Тема 2.4 Гидравлические исполнительные двигатели

 

Исполнительные двигатели для осуществления возвратно-поступательных движений, их типы, конструктивные исполнения. Уплотнения, требования к ним, разновидности. Требования к гидроцилиндрам, их расчет и выбор. Исполнительные двигатели для осуществления вращательных и возвратно - вращательных движений, их типы, конструктивные исполнения. Требования к гидромоторам, их основные характеристики. Расчет и выбор гидромоторов.

Литература: [1, с.84-94]; [2, с. 178-188]; [6, с. 69-84]

 

Лабораторная работа 3

Изучение конструкции и снятие основной характеристики гидромотора.

В результате выполнения лабораторной работы учащийся должен уметь:

- работать на стенде для испытания гидромотора;

- снимать одну из характеристик и по ней судить о годности гидромотора;

- свободно читать простые гидросхемы.

 

Методические указания

 

Важную роль для изучения исполнительных органов гидропривода (гидродвигателя) играет правильное из определение и классификация.

Гидродвигатель – это группа механизмов, в которых потенциальная энергия жидкости превращается в механическую.

Гидродвигатели бывают трех типов:

1. Гидроцилиндры, у которых под давлением жидкости шток, плунжер или вал может совершать прямо- и криволинейные движения.

2. Гидромоторы, у которых под давлением жидкости вал может совершать вращательное движение.

3. Гидроусилители крутящих моментов. Они предназначены для увеличения крутящего момента шагового электродвигателя.

Необходимо иметь в виду, что гидроцилиндры подразделяются по нескольким признакам.

1. По принципу.

Одностороннего действия – когда под действием жидкости шток или плунжер может двигаться только в одну сторону, в обратную его должна возвращать какая-то внешняя сила.

Двухстороннего действия – когда под действием жидкости шток может двигаться в обе стороны.

2. По способу крепления (изображены на рис. 3)

Крепление с помощью проушины или вилки с отверстием под палец (см. рис. 3.1)

С помощью шаровой пяты. (см. рис. 3.2)

Крепление на цапфах. (см. рис. 3.3)

Крепление на лапах. (см. рис. 3.4)

3. По конструкции

3.1 Поршневые

 

 

 

3.2 Плунжерные

 

 

 

Этот цилиндр проще по конструкции и технологичнее, чем поршневой, но он только одностороннего действия. Применяется при особо больших усилиях или длинных плунжерах.

 

3.3 Телескопические – когда один цилиндр входит во внутрь другого

 

 

Применяется для получения большого хода штока при малой длине гидроцилиндра.

 

3.4 Комбинированный

 

 

 

 

 

     
 

 

 

Рис. 4 Поворотные гидроцилиндры

 

4.1 Пластинчатые

4.2 Поршневые

В этом цилиндре на одном штоке крепятся несколько поршней, что дает возможность при малом диаметре цилиндра получать значительные усилия на штоке.

3.5 Поворотные гидроцилиндры. В них подача жидкости под давлением выходной вал может совершать поворот на угол, меньше 3600 (изображены на рис. 4)

 

В результате изучения данной темы учащийся должен уметь делать усилия на штоке или плунжере гидроцилиндра любой конструкции.

Усиление на штоке любого гидроцилиндра определяется по формуле, втекающей из определения гидростатического давления.

Давление – это сила, действующая на единицу площади, т.е.

     

 

 

Отсюда

 

где R – усилие на штоке;

Рраб - рабочее давление жидкости;

DS – площадь рабочей полости гидроцилиндра;

hМ - механический КПД гидроцилиндра. В практике обычно принимается hМ=0,95.

 

Формулы для определения усилия на штоке или плунжере гидроцилиндров различной конструкции приведены в таблице 3.

Таблица 3

Тип гидроцилиндра При выдвижении штока (плунжера) При втягивании штока
1 2 3
  1. Поршневой     R=0,785(D2-d2)Pраб×hМ
  2. Плунжерный     -
  3. Комбинированный     R=0,785(D2-d2)×i×hМ
  4. Поворотные 4.1 Пластинчатый     -
  4.2 Поршневой     -

 

где D – внутренний диаметр гидроцилиндра;

d – диаметр штока или полунжера;

i – количество ступеней (поршней) комбинированного гидроцилиндра;

n – число пластин;

в – ширина пластин;

m – модуль зубчатой передачи;

z – число зубъев.

 

Вопросы для самоконтроля

 

  1. Что называется гидродвигателем?
  2. Какие бывают гидродвигатели?
  3. Что такое гидроцилиндр?
  4. Как определяется усилие на штоке поршневого гидроцилиндра?
  5. Что такое гидромотор и чем он отличается от насоса?
  6. Что такое телескопический цилиндр и для чего он предназначен?
  7. Когда применяется комбинированный гидроцилиндр?
  8. Какими преимуществами обладают поворотные гидроцилиндры?
  9. Какие параметры для гидроцилиндров являются основными?
  10. Какие применяются уплотнения для подвижных элементов гидродвигателей?
  11. Какими функциональными зависимостями характеризуется гидромотор?
  12. Какими параметрами характеризуются поворотные гидроцилиндры?