Общие принципы построения схемы гидропривода
Станочные гидроприводы можно классифицировать по давлению, способу регулирования, виду циркуляции, методам управления и контроля. По давлению различают гидроприводы низкого (до 1,6 МПа), среднего (от 1,6 до 6,3 МПа) и высокого (от 6,3 до 20 МПа) давлений. Первые применяются, главным образом, в станках для чистовой обработки (шлифовальные, расточные), где имеются незначительные нагрузки и требуется низкий уровень колебаний давления. Приводы среднего давления мощностью до 20 кВт применяются наиболее часто, обеспечивая высокие жесткость и точность; их преимущество — возможность использования дешевых пластинчатых и шестеренных насосов. Приводы высокого давления на базе поршневых насосов применяют, главным образом, в мощных протяжных и строгальных станках, приводы позволяют получить большую выходную мощность при ограниченных размерах гидродвигателей. Скорость выходного звена объемного гидропривода может изменяться регулируемыми гидромашинами (насос, мотор) в гидроприводах с объемным регулированием или с помощью аппаратов, регулирующих расход масла, в гидроприводах с дроссельным регулированием. Первый способ более экономичен, однако в этом случае требуются регулируемые гидромашины, которые сложны по конструкции, более дороги и, как правило, менее долговечны по сравнению с нерегулируемыми. Быстродействие гидроприводов с объемным регулированием ограничивается временем, необходимым для изменения подачи насоса или рабочего объема гидромотора, которое может составлять несколько десятых долей секунды. При дроссельном способе регулирования в гидросистеме устанавливается регулируемое гидравлическое сопротивление (дроссель или регулятор расхода), которое ограничивает расход масла, поступающего к гидродвигателю. При этом потеря давления в дросселе, равная 1 МПа, вызывает разогрев вытекающего из него потока масла на 0,6 ° С. Однако в этом случае не требуются регулируемые насосы и можно существенно повысить быстродействие привода. Дроссельное регулирование применяется в приводах мощностью не болем 3…5 кВт. Сокращение потерь энергии и одновременно высокое быстродействие можно получить в гидроприводах с объемно-дроссельным регулированием, в которых регулируемые гидромашины (чаще всего насосы) применяются вместе с аппаратами, регулирующими расход масла. Наибольшее применение в станкостроении получили гидроприводы с разомкнутой циркуляцией, в которых масло из бака всасывается насосом и из гидросистемы вновь сливается в бак. В гидроприводах с замкнутой циркуляцией масло, сливающееся из гидросистемы, поступает непосредственно во всасывающую линию насоса, куда также подключены напорная линия насоса подпитки и подпорный клапан, регулирующий давление во всасывающей линии. В приводах с замкнутой циркуляцией основной насос может быть несамовсасывающим. При применении реверсивного насоса возможен реверс гидродвигателя без направляющих распределителей. Однако использование замкнутой циркуляции требует применения цилиндров с равными (или близкими) рабочими площадями, так как в противном случае подача насоса подпитки может оказаться недостаточной для компенсации разности потоков — нагнетаемого в гидросистему и возвращающегося из нее. По методу управления и контроля различают гидроприводы циклового управления (с контролем по пути, давлению или времени), а также гидроприводы со следящим, адаптивным или программным управлением. При наиболее простом и надежном цикловом управлении с контролем по пути команда на выполнение очередного перехода цикла обработки поступает от средств путевого контроля реализации предыдущего перехода (с помощью путевых распределителей, распределителей с электроуправлением от конечных выключателей или датчиков положения рабочих органов). При контроле по давлению режимы движения переключаются с помощью гидроклапанов давления или по командам, поступающим от реле давления. Этот метод часто применяется при работе по жестким упорам, в зажимных механизмах, системах контроля перегрузок и т. п. Надежность этого метода ограничена в связи с возможностью ложных срабатываний реле давления при наличии гидроударов и пиков давления в гидросистеме. Контроль по времени применяется сравнительно редко, главным образом в случаях, когда определенное время осуществления того или иного перехода цикла оговаривается технологическим процессом обработки. Конструкция гидропривода и его основные параметры определяются типом станка, для которого он предназначен, поэтому разработка гидропривода должна начинаться с анализа технического задания (ТЗ). Этот документ составляется ведущим разработчиком станка и содержит его общее описание, включая механическую часть, электрические и гидравлические узлы (функционально) с предварительной компоновкой на станке гидродвигателей, насосной установки, а также указанием возможных мест размещения гидроаппаратуры. В ТЗ приводятся методы управления и контроля, требуемые блокировки, нагрузочные характеристики и режимы движения (перемещения, скорости, ускорения, пути торможения и разгона) каждого рабочего органа, циклограмма рабочего цикла станка, необходимые средства диагностики технического состояния, основные требования надежности, а также, при необходимости, другие сведения (точность, дискретность перемещений, жесткость, вибрации, шум, качество переходных процессов, температура масла, точность гидравлического уравновешивания, возможности регулировок, необходимость остановок гидродвигателей в промежуточных положениях, время выстоя и др.). Затем конкретизируют и уточняют ТЗ с учетом специфики гидропривода. В частности, анализируются и согласовываются варианты размещения гидрооборудования. Для удобства обслуживания и безопасности наружных утечек удобно располагать гидроаппаратуру непосредственно на панели (или в шкафу) насосной установки, однако в этом случае между установкой и станком появляется большое число трубопроводов. Для сложных гидросистем бывает целесообразнее сгруппировать гидроаппараты на гидропанелях по функциональному назначению, расположить гидропанели вблизи исполнительных органов и связать с насосной установкой напорной, сливной и дренажной линиями. Далее анализируются различные варианты принципиальной гидросхемы. При этом решаются вопросы техники безопасности, в том числе при различных нарушениях в работе гидрооборудования (случайные падения давления, сгорание обмотки электромагнита, засорение малых отверстий и т. п.); вводятся блокировки, исключающие возможность несовместимых движений, падения вертикально расположенных рабочих органов, включения движений при отсутствии смазки и т. п.; обеспечивается необходимый минимум регулировок. Особое внимание уделяется сокращению энергетических потерь. Обычно в гидросистемах станков температура масла не превышает 55 °С и лишь в простейших гидроприводах, к стабильности работы которых не предъявляется высоких требований, может достигать 70 ° С. Поддержание теплового режима гидропривода, в котором имеются значительные потери мощности вследствие дросселирования масла, — весьма сложная техническая проблема, требующая существенного увеличения объема бака или применения эффективной системы искусственного охлаждения. В последнем случае мы сначала впустую тратим мощность в гидроприводе, а затем тратим дополнительную мощность на работу системы охлаждения.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (714)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |