Электрическая гидравлическая пневматическая трансмиссия в технических системах

Электрическая гидравлическая пневматическая трансмиссия в технических системах

Перечислите виды трансмиссий. Дайте их краткую характеристику.

Трансмиссия (силовая передача) — механизм, передающий энергию двигателя к удалённому от него устройству-потребителю.

1) механическая (в коробках передач содержат лишь шестерёнчатые и фрикционные устройства. Преимущества их состоят в высоком КПД, компактности и малой массе, надёжности в работе, относительной простоте в производстве и эксплуатации. Недостатком является ступенчатость изменения передаточных чисел, снижающая использование мощности двигателя. большое время на переключение передач рычагом усложняет управление машиной.)

2)гидростатическая (для передачи мощности используются аксиально-плунжерные гидромашины. Достоинства: малые габариты машин, малая масса и отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, что позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостаток : значительное давление в гидролинии и высокие требования к чистоте рабочей жидкости.)

3)гидродинамическая (имеют гидромеханическую коробку передач, в состав которой входят гидродинамический преобразователь момента (гидротрансформатор, комплексная гидропередача) и механический редуктор. Преимущества этих трансмиссий состоят в автоматическом изменении крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений, возможности автоматизации переключения передач и облегчении управления, фильтрации крутильных колебаний и снижении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии и двигатель, и в повышении вследствие этого надёжности и долговечности поршневого двигателя и трансмиссии. Основным недостатком этих трансмиссий является сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора.)

4)электрическая (состоит из электрического генератора, тягового электродвигателя (или нескольких), электрической системы управления, соединительных кабелей. Основным достоинством электромеханических трансмиссий, является обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы. Недостатком, препятствующим широкому распространению электрических трансмиссий, являются относительно большие габариты, масса и стоимость (особенно если используются электрические машины постоянного тока), сниженный КПД (по сравнению с чисто механической) )

5)пневматическая, (в такой трансмиссии имеется коробка передач с первичным и вторичным валами и несколькими парами зубчатых колёс, как и в обычной КПП, но включение нужной пары в работу выполняет не кулачковая или фрикционная муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. Достоинство: совершенно безударное включение передач и отсутствие механических муфт, ненадёжно работающих при передаче больших моментов)

6)комбинированная.

15.Какие трансмиссии передают движение с преобразованием энергии в другие формы, отличные от механической? Какие устройства обеспечивают эти преобразовния?

В механических и смешанных трансмиссиях на их механических участках механическое движение передается без его преобразования в другие формы энергии. Во всех других случаях вращательное движение выходного вала двигателя силовой установки с помощью электрогенераторов, гидравлических или пневматических насосов преобразуется соответственно в электрическую энергию, энергию движения рабочей жидкости или энергию сжатого воздуха, которая поступает к электро-, гидро- или пневмодвигателям, повторно преобразующим ее в механическое движение. Все указанные двигатели входят в состав трансмиссий. Соответственно различают электрические, гидравлические и пневматические трансмиссии.

16. Какой вид привода имеет преимущественное применение в строительных машинах? Обо­снуйте ответ. +17

Нет определенного ответа на этот вопрос. Выбор привода зависит от многих факторов. При оценке эффективности приводов строительных машин предпочтение следует отдавать тем приводам, которые имеют мень­шие габаритные размеры и массу, обладают высокой надежно­стью и готовностью к работе, высоким КПД, просты в управле­нии, более приспособлены к автоматизации управления, обеспе­чивают независимость рабочих движений и возможность их со­вмещения.

18. От чего зависит внешнее сопротивление на рабочем органе? Каков характер этого сопротивления? Приведите примеры.

Рассмотрим более подробно сущность понятия передачи дви­жения рабочему органу машины в условиях преодоления им внеш­них сопротивлений. Основная составляющая этих сопротивлений определяется, прежде всего, свойствами преобразуемого матери­ала и характером процесса преобразования. Например, при рабо­те водоотливной насосной установки внешними сопротивления­ми будут: сила тяжести поднимаемой воды и силы трения при ее передвижении по трубопроводам. В этом случае сопротивления практически неизменны во времени. При разработке грунта ков­шом экскаватора, отвалом бульдозера и другими машинами со­противления копанию нарастают от минимального до максималь­ного значения, многократно повторяясь в процессе каждой опе­рации копания.

18. Что такое сопротивление движению рабочего органа? Из чего оно складывается? Что является источником динамического сопротивления? Как влияет на его формирование механическая характеристика приво­да? Как влияет динамическая составляющая на общее внешнее сопро­тивление?

