Объемные гидроприводы

Объёмный гидропривод – это комплекс оборудования для выполнения 2-х функций: передача энергии и преобразования движения с помощью жидкости. В состав гидропривода входят как минимум две гидродинамические машины: объёмный насос и объёмный гидродвигатель, гидроаппаратура, гидролинии, вспомогательные устройства.

В основу действия гидропривода положены два свойства жидкости: низкая сжимаемость и способность передавать производимое внешнее давления во всех направлениях без изменения величины. Рабочей жидкостью в судовых гидроприводах является масло.

Под действием силы поршень цилиндра 1 движется вниз, вытесняя жидкость в цилиндр 2. Жидкость не сжимается, в результате поршень цилиндра 2 движется вверх, преодолевая силу , которая является внешней нагрузкой. За исключением потерь на сжатие и преодоление гидравлических сопротивлений и объёмных потерь, вся энергия, затраченная на передвижение поршня цилиндра 1, передаётся цилиндру 2.

где

– скорость жидкости.

– площадь поршня.

– давления в цилиндре.

– подача цилиндра 1.

– мощность потока масла.

При необходимости происходит преобразование движения.

Классификация гидроприводов

Для классификации гидроприводов используется 4 признака:

1. Характер движения выходного звена. Выходное звено гидропривода – шток или вал гидродвигателя.

2. Направление действия выходного звена.

3. Способ управления действием.

4. Давление масла.

По первому признаку гидроприводы делятся на поступательные, поворотные, вращательные.

По второму признаку: нереверсивные, реверсивные (одностороннего, двухстороннего действия).

По третьему признаку: нерегулируемые, регулируемые. Регулируемый параметр – скорость движения выходного звена.

По четвёртому признаку: низкого давления (), среднего давления (), высокого давления ().

Перспективным является привод высокого давления.

Гидроприводы могут быть индивидуальными или групповыми.

Индивидуальные – гидроприводы, имеющие один гидродвигатель и один гидронасос для привода в действии одного механизма.

Групповой гидропривод – насосная станция из 2-х, 3-х насосов и несколько гидродвигателей.

Достоинства:

· возможность плавного бесступенчатого (в широком диапазоне) регулирования скорости и создания больших передаточных отношений:

· возможность быстрого изменения режима действия, т.к. гидравлические двигатели обладают низкой инерционностью,

· возможность простой и надёжной защиты от перегрузок с помощью предохранительных клапанов,

· простота преобразования движения,

· высокая надёжность действия в морских условиях.

Недостатки:

· высокая чувствительность к загрязнениям масла (механические примеси, вода),

· КПД ниже КПД электропривода,

· сложность использования в условиях низких температур.

Гидравлические схемы

Существует два типа принципиальных схем гидроприводов: схемы с разомкнутой и с замкнутой циркуляцией масла в главном контуре.

I. Схема с разомкнутой циркуляцией масла в главном контуре на примере индивидуального нерегулируемого поступательного реверсивного двигателя.

1. – масляная цистерна.

2. – предохранительный клапан.

3. – гидропереключатель.

4. – гидродвигатель.

5. – трубопроводы главного контура.

6. – насос.

Насос находится в действии постоянно, когда нет расхода масла на гидродвигатель, вся подача масла через предохранительный клапан отводится в масляную цистерну.

Достоинства – простота и низкая стоимость оборудования.

Недостаток – низкий КПД, когда нет расхода масла на гидродвигатель, подача насоса отводится в масляную цистерну.

Область применения – гидроприводы низкой мощности с кратковременным периодическим использованием (Пример: гидропривод крышек трюмов).

II. Гидроприводы с замкнутой циркуляцией масла в главном контуре на примере индивидуального, регулируемого, реверсивного, вращательного гидропривода.