Зміст - ucoz › gidroprivod.pdfС.В. Л1.с.6 – 8; Л2.с.14- 21. Дисципліна...

1

Зміст

Вступ. Т-1. Загальні відомості про гідропривод. Робочі рідини 2

Тема: Т-2. Кондиціонери, гідромісткості та гідролінії 5

Тема: Т- 3. Гідромашини 13

Тема: Т- 4. Гідроапарати 33

Тема: Т – 5. Типи гідроприводів 50

Тема: Т – 6. Експлуатація об’ємного гідроприводу 68

Тема: Т – 7. Основи проектування і розрахунку об’ємного

гідроприводу

72

2

Конспект лекцій

з дисципліни

Гідропривід сільськогосподарської

техніки

Заняття №1

ВСТУП

Тема:Т-1.Загальні відомості про гідропривод. Робочі рідини.

1. Орг. Момент

2. Мотивація навчальної діяльності

3. План лекції

3.1. Зміст та завдання дисципліни

3.2. Загальні відомості про гідропривод

3.3. Структурні схеми гідроприводів.

3.4. Робочі рідини

Домашнє завдання: Л1.с.3 – 5;Л2.с.5 - 13

С.В. Л1.с.6 – 8; Л2.с.14- 21.

Дисципліна буде викладатись на протязі одного семестру в відповідності з

навчальним планом на її вивчення передбачається 54 години із них аудиторних 36 в

тому числі лекцій – 20 годин, семінарські заняття – 6,

Л.П.З. – 10 годин. На самостійне вивчення – 18 годин.

Програмний матеріал розділений на три модулі. Закінчується вивчення

дисципліни виконанням класної контрольної роботи і диференцьованним заліком.

Метою вивчення дисципліни є: вивчення будови, теорії робочих процесів та

правил експлуатації гідроприводів, що необхідно для високоефективного

використання с. г. техніки, якісного,професійного її обслуговування і ремонту.

Студент повинен знати:

1. Основні відомості про гідропривод взагалі, основні поняття про об’ємний

гідропривод і частково про гідродинамічний.

2. Класифікацію, будову, принцип дії складових елементів гідроприводу.

3. Загальні відомості що до безпеки конструкцій та експлуатації гідроприводу.

4. Схеми об’ємних гідроприводів різних типів.

5. Основи проектування та вибору елементів гідроприводу і схем вцілому.

1

3

Студент повинен уміти:

1. Читати та складати принципові схеми об’ємних гідроприводів.

2. Здійснювати монтаж і регулювання елементів гідроприводу та гідроприводу в

цілому.

3. Проводити технічне обслуговування та поточний ремонт гідроприводу.

4. Забезпечувати безпечні заходи що до проведення монтажних і ремонтних робіт,

збереження навколишнього середовища.

5. Виявляти причини несправності та усувати їх.

6. Підбирати гідро пристрої для певного типу гідроприводу та вибирати

оптимальні режими роботи.

Всі терміни і визначення стосовно гідроприводів в с. г. машинах регламентуються

ДСТУ 3455.1 – 96; ДСТУ 3455.2 – 96; ДСТУ 3455.3 – 96; ДСТУ 3455.4 – 96, які чинні

від 1998-01-01, та ДСТУ2404-94, чинним від 1995-01-01.

Гідропривід – це сукупність гідро пристроїв (гідромашин, гідроапаратів,

кондиціонерів, гідро посудин і гідропроводів), призначених для передачі механічної

енергії від привідного двигуна до виконуючого органу машини.

За принципом дії гідроприводи поділяють на об’ємні та динамічні.

Об’ємним гідропривід називають тоді коли передача енергії в ньому здійснюється за

рахунок подачі робочої рідини під тиском.

Динамічним гідропривід називають тоді коли передача енергії в ньому

здійснюється за рахунок кінетичної енергії робочої рідини.

Гідросистема – це сукупність гідропристроїв, що входять до складу об’ємного

гідроприводу.

Гідропристрої – це гідромашини, гідроапарати, кондиціонери, гідро місткості або

гідробаки, гідролінії.

Гідромашина – це гідропристрій який призначений для перетворення механічної

енергії в енергію робочої рідини або навпаки; це може бути гідронасос або

гідромотор.

Гідронасос - гідромашина яка перетворює механічну енергію в енергію робочої

рідини.

Гідромотор - гідромашина яка перетворює енергію робочої рідини в механічну

енергію.

2

4

Кондиціонери – це пристрої які забезпечують або підтримують експлуатаційні

якості робочої рідини (р.р.); до них відносяться: фільтри, охолодники, підігрівачі

р.р.,сапуни тощо.

Гідроапарати - це пристрої які забезпечують зміну параметрів потоку р.р. (тиск,

витрату, напрямок руху); до них відносяться: клапани, розподільники, дроселі,

регулятори та ін.

Гідропосудини (гідро місткості) – це пристрої в яких зберігається р.р. або

акумулюється енергія р.р. до них відносяться: гідробаки, гідроакумулятори.

Гідролінії – це трубопроводи, канали, з’єднання та ін..

Гідропривід з відкритою циркуляцією

4

1 2 3

Рис. 1.1.

1- лінія всмоктування; 2- лінія напору; 3- лінії керування(підєму,опускання);

4 – лінія зливу.

Гідропривід з замкненою циркуляцією

1

2

Рис.1.2.

1-лінія напору; 2- лінія зливу.

3

Гідро-

бак

Насос Гідро

апарат

Гідро

двигун

Гідро

насос

Гідро

мотор

5

Робочі рідини. (Самостійне вивчення).

