La astfel de actuatoare hidraulice, un motor hidraulic este utilizat ca cilindru hidraulic. Legătura de ieșire a cilindrului hidraulic, care poate fi atât o tijă, cât și un corp, este conectată direct la elementul de lucru al mașinii, care efectuează mișcări cu mișcare alternativă. Acest lucru vă permite să excludeți orice cutii de viteze și traductoare de mișcare.
Fig. 3.5. Scheme de construcție pentru execuția cilindrilor hidraulici
În funcție de schema de execuție a construcției, se disting următoarele tipuri de cilindri hidraulici. Cilindrii hidraulici inversi (figura 3.5, a, b) au o cameră de lucru formată de un corp și un piston cu o tijă. Pistonul împarte camera de lucru în două cavități (piston și tija). Deplasarea tijei și a pistonului are loc sub acțiunea fluidului de lucru care intră în cavitatea corespunzătoare a cilindrului hidraulic. Dacă tija este fixată pe obiectul de comandă, mișcarea se face de către corp. Cilindrul hidraulic cu piston poate fi realizat cu o singură față (figura 3.5, a) sau cu o tijă față-verso (figura 3.5, b). Cu același debit al fluidului de lucru, viteza legăturii de ieșire de la cilindrul hidraulic cu o tijă față-verso va fi aceeași în două direcții. Dacă ciclul tehnologic al mașinii necesită deplasarea elementului de lucru la viteze diferite în fiecare direcție, se utilizează un cilindru hidraulic cu o singură bară, care este mai simplu de fabricat și are dimensiuni mai mici în mașină.
Cilindrul hidraulic al pistonului (figura 3.5, c) are o cavitate formată de corp și piston. Fluidul hidraulic deplasează pistonul într-o singură direcție. Astfel de cilindri hidraulici sunt foarte simpli, nu necesită alinierea suprafețelor de etanșare ale corpului și a pistonului cu tija. Acestea sunt utilizate în cazul în care revenirea pistonului în poziția inițială poate fi efectuată de încărcătura în sine.
Buteliile hidraulice de mai sus sunt monostabile. Sunt de asemenea utilizate cilindrii hidraulici telescopici (figura 3.5, d). Acestea au mai multe link-uri de lucru și cursul complet al liniei de ieșire este egal cu suma mișcărilor tuturor legăturilor de lucru. Datorită acestui cilindru lungimea corpului de mai multe ori (în funcție de numărul de trepte) este mai mică decât cursa totală a unității de ieșire, care asigură compactitatea acestuia. Cilindrii telescopici au găsit o aplicare largă în mașinile și mecanismele de ridicare a încărcăturii.
Există, de asemenea, butelii hidraulice unilaterale și bidirecționale. In Cilindre elementul de ieșire deplasare sub acțiunea fluidului de lucru se realizează numai într-o singură direcție, de exemplu sub sarcină (fig. 3.5) sau arcuri (fig. 3.5, d). Utilizarea unor astfel de butelii simplifică circuitul hidraulic și poate, în unele cazuri, crește fiabilitatea mașinii în ansamblu comparativ cu cilindrii hidraulici cu dublă acțiune (fig. 3.5, a, b, d].
Diagramele hidraulice de bază ale acționărilor hidraulice ale mișcării de translație cu cilindri de acțiune față-verso și față-verso sunt prezentate în Fig. 3.6. Dispozitivele care alcătuiesc unitatea au aceleași scopuri funcționale ca și în cazul unei transmisii hidraulice cu un motor hidraulic (a se vedea figura 3.3).
Viteza de ieșire a cilindrului hidraulic este
unde - zona de lucru a cilindrului hidraulic, determinată în funcție de cavitatea în care este furnizat fluidul de lucru,
În proiectarea cilindrilor hidraulici sarcină importantă este de a asigura absența scurgerilor externe a fluidului de lucru pe tija sau pistonul și minimizarea pierderilor interne la o durabilitate suficientă și sigiliu forțe minime de frecare. Prin urmare, randamentul volumetric al cilindrului hidraulic poate fi considerat egal cu unitatea.
Rigiditatea caracteristicilor de sarcină ale angrenajului va fi determinată numai de scurgerea din pompă și, prin urmare, va fi de aproximativ două ori mai mare decât în cazul acționării hidraulice cu motorul hidraulic.
Efortul teoretic dezvoltat de cilindrul hidraulic este determinat de expresia înregistrată în modul static de funcționare și ținând seama de ipotezele acceptate anterior:
Luând în considerare pierderile mecanice ale cilindrului hidraulic, este cea mai mare forță pe care o poate depăși cilindrul hidraulic
Eficiența mecanică a cilindrului este destul de ridicată și se ridică la 0,9-0,98 [13]. Se determină în principal prin pierderi prin frecare în garniturile pistoanelor și tijelor (pistoanelor).
Puterea dezvoltată de cilindrul hidraulic se referă la puterea pe arborele de antrenare a pompei cu raportul
Prin urmare, utilizarea unui cilindru hidraulic de acționare ca motor de acționare face mai economic, să nu mai vorbim de simplitatea excepțională de construcție a cilindrului hidraulic și costului său mai mic, comparativ cu un motor hidraulic.
Cilindrul telescopic poate fi prevăzut etapă consecventă și simultană extensie care determină cantitatea și natura ratei de schimbare a legăturii de ieșire.