В условиях постоянных или слабо изменяющихся во времени внешних сопротивлений привод работает в спокойном режиме практически с постоянной скоростью на его выходном звене. При изменяемых во времени внешних сопротивлениях, кроме внут­ренних сопротивлений, к ним добавляются динамические со­ставляющие, обусловленные внешней (механической) характери­стикой привода — функциональной зависимостью между его силовым и скоростным факторами на выходном звене. Обычно эти факторы связаны между собой обратной зависимостью — чем больше внешнее сопротивление, тем меньше скорость движения выходного звена. Такая зависимость представлена на рис. 3.1 для случая вращательного движения выходного звена привода, где через Г, со и л обозначены соответственно вращающий момент, угловая скорость и частота враще­ния выходного звена. Если, напри­мер, на временном интервале Д/ со­противление возрастает от Г, до Т2, то, согласно внешней характери­стике привода, угловая скорость снижается за то же время с со ] до со2 — выходное звено вращается с замедлением. Согласно второму за­кону механики этому замедлению соответствует пропорциональный ему динамический момент проти­воположного внешнему сопротив­лению направления. Складываясь с внешним сопротивлением, ди­намический момент уменьшает его значение. Природа этого явле­ния заключается в том, что движущаяся система при снижении скорости расходует накопленную в ней энергию на преодоление возрастающих внешних сопротивлений.

19. Что такое жесткость механической характеристики привода? Ка­кие характеристики называют жесткими? мягкими?

С уменьшением внешних сопротивлений скорость со возраста­ет, ускорение положительно, а поэтому динамический момент также положителен, т.е. с возрастанием скорости энергия приво­да расходуется на преодоление внешних сопротивлений и на на­копление энергии в движущейся системе. Таким образом, при­вод как бы выравнивает приведенное к его выходному звену со­противление с одновременным снижением скорости при возраста­нии внешнего сопротивления и ее увеличением при снижении пос­леднего. Такая приспособленность привода к условиям его нагру-жения будет тем больше, чем больше момент инерции враща­ющихся масс привода и чем меньше первая производная/= dT/d(a, называемая жесткостью механической характеристики привода. Ха­рактеристики с высокими значениями этой величины называют жесткими, а с низкими значениями — мягкими. Степень жест­кости механической характеристики определяется, прежде всего, типом двигателя. Жесткость/может быть понижена за счет вклю­чения в состав привода дополнительных устройств, в частности — гидротрансформатора (см. гл. 5).

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Разница между электрическими, пневматическими и гидравлическими линейными приводами

Линейные привода предназначены для приведения в движение частей машин и механизмов по линейному поступательному движению. Привода преобразуют электрическую, гидравлическую энергию или энергию сжатого газа в движение или силу. В этой статье представлен анализ линейных приводов, их преимуществ и недостатков.

Как работают линейные привода

По принципу работы линейные привода можно разделить на:
• электрические;
• пневматические;
• гидравлические.

Линейные электрические привода преобразуют электрическую энергию в механическую. В качестве двигателя в них используется либо вращающийся либо линейный электрический двигатель. Вращающийся электрический двигатель перемещает шток посредством механического преобразователя, например с помощью шарико-винтовой или ролико-винтовой пары.

Пневматические и гидравлические привода фактически являются механическими преобразователями и представляют собой своего рода вставку (пневматическую или гидравлическую) между двигателем и исполнительным органом.

Пневматические линейные привода имеют поршень внутри полого цилиндра. Давление от внешнего компрессора или ручного насоса перемещает поршень внутри цилиндра. При увеличении давления поршень перемещается по оси, создавая линейную силу. Поршень возвращается в свое начальное положение посредством пружины или сжатого газа подаваемого с другой стороны поршня.

Гидравлические линейные привода работают подобно пневматическим приводам, но практически несжимаемая жидкость подаваемая насосом лучше перемещает шток, чем сжатый воздух.

Электрические привода

Преимущества

Электрические привода обладают высокой точностью позиционирования. Для примера точность может достигать 8 мкм с повторяемостью не хуже 1 мкм [1]. Настройки привода масштабируемы для любых целей и требующихся усилий.

Электрические привода могут быть быстро подключены к системе. Диагностическая информация доступна в режиме реального времени.

Обеспечивается полное управление параметрами движения. Могут включать энкодеры для контроля скорости, положения, момента и приложенных сил.

В связи с отсутствием жидкостей отсутствует риск загрязнения окружающей среды.

Недостатки

Начальная стоимость электрических приводов выше чем пневматических и гидравлических.

В отличие от пневматических приводов электрические привода (без дополнительных средств) не подходят для применения во взрывоопасных местах.

При продолжительной работе электродвигатель может перегреваться, увеличивая износ редуктора. Электродвигатель может также иметь большие размеры, что может привести к трудностям установки.

Сила электропривода, допустимые осевые нагрузки и скоростные параметры электропривода определяются выбранным электродвигателем. При изменении заданных параметров необходимо менять электродвигатель.

Пневматические привода

Преимущества

Простота и экономичность. Большинство пневматических алюминиевых приводов имеют максимальное давление до 1 МПа с рабочим диаметром цилиндра от 12,5 до 200 мм, что приблизительно соответствует силе в 133 — 33000 Н. Стальные пневматические привода обычно имеют максимальное давление до 1,7 МПа с рабочим диаметром цилиндра от 12,5 до 350 мм и создают силу от 220 до 171000 Н [1].

Пневматические привода позволяют точно управлять перемещением обеспечивая точность в пределах 2,5 мм и повторяемость в пределах 0,25 мм.

Пневматические привода могут применяться в районах с экстремальными температурами. Стандартный диапазон температур от -40 до 120 ˚C. В плане безопасности использование воздуха в пневматических приводах избавляет от необходимости использования опасных материалов. Данные привода удовлетворяют требованиям взрывозащищенности и безопасности, так как они не создают магнитного поля, в связи с отсутствием электродвигателя.

В последние годы в области пневматики достигнуты успехи в миниатюризации, материалах и интеграции с электроникой. Стоимость пневматических приводов низкая в сравнении с другими приводами. Пневматические привода имеют маленький вес, требуют минимального обслуживания и имеют надежные компоненты.

Недостатки

Потеря давления и сжимаемость воздуха делает пневматические привода менее эффективными, чем другие способы создания линейного перемещения. Ограничения компрессора и системы подачи значит, что работа на низком давлении приведет к маленьким силам и скоростям. Компрессор должен работать все время даже если привода ничего не перемещают.

Для действительно эффективной работы пневматические привода должны иметь определенные размеры для каждой задачи. Из-за этого они не могут использоваться для других задач. Точное управление и эффективность требуют распределители и вентили соответствующего размера для каждого случая, что увеличивает стоимость и сложность.

Несмотря на то, что воздух легко доступен, он может быть загрязнен маслом или смазкой, что приводит к простою и необходимости в обслуживание.

Трансмиссии: механические, гидравлические, электрические.

Трансмиссией называют систему устройств, посредством которых передается движение от силовой установки к механизмам и рабочим органам машины. Трансмиссии позволяют изменять по величине и направлению развиваемые силовой установкой скорости, крутящие моменты и усилия.

По способу передачи энергии трансмиссии МЗР подразделяют на механические, электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные. Все они, кроме механических трансмиссий, имеют участки, на которых механическая энергия первичной силовой установки преобразуется в энергию других видов (электрического тока, рабочей жидкости, сжатого воздуха), а затем снова в механическую. В комбинированных трансмиссиях такое преобразование может происходить неоднократно. Любая трансмиссия представляет собой разомкнутую систему, имеющую вход и выход. Вход ее соединен с силовой установкой, а выход- с исполнительным механизмом рабочего органа. К основным параметрам входа и выхода относятся: момент Мвх (Мвых) или усилие Рвх (Рвых), угловая скорость ωвх (ωвых) или линейная Vвх (Vвых), а также мощность Nвх (Nвых).

Показателем, оценивающим эффективность работы трансмиссии как системы является коэффициент полезного действия:

; ; ; (3.4)

К важным показателям трансмиссии относится степень прозрачности. Под которой понимают ее способность передавать колебания внешней нагрузки силовой установке.

Механические трансмиссии подразделяют на редукторные и канатно-блочные. Первые представляют собой системы редукторов в сочетании с муфтами, тормозами и различными передачами (зубчатыми, планетарными зубчатыми, карданными, цепными, ременными и др.). Составными частями вторых служат лебедки и канатные полиспасты с направляющими блоками.

Редукторные трансмиссии могут передавать движения только на короткие расстояния. При относительно больших размерах передач (на экскаваторах) используются канатно-блочные трансмиссии.