Див.Л1.с.6 – 8.;Л2.с.14 – 21.

4

6

Заняття№2

Тема: Т-2.Кондиціонери, гідромісткості та гідролінії




3.1. Кондиціонери

3.2. Гідромісткості або гідропосудини

3.3. Гідролінії та гідропроводи

Домашнє завдання: Л1.с.9 – 15;Л2.с.22 - 37

С.В. Л1.с.15 – 16; Л2.с.200- 205.

Л1.Рис.7;8

Кондиціонери – це пристрої які призначені для підтримання необхідних якісних

показників оливи в процесі експлуатації гідроприводу.

До кондиціонерів відносяться такі пристрої як: відокремлювачі твердих домішок,

сапуни, повітровідокремлювачі, повітровипускники та теплообмінники.

Відокремлювачі поділяють на фільтри і сепаратори.

Фільтр – це відокремлювач твердих домішок, у якому відокремлення відбувається

при проходженні оливи через фільтрувальний елемент.

В залежності від конструкції фільтрувального елементу фільтри бувають: щілинні,

сітчасті, пористі.

В залежності від якості очищення фільтри розрізняють на фільтри грубого

очищення, які затримують домішки розміром більше 0,1мм(100мкм) і призначені для

попереднього очищення оливи; як правило в заливних горловинах гідробаків.

Фільтри нормального очищення – затримують домішки до 0,01мм(10мкм).

Їх встановлюють на лініях зливу, в гідробаках і як правило комплектують

запобіжними клапанами які регулюють на тиск спрацювання 0,15 –

0,2мПа(1,5 – 2кг/см2).

Фільтри тонкого очищення – затримують домішки до 0,005мм(5мкм).

Фільтри особливо тонкого очищення – затримують домішки до 0,001мм(1мкм).

Сітчасті фільтри маркуються літерами: ФС, а фільтри які мають пористі фільтруючи

елементи (папір, картон) маркуються літерами: ФП.

1

7

Сепаратор – це такий відокремлював домішок у якому відокремлення

відбувається під дією різноманітних силових полів (магнітного поля, електричного

поля, відцентрових сил).

При відокремлені домішок розміром до 10мкм, зношування деталей гідро

пристроїв практично припиняється. При якості фільтрації оливи з 20 –

25мкм до 5мкм; строк експлуатації гідромашин збільшується більш ніж у 10 разів, а

гідроапаратів у 5 – 7 разів.

•

•

•

Рис. 2.1.

8

Схеми відцентрових сепараторів (центрифуг)

Рис. 2.2.

Сапун – призначений для зв’язку порожнини г. бака з атмосферою і при цьому

недопущення потрапляння всіляких домішок в г. бак.

Повітровідокремлювач – призначений для відокремлення пухирців повітря від

оливи, що засмоктується насосом.

Повітровипускни – призначений для випуску повітря з гідропристроїв і ліній


9

Теплообмінники – це пристрої призначені для забезпечення оптимального

температурного режиму робочої рідини гідроприводу.

Рис. 2.3.

а- будова; б – умовне позначення на принципових схемах; 1,5,6 і 7 – штуцери; 2 –

корпус; 3 – теплообмінник; 4 – перегородка.

Гідропосудиною – називають пристрій, призначений для зберігання оливи з

метою використання її в процесі роботи гідроприводу.

До гідро посудин відносяться гідробаки і гідроакумулятори.

2

Рис. 2.4.

б а

10

Гідроакумулятор – призначений для накопичення та повернення енергії оливи, що

знаходиться під тиском.

Рис. 2.5.

Рис. 2.6.

11

Рис. 2.7.

Рис. 2.8.

12

Гідролінії це пристрої призначені для руху р.р. і передачі її енергії від одного гідро

пристрою до іншого.

За призначенням гідролінії поділяють на всмоктувальні, напірні, зливні, дренажні і

лінії керування.

3

Рис. 2.9.

Рис. 2.10.

13

Рис. 2.11.

Рис. 2.12.

14

Заняття№3

Тема: Т- 3 Гідромашини




3.1. Загальні відомості

3.2. Шестеренні гідромашини

3.3. Поршневі гідромашини

3.4. Планетарні гідромашини

3.5. Гідромашини роторно-лопатевого типу

Домашнє завдання: Л1.с.17 – 24;Л2.с.38 – 58.

С.В. Л1.с.24 – 25; Л2.с.58- 65.

Л1.Рис.14.

Гідромашина – це гідропристрій який призначений для перетворення механічної

енергії в енергію робочої рідини або навпаки;

Це може бути гідронасос або гідромотор.

По конструкції гідромашини бувають: шестеренними, поршневими, планетарними,

роторно-лопатевого типу.

Найбільше розповсюдження в гідроприводах мають шестеренні гідромашини.

Рис. 3.1.

Односекційна гідромашина з Односекційна гідромашина з внутрішнім

зовнішнім зачепленням зачепленням

шестерен.

1

2

Вхід Вихід

Вхід Вихід

15

Двосекційні гідромашини шестеренного типу

Рис. 3.2.

Насос НШ-32-10-2; НШ-32-М10-4; НМШ-50

НШ-32-32М-4; НШ-50М-10-4.

˟ ˟

˟ ˟

˟ ˟ ˟

Рис. 3.3.

16

Рис. 3.4.

Рис. 3.5.