Fig. 3.6. Diagrame schematice ale mișcărilor hidraulice ale mișcării translaționale
Cilindrul hidraulic cu o extensie succesivă a treptelor este prezentat în Fig. 3.7, a. Atunci când se aplică fluidul de lucru în camera pistonului O primă tijă 2 se deplasează împreună cu tija 3 în raport cu carcasa, deoarece zona de lucru a cilindrului, în acest caz un maxim. Mișcarea are loc până când tija 2 nu ajunge la oprire. Viteza de mișcare în acest moment este.
Apoi, tija 3 se va deplasa relativ la corpul fix și tija 2 la o viteză
Presiunile necesare pentru a depăși sarcina externă R, vor fi în consecință
Un dezavantaj semnificativ al acestui cilindru hidraulic este o schimbare în viteză și presiune în timpul deplasării liniei de ieșire (figura 3.7, b). Acest lucru duce la jolte în munca operatorului de încărcare și limitează posibilitatea creșterii vitezei.
Fig. 3.7. Cilindru hidraulic telescopic cu extensie succesivă a treptelor
Fig. 3.8. Cilindru hidraulic telescopic cu extensie simultană a treptelor
Acest dezavantaj este eliminat în cilindrul hidraulic telescopic, cu extensia simultană a treptelor (figura 3.8, a). Când lichidul de lucru este alimentat de la pompă către cavitatea A, tija 2 se mișcă spre dreapta la o viteză
deplasându-se din cavitatea B în lichidul cavității B cu un debit. Acest flux determină ca tija 3 să se deplaseze în raport cu tija 2 la o viteză
Viteza legăturii de ieșire - tija 3 - față de corpul 1 va fi egală cu
unde F1. F2. F3 - zonele de lucru ale cavităților A, B și B. Având în vedere grosimea mică a peretelui dintre cavitățile B și B, putem presupune că F1 = F2 + F3. Apoi expresia (3.14) ia forma
O supapă de reținere servește la umplerea cilindrului hidraulic cu lichid înainte de începerea lucrului. Atunci când se aplică fluidul de lucru din furtun drept tijă 5, fiind deplasată spre stânga, dislocuit lichidul din compartimentul B în camera B, astfel, deplasarea tijei 2.
Fig. 3.9. Schema schematică a sistemului hidraulic cu diagrama de conectare diferențială a cilindrului hidraulic
Presiunea necesară pentru depășirea sarcinii de către legătura de ieșire este p1 = R / F3. Din starea de echilibru a tijei 2, scrisă luând în considerare ipoteza de mai sus
Astfel, avantajul acestui tip de cilindru telescopic este o viteză constantă (fig. 3.8, c) elementul de ieșire pe parcursul întregii cursei de lucru a N. Cu toate acestea, pentru a depăși aceeași sarcină necesară o presiune mai mare, deoarece este determinată de F3 zona. care este de obicei mai mică decât F1 și F2.
Mișcarea de translație hidraulică este adesea aplicată circuitului diferential conectează cilindrul hidraulic la pompa (fig. 3.9), în acest caz, cilindru hidraulic odnoshtokovy Ts și supapa direcțională F are o poziție. în care linia de presiune este conectată la două linii de ieșire.
În poziția a, debitul de lichid hidraulic care intră în cilindrul hidraulic este egal cu
unde F - zona de lucru a cavității pistonului cilindrului hidraulic; m = F1 / F - raportul dintre zonele de lucru ale cilindrului hidraulic; F1 - zona de lucru a cavității tijei.
Apoi viteza pistonului cilindrului hidraulic spre dreapta este
În consecință, legătura cilindrului diferențială permite creșterea vitezei de deplasare a pistonului în raport cu schema convențională (fig. 3.6 a) 1 / (1-m) ori pentru aceeași pompa de alimentare.
Forța dezvoltată de tija cilindrului hidraulic în acest caz este egală cu
Fig. 3.10. Schema de aplicare a motorului hidraulic pentru mișcări de translație
care este (1-m) ori mai mică în comparație cu schema obișnuită de conectare a cilindrului hidraulic. În acest sens, nu puteți utiliza cilindrii hidraulici cu un raport mare de suprafețe F1 și F2. deoarece capacitățile de alimentare ale cilindrului hidraulic sunt reduse și este posibil ca acestea să nu fie suficiente pentru a depăși chiar și forțele de frecare. Prin urmare, luați de obicei mmax = 0,4 - 0,6.
Utilizarea cilindrilor hidraulici pentru implementarea mișcărilor translaționale pe distanțe lungi prezintă un număr de dezavantaje. Acestea includ pierderea calității în dinamica creșterii coloanei de fluid compresibil de lucru, complexitatea de fabricație a corpului cilindrului hidraulic și o rigiditate longitudinală mică a tijei. De aceea, atunci când se deplasează mai tipic 1.5 - W m hidromotoare sunt utilizate (Figura 3.10.), Arborele care este conectat la elementul de lucru prin intermediul unui reductor și transmiterea „șurub-piuliță“.
Viteza teoretică de deplasare a elementului de lucru v este determinată din relație
și forța teoretică dezvoltată de unitatea hidraulică, R din relație
unde tx este pasul șurubului de plumb; ip - raportul de transmisie.
Atunci când se utilizează un motor hidraulic pentru mișcarea translațională, așa cum se arată în Fig. 3.10 trebuie luate în considerare și prezintă următoarele dezavantaje. Astfel, pierderile mecanice cresc, o zonă moartă este formată din cauza golurilor în articulații. Pentru a crește sensibilitatea unei astfel de mișcări, șuruburile cu bilă sunt folosite în locul șurubului [15].
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: