Вопрос № 2. Устройство и принцип действия ГАСИ (40 минут)

Для ГАСИ энергоносителем служит рабочая жидкость, подаваемая в гидропривод инструмента гидравлической станцией или ручным насосом под высоким давлением (максимальное давление 80МПа – у отечественного и 72МПа – у зарубежного) и в необходимом количестве. В общем случае гидравлический привод представляет собой гидравлическую машину объемного типа, ведомое звено которой может совершать одно из ниже перечисленных действий:

· возвратно-поступательное движение (гидроцилиндры силовые – рис.2.1);

· вращательное движение (гидромоторы рис.2.2);

· возвратно-поворотное движение менее 360 градусов.

Рисунок 2.1. Силовой гидроцилиндр.

1 – цилиндр, 2 – поршень, 3 – шток.

В качестве гидропривода у большинства ГАСИ используется силовой гидроцилиндр. Гидропривод с силовым цилиндром может иметь одну или две рабочие полости, соответственно инструмент может быть одно- и двухполостным. Создаваемое при этом усилие различное, так как в одном из вариантов при воздействии на поршень исключается площадь штока гидроинструмента. Рабочие полости двуполостного силового цилиндра называют «поршневой» – расположенную со стороны поршня, и «штоковой», расположенную со стороны штока.

Если гидропривод выполнен с одной рабочей полостью (однополостной силовой цилиндр), то создаваемое усилие определяется по формуле:

(2.1)

где: Р₁ – усилие, создаваемое гидроцилиндром, Н;

р₀ – рабочее давление гидравлической жидкости, МПа;

S_п – площадь поршня, см².

В этом случае в исходное положение поршень возвращается под действием пружины, расположенной с противоположной стороны поршня, под действием груза, как в гидравлических домкратах или под воздействием оператора.

У двуполостного силового цилиндра рабочие полости располагаются с двух сторон поршня и создаваемые ими усилия определяются в одном случае как и для однополостного, а для полости, расположенной со стороны штока, определяется по формуле:

(2.2)

где: Р₂ – усилие, создаваемое полостью со стороны штока, Н;

р₀ – рабочей давление гидравлической жидкости, МПа;

S_п – площадь поршня,см²;

S_ш – площадь штока, см².

Аксиальные роторно-поршневые гидромоторы (рис.2.2) широко применяются в приводах пожарных автолестниц и коленчатых подъемников. Для привода ГАСИ они, как правило, не используются и по этой причине далее рассматриваться не будут.

Рисунок 2.2. Аксиальный роторно-поршневой гидромотор.

1 – корпус, 2 – вал, 3 – ротор, 4 – поршень, 5 – распределительный диск,

6 – наклонная шайба, 7 – толкатель.

Рисунок 2.3. Принцип работы гидроцилиндра.

В общем случае принцип работы гидроцилиндра и, соответственно, гидропривода ГАСИ, выглядит как показано на рисунке 2.3. На рисунке показаны два положения поршня близкие к крайним и направления движения поршня в зависимости от подачи гидравлической жидкости. Стрелкой 1 показана подача жидкости под давлением, которая совершает работу по перемещению поршня. Стрелкой 2 – слив масла в резервуар. Стрелка 3 указывает направление движения поршня и штока, к которому крепятся рабочие органы.