17

Маркування шестеренних насосів: НШ-32- 3 Л

Маркування шестеренних гідромоторів: ГМШ-50- 3 Л

Насоси типу НШ---Е, мають ресурс до 1000 годин;

НШ---У, мають ресурс до 4000 годин;

НШ---К, мають ресурс до 6000 годин.

В відповідності з ГОСТ 8753 – 80 шестеренні насоси поділяють на чотири групи і

позначаються 1, 2, 3, 4.

1 група – насоси з номінальним тиском 10мПа(100кг/см2) і робочим об’ємом 10; 32;

46; 67см3;

2 група – насоси з номінальним тиском 14мПа(140кг/см2) і робочим об’ємом 10;

32;50; 67; 100; 160 і 250 см3;


6,3;10; 32;50; 67; 100; 160 і 250 см3;


6,3;10; 32;50; 67; 100; 160 і 250 см3.

НШ- насос шестеренний

32- робочий об’єм в см2 3-група виготовлення

Л-лівого обертання

ГМ-гідромотор

Рис. 3.6.

18

Визначення основних параметрів гідронасосів

Подача насоса теоретична:

Qт = Vр·n/1000; (л·хв),

де Vр - робочий об’єм насоса, см3;

n - частота обертання, об/хв;

Подача насоса фактична:

Qф = Vр·n·ƞv/1000; (л·хв),

де; ƞv- об’ємний к.к.д. насоса

Об’ємний к.к.д. це відношення фактичної подачі до теоретичної.

ƞv= Qф/ Qт

ƞм- механічний к.к.д. обумовлений втратами механічної енергії в гідромашині, на

подолання тертя при руху елементів гідромашини по рідині, тертя в самій рідині між

її частками.

Загальний к.к.д. ƞ = ƞv·ƞм

Корисна потужність насоса Nк, це потужність, що надається насосом робочій

рідині

Nк=ΔP·Qт/61,2; (кВт),

де ΔP - перепад тисків на вході і виході з насоса,мПа.

Потужність насоса N – потужність, що споживається насосом.

N= Qф·ΔP/(61,2· ƞ); (кВт),

Крутний момент на валу насоса

М= 9554·N/n; (Н·м)

Рис. 3.7.

19

Визначення основних параметрів гідромоторів

Витрата гідромотора теоретична:

Qт=Vр·n/1000; (л/хв),

Витрата гідромотора фактична:

Qф = Vр·n/( ƞv·1000); (л/хв),

Потужність яка споживається гідромотором:

Nм= Qф·ΔP/(61,2· ƞм); (кВт),

Корисна потужність гідромотора:

Nк= Nм·ƞ; (кВт),

де ƞ = ƞv·ƞм – к.к.д. гідромотора,

Nк= М·n/9554,

Обертовий момент на валу гідромотора:

М= Vр·ΔP·ƞм/(2π); (Н·м),

М = 9554·Nк/n, (Н·м).

20

Гідроциліндри

Гідроциліндром називають об’ємний гідродвигун з обмеженим зворотньо-

поступальним рухом вихідної ланки.

Гідроциліндри бувають: поршневі, плунжерні, телескопічні, тандем циліндри,

мембранні і сельфонні.

Поршневі Г.Ц.

Рис. 3.8.

Гідроциліндр з обмеженням Г.Ц. без обмеження Г.Ц. однобічної

ходу штока. ходу штока. дії.

Рис. 3.9.

Плунжерний Телескопічний Г.Ц. Тандем циліндр

однобічної дії

3

21

Сільфонний Г.Ц. Мембранний Г.Ц.

Рис. 3.10.

Сегментний поворотний Поворотні гідро двигуни зреєчним

гідродвигун механізмом

Рис. 3.11.

Відповідно ГОСТ8755-80 виготовляються гідроциліндри трьох виконань які

позначаються цифрами 2,3,4, для номінальних тисків 14, 20, 25мПа.

В групу виготовлення 2 входять г. циліндри діаметрами: 55, 75, 90,100, 110мм;

В групу виготовлення 3 входять г.ц. діаметрами: 50, 60, 63, 80, 100, 125мм;

В групу виготовлення 4 входять г.ц. діаметрами: 63, 80 і 100мм.

Маркування г.ц.

Ц – 80 – 200 – 4 Циліндр Група виконання

Діаметр циліндра Хід поршня

22

Розрахунок основних параметрів поршневих

гідроциліндрів

Робочі площі поршнів - Sп

- з боку поршневої порожнини: S1п= πD2/4;

- з боку штокової порожнини: S2п= π/4(D2-d2);

Зусилля на штоці гідроциліндра без урахування сил тертя та інерції

F = ΔP· Sп,(Н);

де ΔP = P1- P2 – перепад тисків в порожнинах гідроциліндра в мПа,

Sп – площа поршня, мм2.

Фактичне зусилля на штоці гідроциліндра

Fф= F· ƞм,

де ƞм – механічний к.к.д., ƞм= 0,85…0,95.

Швидкість руху штока при подачи р. р. в поршневу порожнину г.ц.:

Ʋ1п= 4·103·Q·ƞv/( π·D2),(м/с.);

де Q – подача р.р. в л/с.; ƞv- об’ємний к.кд. гідроциліндра; D – діаметр

поршня в мм.

Швидкість руху штока при подачи р. р. в штокову порожнину г.ц.:

Ʋ2п= 4·103·Q·ƞv/[ π·(D2- d2)],

Час повного ходу поршня:

t = Ɩ/ Ʋ,

де Ɩ - повний хід поршня.

