и насосом может быть размещена входная механическая передача (редуктор) для изменения частоты вращения вала приводного двигателя (nдв). Но чаще насос и приводной двигатель соединены с помощью муфты. Выходную механическую передачу часто применяют для изменения вида движения, или направления движения г/двигателя.

ГП осуществляет передачу энергии с двойной её трансформацией: механическая энергия электродвигателя превращается в насосе в энергию потока рабочей жидкости; потом в г/двигателе происходит обратная трансформация: энергия РЖ преобразуется в механическую энергию выходного звена г/двигателя.

Такая трансформация энергии ведет к её неизбежным потерям (КПД невысок), однако, не смотря на потери, современные ГП не уступают электроприводам в области средних и больших мощностей.

В станках г/двигатели обычно размещают на рабочих органах или в непосредственной близости от них, а насосы — на гидробаках, при этом от одного насоса питается несколько г/двигателей.

В общем случае входной вал вращается с частотой n₁₁, а создаваемый им поток РЖ характеризуется расходом Q и давлением Р.

На выходном звене г/двигателя получают два основных параметра: линейная скорость υ_{2 2} и усилие F2 — для возвратно-поступательного движения и частота вращения n₂ и крутящий момент М₂ — для вращательного.

Г/аппаратура — это различные клапаны, распределители, дроссели, реле давления, регуляторы и др.

Вспомогательные устройства — это устройства для поддержания чистоты РЖ — фильтры, регуляторы температуры РЖ (теплообменники, нагревательные устройства, терморегуляторы и др.), гидробаки, трубопроводы, уплотнения и соединительные муфты.

Классификация ГП: объёмные и динамические — по типу применяемого г/двигателя: ГП поступательного, вращательного или поворотные.

В зависимости от характера движения выходного звена применяемые в технике г/двигатели делят на г/двигатели поступательного движения (линейные), г/двигатели вращательного движения (ротационные) и поворотные г/двигатели.

В г /двигателях поступательного движения (линейных), к которым относятся г/цилиндры различных конструкций, выходное звено — шток или плунжер — может перемещаться возвратно-поступательно в пределах максимального хода, длина которого определяется конструкцией г/цилиндра.

Г/двигатели вращательного движения (ротационные) называют г/моторами, их выходное звено — вал г/мотора — может вращаться в обе стороны.

В поворотных г/двигателях выходное звено — вал г/двигателя — может поворачиваться в пределах некоторого угла (обычно менее 360°).