Потужність що підводиться до гідроциліндра:

N = Q· ΔP/(61,2·ƞ),

де N – потужність, кВт; ΔP – різниця тисків у порожнинах г.ц.;

Q – подача р.р. в л/хв; ƞ – загальний к.к.д. гідроциліндр

23

Аксиально – поршневі гідромашини

Аксиально-поршнева гідромашина с похилим диском

Рис. 3.12.

1.- розподільний диск; 2.- блок циліндрів; 3.- поршень (плунжер); 4.- шатун;

5.- похилий диск; 6.- вал.

Аксиально-поршнева гідромашина с похилим блоком

Рис. 3.13.

Аксиально-поршневі гідромашини застосовуються в приводах ведучих коліс:

комбайнів, тракторів, екскаваторів та ін..

Вони мають маркування: гідронасоси – НП-33, НП-71, НП-90, НП-112, …

гідромотори – МП-33, МП-71,МП-90, МП-112, …

1 2 3 4 5 6

о о

о о

Вхід

Вихід α

24

Рис. 3.14.

Рис. З.15.

25

Рис. 3.16.

Рис. 3.17.

26

Рис. 3.18.

27

Рис. 3.19.

28

Рис. 3.20.

Рис. 3.21.

29

Рис. 3.22.

30

4

Рис. 3.23.

31

Рис. 3.24.

32

Рис. 3.25.

33

5

Рис. 3.26.

Рис. 3.27.

34

Заняття№4

Тема: Т- 4 Гідроапарати




3.1. Класифікація гідроапаратів.

3.2. Види клапанів, будова та принцип дії.

3.3. Розподільники, будова та принцип дії.

3.4.Умовне позначення на гідро схемах.

Домашнє завдання: Л1.с.34 – 46;Л2.с.132 – 160.

С.В. Л1.с.46 – 54; Л2.с.161- 177.

Л1.Рис.21.с.35.,Рис.27.с.41.,

Рис.34.с.49.,Рис.35.с.50.,

Рис.39.с.54.

Гідроапарати це пристрої які призначені для керування потоком робочої рідини

(пуску та перекривання потоку, зміни напряму руху р.р., а також тиску та витрати).

До гідроапаратів відносять: гідро розподільники, клапани, дроселі, та інші

зпірнорегулюючи пристрої.

Гідроапарати поділяють за такими ознаками:

1. За типом запірно-регулюючого елемента на клапанні, золотникові, кранові;

2. За принципом дії на запірно-регулюючий елемент гідроапарати поділяють на

клапанні і гідроапарати неклапанної дії;

3. За можливістю регулювання на регульовані, налагоджувальні і нерегульовані;

4. За характером відкривання робочого вікна – регулювальні і спрямівні;

5. За призначенням – розподільники, клапани тиску, зворотні клапани, дроселі,

тщо.

1

35

Типи запірно-регулюючих елементів гідроапаратів

Клапанний Золотниковий Крановий

Умовне позначення

Рис. 4.1.

Клапана бувають: прямої і непрямої дії; зворотні, запобіжні,

редукційні,переливні,та інші.

Клапани відносяться до автоматичних гідроапаратів.

Зворотній клапан – направляючий гідроапарат, що призначений для

забезпечення вільного переміщення робочої рідини в одному напряму

перекривання руху у зворотному.

1. – пружина;

2. – кульковий запірний

елемент;

3. – корпус клапана.

Рис. 4.2.

2

1

2

3

36

Запобіжний клапан – призначений для захисту гідроприводу від перенавантаження

шляхом обмеження максимального тиску.

Запобіжний золотниковий Запобіжний золотниковий диференціальний

клапан прямої дії. прямої дії.

1 – корпус клапана; 2 – пружина; 3 – регулювальні прокладки; 4 – золотник або

плунжер; 5 – регулювальний гвинт.

Умовне позначення

Рис. 4.3.

d1

d2

5

•

1

2

3

4

•

37

Переливний клапан – призначений для підтримання заданого тиску в напірній

лінії гідравлічної системи шляхом безперервного зливання робочої рідини в лінію

зливу.

Рис. 4.4.

38

Запобіжний клапан непрямої дії – це такі клапани, в яких розміри робочого

прохідного перерізу змінюються основним запірно-регулюючим елементом у

результаті дії потоку рідини на допоміжний запірно-регулюючий елемент.

Сповільнювальний клапан – призначений для плавного опускання навішеної с.г.

машини при переводі її з транспортного положення в робоче, щоб уникнути удару

робочих органів об грунт.

Рис. 4.5.

39

Редукційний клапан – призначений для підтримання більш низького тиску у

відвідному потоці робочої рідини чим у підвідному.

Редукційні клапани використовуються в гідроприводах у яких від одного джерела

(насоса) живляться декілька споживачів, що працюють при різних тисках,наприклад;

в гідросистемах К.П. тракторів Т-150, Т-150К має місце два рівня тиску: 1 – на

омивання гідро підтискних муфт тиск 0,5…0,6мПа; 2 – на притискання поршнем

гідро підтискних муфт (тобто їх включення) необхідний тиск 0,9…1,0мПа.

Рис. 4.6.

Рис. 4.7.

40

Гідрозамки – призначені для пропускання потоку рідини в одному напрямку і

запирання в зворотному при відсутності керованої дії, а при наявності керованої дії –

пропускання р.р. в обох напрямках.

Гідрозамки відносяться до групи спрямівних гідроапаратів.

Вони бувають:

За кількістю запірних елементів – однобічні і двобічні;

За конструкцією запірних елементів – кулькові і конічні;

За типом керованої дії – з гідравлічним, пневматичним, електромагнітним і

механічним керуванням.

Рис. 4.8.

41

Швидкорознімні муфти із зворотними клапанами – призначенні для швидкого

роз’єднання (приєднання) трубопроводів гідропристроїв навісних та причіпних

машин до гідросистем трактора, комбайна та ін., з автоматичним запиранням

(сполученням) порожнин, що роз’єднуються (приєднуються).

Муфти бувають з ручним роз’єднанням і автоматичним (розривні).

Рис. 4.10.

Рис. 4.9.

42

Логічні гідроклапани – це спрямівні гідроапарати,які здійснюють логічну

функцію керування направленням потоку шляхом пропускання оливи у відвідну

лінію залежно від наявності тиску у відвідних лініях. Вони бувають гідроклапани «І»

і гідроклапани «АБО».

Рис. 4.11.

Рис. 4.12.

43

Гідроклапан «І» забезпечує спрямування потоку у відповідності за наявності тиску

рідини у підвідних лініях. При цьому підвідна лінія з меншим тиском рідини

запирається.

Гідроклапан «АБО» забезпечує напрямок потоку у відвідну лінію за наявності тиску

рідини в одній із підвідних лініях. Такі клапани встановлюють у гідросистемах

напівавтоматичних К.П. тракторів Т-150, Т-150К, також у гідроприводі

гичкозбиральної машини типу БМ-6Б.

Рис. 4.13.

Рис. 4.14.

44

Гідродроселі – призначені для підтримання заданої витрати р.р. в гідро лінії

залежно від перепаду тиску на вході і виході.

Дросель нерегульований Голчастий дросель

Регульовані дроселі

Крановий дросель Золотниковий дросель

Рис. 4.15.

А

А

А-А

Рис. 4.16.

45

Розподільник – це гідроапарат який призначений для пуску, зупинки і зміни

напряму потоку робочої рідини в двох і більше гідро лініях в залежності від

наявності зовнішньої керуючої дії.

Розподільники поділяються:

По конструкції на золотникові,кранові,клапанні;

По кількості гідроліній на двохлінійні,трьохлінійні, багатолінійні;

По кількості фіксованих позицій на двопозиційні, трипозиційні;

По виду керування на розподільники з ручним, механічним, електричним,

гідравлічним, комбінованим керуванням.

3

Рис. 4.17.

46

Рис. 4.18.

47

Рис. 4.19.

Рис. 4.20.

48

Рис. 4.21.

49

Рис. 4.22.

50

Рис. 4.23.

51

Рис. 4.24.

52

Рис. 4.25.

Рис. 4.26.

53

Заняття №9

Тема: Т – 5. Типи гідроприводів




3.1. Класифікація принципових схем гідроприводів.

3.2. Гвдроприводи керування положенням робочих

органів.

3.3. Гідроприводи активних робочих органів.

3.4. Гідроприводи систем автоматичного водіння.

3.5. Гідроприводи рульового керування.

3.6. Гідроприводи ведучих коліс.

Домашнє завдання: Л1.с.83 – 86;Л2.с.212-299

С.В. Л1.Рис. 59 а, б, в с.85;

Рис.50 с.72;

Л2.Рис.9.37. с.261;

Рис.9.38. с.262.

За видом джерела енергії гідроприводи поділяють на три типи: насосні,

акумуляторні, та магістральні.

Залежно від характеру циркуляції робочої рідини насосні гідроприводи розрізняють

на гідроприводи з замкненою циркуляцією (ГЗЦ) і з відкритою циркуляцією.

1

а

Рис. 5.1.

54

Дизельнасосні гідроприводи широко

застосовують у гідроприводах самохідних с.г.

машин (комбайни КЗС-9-1, «Славутич», КЗС-

1580 «Лан», корнезбиральні машини типу

КС-6Б, МКК-6 та ін.)

Акумуляторний гідропривід – це гідропривід, у

якому робоча рідина подається до гідродвигуна з

гідроакумулятора, попередньо зарядженого від

зовнішнього джерела, що не входить до складу

цього приводу. Такий гідропривід застосовують,

наприклад, у рулонному прес-підбирачі ПРП-1,6;

(див. рис.9.1,б).

Магістральний гідропривід (див. рис.9.1,в)

– це гідропривід, в якому робоча рідина

подається до гідро двигуна від гідро

магістралі, що не входить до складу цього

привода.

За характером руху вихідної ланки гвдродвигуна розрізняють гідроприводи:

обертального (див. рис. 9.1,а), поступального (див. рис.9.1,б) та поворотного руху

(див. рис. 9.1,в).

Об’ємний гідропривід, в якому не передбачені пристрої для зміни швидкості

вихідної ланки гідро двигуна, називають некерованим, а в якому є – керованим.

Керовані гідроприводи за способом регулювання швидкості руху вихідної ланки

гідро двигуна поділяють на такі типи:

з машинним керуванням – регулювання швидкості відбувається шляхом зміни

робочого об’єму насоса (рис. 9.2, а) або гідро двигуна, або обох гідромашин

одночасно;

з дросельним керуванням – швидкість регулюється дроселюванням потоку

робочої рідини (див. рис. 9.1,а; рис. 9.2,б);

з машинним і дросельним регулюванням одночасно;

з керуванням привідним двигуном.

Керовані гідроприводи бувають з ручним і автоматичним керуванням.

Гідропривід з ручним керуванням – це керований гідропривід, в якому

параметрами гідродвигуна керує людина. Наприклад, гідроприводи ведучих коліс

зернозбиральних комбайнів КЗС-9-1, КЗС-1580 тощо.

Гідропривід з автоматичним керуванням - це керований гідропривід, в якому

параметрами гідродвигуна керує автоматика.

Щодо гідроприводів с.г. техніки, то їх поділяють за призначенням на такі

гідроприводи:

Рис. 5.2.

55

керування положенням робочих органів та елементів механізмів;

активних виконуючих органів;

ведучих коліс самохідних машин;

рульових керувань;

гальм і зчеплень;

автоматичного регулювання режиму навантаження;

автоматичного керування руху мобільних машин;

валів відбору потужності.

Гідроприводи керування положенням робочих органів та елементів

механізмів

Рис. 5.4.

Рис. 5.3.

56

Рис. 5.5.

57

Рис. 5.6.

Рис. 5.7.

Рис. 5.8.

59

Рис. 5.9.

60

Гідроприводи активних виконуючих органів

Рис. 5.10.

61

Гідроприводи рульових керувань

Рис. 5.11.

62

Рис. 5.12.

63

Рис. 5.13.

64

Гідрооб’ємні рульові керування (ГОРК)

ГОРК широко застосовуються у самохідних с.г. машинах, а останнім часом і в

тракторах.

Принцип дії. При працюючому дизелі рульове колесо 5 оператор не обертає,

золотник розподільника знаходиться в нейтральному положенні, олива через

проточки золотника попадає в лінію злива, фільтр, гідробак. Порожнини

гідроциліндра 7 заперті поясками золотника розподільника. При обертанні

рульового колеса під дією насоса-дозатора золотник розподільника зміщується в

осьовому напрямі, забезпечуючи подачу оливи у відповідну порожнину

гідроциліндра, пропорційно куту повороту рульового колеса; при цьому зусилля на

рульовому колесі незначне.

Коли дизель не працює, а оператор обертає рульове колесо, насос-дозатор

працює в режимі насоса, перекачуючи оливу у відповідну порожнину гідроциліндра,

напрямні колеса повертаються. Зусилля на рульовому колесі значне.

Рис. 5.14.

65

Рис. 5.15.

66

Рис. 5.16.

Рис. 5.16.

67

Рис. 5.17.

68

Рис. 5.18.

69

Рис. 5.19.

70

Гідроприводи ведучих коліс самохідних машин

Рис. 5.20.

71

Рис. 5.21.

Рис. 5.22.

72

Рис. 5.23.

73

Рис. 5.24.

74

Заняття №10

Тема: Т – 6. Експлуатація об’ємного гідроприводу




3.1. Загальні вимоги.

3.2. Режими роботи гідроприводів.

3.3. Підготовка до роботи.

3.4. Несправності і ТО гідроприводів.


С.В. Л1.с.88-90;

Л2.с.306-315;

Експлуатацію, технічне обслуговування і дрібний ремонт гідроприводів повинен

виконувати персонал, який обслуговує с.г. машини. У своїй роботі обслуговуючий

персонал повинен керуватись відповідними інструкціями заводів-виготовлювачів

машин і гідро пристроїв. Для того щоб експлуатація і технічне обслуговування

були кваліфіковані, необхідно знати будову і принцип дії гідро пристроїв та

гідроприводу в цілому, уміти читати принципові гідравлічні схеми, аналізувати

роботу гідроприводу і окремих його функціональних ділянок, уміти підготувати

гідропривод до роботи, виявляти і усувати його несправності.

Надійність роботи гідроприводу значною мірою залежить від грамотної і

кваліфікованої наладки і не менш кваліфікованої експлуатації його гідропристроїв.

1

75

Залежно від тривалості роботи під навантаженням, температури, забрудненості

повітря та динамічних навантажень режими експлуатації гідроприводу поділяють на

три види: легкий, середній і важкий.

Таблиця 6.1.

Показник

Режими роботи

легкий середній важкий

Діапазони зміни температури, Со

20 – 50

50 – 70 70 – 90

І нижче 10

Коефіцієнт використання

номінального тиску, %

0 – 40 40 – 70 70 – 100

Коефіцієнт тривалості роботи під

навантаженням, %

0 – 10 10 – 35 35 – 100

Коефіцієнт динамічності, мПа/с 10 – 20 20 – 60 Понад 60

Основною причиною відмов гідроприводів є забруднення робочої рідини. Так при

моторесурсі насосів 9000 мотогодин і гідро розподільників 6000 мотогодин в

реальних умовах роботи с.г. техніки, він зменшується втричі і більше. На відмови

гідропристроїв припадає 30 – 40% причин, що зумовлюється забрудненням.

Забруднення робочої рідини відбувається під час її виробництва (2 – 4%),

транспортування (14%), зберігання (20%) і заправлення (40%), що в цілому сягає

0,06 – 0,07% за масою. Слід пам’ятати, що у період експлуатації забруднення р.р.

продовжує зростати. Тому через кожні 100 – 250 годин роботи необхідне очищення

р.р. чи її регенерація або повна її заміна. В процесі експлуатації змінюється хімічний

склад р.р., а головне властивості, що призводить до підвищення зношення робочих

поверхонь деталей гідропристроїв, виходу з ладу ущільнень, зниженню ККД


2

76

Перед запуском гідроприводу необхідно:

1. Перевірити наявність оливи в баці і при необхідності долити її.

2. Перевірити ступінь забрудненості фільтрів і при необхідності промити або

замінити їх. Приблизні строки промивання фільтрів такі: сітчастих – 200 – 300

мотогодин; магістральних – 200 мотогодин; пластинчастих – не менше двох

разів на рік.

3. Перевіряють правильність монтажу рукавів і відповідність їх стану технічним

умовам, при наявності дефектів усувають їх.

4. Ретельно перевіряють надійність кріплень всіх гідропристроїв.

3

77

Несправності гідроприводу можна розділити на такі основні групи: несправності,

які характеризуються невиконанням заданої операції при подачі відповідної команди

(наприклад, при переміщенні золотника розподільника жатка не піднімається або не

опускається);

Несправності, що спричинюють відхилення значень параметрів системи від норми

(знижена частота обертання гідромотора або швидкість піднімання жатки тощо);

Несправності, які не змінюють значень параметрів, але спричинюють зменшення

часу безвідмовної роботи гідроприводів (перегрівання оливи, вібрація

трубопроводів, підтікання оливи, пульсація тиску та ін..).

Залежно від груп несправностей вибирають і спосіб пошуку їх причин. Причини

несправностей першої та другої груп визначають способом послідовного пошуку або

способом послідовного розчленування.

Причини несправностей третьої групи визначають за допомогою відповідних органів

чуття людини або інформаційних пристроїв.

Типові несправності гідроприводу та способи їх усунення наведені у табл. 11.1.

(Л.2). с.307.

4

78

Заняття №11

Тема: Т – 7. Основи проектування і розрахунку об’ємного

гідроприводу




3.1.Загальні положення.

3.2.Складання принципових схем гідроприводів.

3.3.Вибір робочої рідини.

3.4.Попереднії розрахунок об’ємного гідроприводу.


С.В. Л1.с.105-108;

Л2.с.333-337;

Проектування гідроприводу починають з розробки технічного завдання, яке

складають на основі бажаної технічної характеристики розробляємої машини, та

нормативних документів. Технічне завдання повинно мати повні характеристики

навантажень механізму, його кінематичні параметри, умови експлуатації, вимоги з

охорони праці і середовища.

Розрахунок виконують у два етапи.

Перший етап – орієнтовний розрахунок тобто спрощений, його застосовують з

метою уникнення великого обсягу розрахунків і швидко оцінити різні варіанти.

Спочатку вибирають принципову схему гідроприводу,а потім визначаються з

параметрами гідромашин, що входять у гідропривод, за ними підбирають стандартні

гідромашини або проектують спеціальні, після чого уточнюють загальну

компоновку гідроприводу.

1

79

Другий етап – остаточно уточнюють параметри гідроприводу і перевіряють задані

характеристики і умови, які забезпечують працездатність гідроприводу протягом

запланованого ресурсного часу. Перевірочний розрахунок може стосуватись і

окремих питань наприклад: перевірки лінії всмоктування на умови нерозривності

потоку рідини, визначення втрат енергії на дроселях та ін..

У процесі такої роботи необхідно:

Проектувати гідроприводи в цілому і гідропристрої зокрема відповідно до

вимог стандартів;

Включати в гідроприводи мінімально необхідну кількість гідропристроїв;

Мати мінімальну довжину трубопроводів і найменшу кількість розгалужень і

згинів, а також мінімальні втрати на тертя в гідропристроях і гідролініях;

Передбачати доступність до гідропристроїв для обслуговування і ремонту та

компактності їх розміщення на машині;

Розташовувати елементи ручного і автоматичного керування в зручних для

оператора місцях, не допускати можливості їх випадкового включення;

Передбачати в гідроприводах запобіжні, розвантажувальні та теплообмінні

пристрої;

Забезпечити рівномірність руху вихідних ланок гідродвигунів, відсутність

гідравлічних ударів і шуму.

Будь який гідропривід складається з трьох основних частин: силової або насосної,

гідро апаратної або розподільної, яка забезпечує певний режим роботи

гідроприводу,та виконавчої – гідромоторної, що приводить в рух робочі органи чи

механізми. Крім цього в склад гідроприводу входять: гідро посудини, можуть

входити кондиціонери, трубопроводи та ін..

Перш ніж вирішити, які з елементів і в якій кількості будуть включені в схему,

необхідно знати характер навантажень у механізмах, їх величину і час дії, умови

експлуатації гідроприводу і самої машини, можливе розміщення гідропристроїв і їх

взаємодію між собою, необхідність застосування того чи іншого елемента.

2

80

Приклади схем

Рис.7.1.

81

Рис. 7.2.

82

Рис.7.3.

83

Правильно спроектований гідропривод може працювати малоефективно через

невідповідність вибору робочої рідини. Невірний вибір р.р. знижує продуктивність

машини і довговічність її гідропристроїв, підвищує витрату р.р., погіршує умови

запуску гідроприводу.

У зв’язку з цим при виборі р.р. слід враховувати:

1. Кліматичні зони експлуатації гідроприводу; р.р. повинна мати відповідну

в’язкість.

2. Відповідність вязкістно-температурних характеристик р.р. робочому тиску в

гідроприводі. При робочих тисках до 10мПа в стабільних температурних умовах

в’язкість р.р. повинна бути (20…40)·10-6

м2/с при 50ºС, а від 10 до

20мПа – (40…60/)·10-6

м2с.

3. Діапазон робочих температур. Роботу гідроприводу при температурі р.р. нижче

ніж 20ºС і вище 65ºС слід вважати важкою. Практично інтервал робочих температур

становить 40 - 60ºС. Оптимальна робота гідроприводу забезпечується при

температурі 50 - 55ºС.

4. Відповідність р.р. використаному гідропристрою і матеріалам ущільнень.

Наприклад для гідроприводів із шестеренними насосами слід застосовувати р.р.

в’язкістю (60…70) ·10-6

м2/с при 50ºС влітку і (40…50)·10

-6м

2/с при 50 ºС взимку.

5. Важливість гідроприводу.

6. Строк експлуатації машини.

7. Вартість робочої рідини.

Умови застосування і технічну характеристику деяких р.р. наведено у підручнику:

Л2. дод .3.

3

84

Попередній розрахунок об’ємного гідроприводу поступального руху

Розрахункова схема

Рис.7.4. Принципова схема об’ємного гідроприводу зворотньо-

поступального руху.

1 – гідробак; 2 – гідронасос; 3 – лінія напору; 4 – запобіжний клапан;

5 – секція розподільника; 6 – гідроциліндр двобічної дії ; 7 – лінії під’єму і

опускання;8 – лінія зливу; 9 – запобіжний клапан фільтра; 10 – фільтр.

Завдання на розрахунок

Дано: гідронасос НШ-100-3; частота обертання вала насоса n = 1200 об/хв;

номінальний тиск на виході з насоса Р = 25 мПа;

зусилля на штоці гідроциліндра (Г.Ц.)

Визначити к.к.д. приводу.

Розрахунок

1. Визначаємо величину подачі насоса.

Теоретична подача: Qт= Vp·n = 100·1200 = 120·103 cм

3/хв = 120 л/хв. = 120/60 =

= 2,0 л/с; де Vp – робочий об’єм насоса (см3); n – частота обертання вала

насоса (об/хв).

4

◦

1

2

3 4 5 6

7 8 9 10

85

Фактична подача насоса: Qф = Qт· ƞv= 2,0·0,9 = 1,8 л/с = 1,8·60 = 108 л/хв;

де ƞv= 0,9 – об’ємний к.к.д.

2. Необхідна потужність для приводу насоса.

N = Qф·ΔР/(61,2·ƞ) = 108·25/(61,2·0,85) =51,9 кВт;

де ΔР = 25мПа – номінальний тиск на виході з насосу; ƞ = 0,85 – загальний к.к.д.,

гідронасоса.

3. Шляхові втрати тиску на лініях і визначення номінального тиску для

розрахунку Г.Ц.

Шляхові втрати тиску:

∑ΔРш= ΔРш.н.+ ΔРш.з.+ ΔРш.в.+ ΔРг.а= ΔР·0,030 + ΔР·0,025 + ΔР·0,010 + ΔР·0,015=

ΔР·0,10 = 25·0,1 = 2,5мПа;

де ΔРш.н.- шляхові втрати тиску в лінії напору; ΔРш.з.- шляхові втрати тиску в лінії

зливу; ΔРш.в.- шляхові втрати тиску в лінії всмоктування; ΔРг.а.- втрати тиску в

гідроапараті (розподільнику).

Номінальний тиск для розрахунку Г.Ц.

Рном= ΔР - ∑ΔРш= 25 – 2,5 = 22,5мПа.

4. Визначаємо діаметр гідроциліндра.

D =

ном

зш

Р

КF4=

14,35,22

101004 3

= 82мм;

де Fш= 100·103Н – зусилля на штоці; Кз= 1,2 – коефіцієнт запасу;

Рном= 22.5мПа – перепад тиску на гідроциліндрі.

Приймаємо: D = 80мм.

5. Визначаємо діаметр штока.

dш= 0,5·D = 0,5·80 = 40мм;

Приймаємо: dш= 40мм.

6. Швидкість руху поршня.

Ʋ1п= 4·103·Qф·ƞv/(60·π·D

2) = 4·10

3·108·1/(60·3,14·80

2) = 0,36м/с;

де, Ʋ1п – швидкість руху поршня при подачі рідини в поршневу порожнину в м/с;

Qф=108л/хв – подача рідини фактична; D = 80мм – діаметр поршня;

ƞv=1 – об’ємний к.к.д. гідроциліндра.

86

7. Товщина стінки і плоского дна Г.Ц.

Товщина стінки Г.Ц.

δст≥2

D(

ном

ном

P

P

][

][

-1) =

2

80(

5,22220

5,22220

-1) = 4,3мм;

де, Рном= 22,5мПа – тиск в гідроциліндрі; [σ] = 220мПа – допустимі напруження

для сталевої стінки гідроциліндра;

Приймаємо: δст= 4,5мм.

Товщина плоского дна Г.Ц.

δдн.= 0.4· D·][

номР= 0.4· 80·

220

5,22= 10,2мм;

Приймаємо: δдн.=10,5мм.

8. Час повного ходу штока Г.Ц.

t = ℓ/ Ʋ = 0,400/0,36 = 1,1с;

де, ℓ = 0,400м – величина повного ходу штока Г.Ц.

9. Визначаємо потужність Г.Ц.

Nг.ц.= Fш·Ʋ1п= 100·0,36 = 36кВт;

де, Fш=100кН – зусилля на штоці Г.Ц.; Ʋ1п= 0,36м/с – швидкість штока.

10. Визначаємо к.к.д. гідроприводу.

ƞ = Nг.ц./N = 36/51,9 = 0,69

87

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

Вовчанський технікум Харківського національного технічного університету сільського

господарства імені Петра Василенка

Конспект лекцій з дисципліни

Гідропривід сільськогосподарської техніки Для студенті спеціальності

5.10010201.

Розробив викладач: Якимчук О. А.

Вовчанськ – 2009.

Зміст - ucoz › gidroprivod.pdfС.В. Л1.с.6 – 8; Л2.с.14- 21. Дисципліна...

Documents