Положительными качествами механических трансмиссий является относительная простота конструкций, сравнительно небольшая стоимость, а также достаточная надежность в работе. К их недостаткам следует отнести значительные потери энергии в муфтах и тормозах, зубчатых и других передачах, ступенчатое изменение скоростей и моментов, сложность компоновки передач при большом числе скоростей, затруднительность автоматизации управления рабочим процессом машины. Существенным недостатком механических трансмиссий является их полная прозрачность.

Значительный эффект дает совмещение механических трансмиссий с гидромеханическими. Последние обеспечивают быстрый разгон и торможение, хорошо гасят крутильные колебания, выполняют функции автоматических бесступенчатых коробок скоростей, согласовывают работу механизмов, получающих энергию от одного приводного двигателя.

Гидравлические трансмиссии. К гидравлическим трансмиссиям относят гидродинамические и гидрообъемные передачи.

Гидродинамические трансмиссии выполняют с гидромуфтами или гидротрансформаторами. Их особенность в отсутствии жесткой связи между ведущей и ведомой частями. Мощность предается за счет кинетической энергии рабочей жидкости, воздействующей на лопасти рабочих колес.

Гидромуфта состоит только из двух колес (рис. 3.3 а): ведущего (насосного) 3 и ведомого (турбинного) 2. Первое соединяют с двигателем, второе – с ведомым элементом 1 трансмиссии. Оба колеса образуют замкнутое кольцевое пространство – рабочую полость, которую заполняют жидкостью. Лопатками насосного колеса, приводимого во вращение двигателем, жидкость отбрасывается к периферии рабочей полости и попадая на лопатки турбинного колеса, приводит его во вращение. Затем жидкость снова поступает к насосному колесу.

Гидромуфта не предназначена для преобразования величины и направления крутящего момента. Она может служить лишь надежной защитой механических трансмиссий и силовых установок МЗР от перегрузок.

Рис. 3.3 Принципиальные схемы гидродинамических трансмиссий: а – гидромуфты; б – гидротрансформатора.

Гидротрансформатор (рис. 3.3 б) состоит из 3-х рабочих элементов: насосного колеса 3, закрепленного на ведущем валу, турбинного колеса 2, жестко посаженного на ведомый вал и неподвижного направляющего аппарата (реактора) 7. Межлопаточные каналы этих рабочих элементов заполняют, как и в гидромуфте, циркуляционной жидкостью. Благодаря наличию направляющего аппарата при изменении внешней нагрузки в гидротрансформаторе преобразуется не только скорость вращения, но и крутящий момент. Коэффициент трансформации может меняться в пределах от 2 до 6.

Гидротрансформаторы в трансмиссиях МЗР могут выполнять роль бесступенчатых редукторов, плавно и автоматически изменяющих величины крутящих моментов. Гидротрансформатор надежно предохраняет двигатель от перегрузок. Однако из-за сравнительно низкого КПД гидротрансформатора возникает необходимость увеличивать мощность силовой установки на 10-15%, что снижает экономичность машины. Гидродинамические трансмиссии широко применяют на экскаваторах, самоходных скреперах, колесных бульдозерах и погрузчиках.

Более совершенны по сравнению с гидродинамическими трансмиссиями гидрообъемные трансмиссии. В конструкцию такой трансмиссии входят насосы, гидромоторы, гидроцилиндры, соединяющие их рабочие линии высокого и низкого давления, а также регулирующие и вспомогательные устройства.

По возможности регулирования различают трансмиссии нерегулируемые и регулируемые. В последних, количество жидкости поступающей в гидродвигатель в единицу времени, может изменяться за счет изменения сопротивления участка трубопровода (дросселированием) и регулированием производительности насоса путем изменением рабочего объема (объемное регулирование).

По количеству насосов (потоков) различают трансмиссии однопоточные и многопоточные. В однопоточных питание гидродвигателей происходит от одного насоса или группы их, подающих жидкость в одну линию. В многопоточных гидродвигатели питаются двумя и более насосами, которые подают жидкость в несколько напорных линий.

Схему гидрообъемной трансмиссии с нерегулируемыми насосами и дроссельным регулированием скорости применяют в приводах рабочих органов и механизмов, движение которых имеет остановочный характер (привод подъема отвалов бульдозеров и автогрейдеров, ковшей скреперов и одноковшовых экскаваторов).

Закрытую схему с объемным регулированием скорости движения применяют для привода рабочих органов, постоянно работающих во время технологического цикла машин (привод рабочего хода экскаваторов непрерывного действия, многоковшовых погрузчиков и конвейеров, грейдер — элеваторов).

Применение насосов переменной производительности с регуляторами мощности позволяет автоматически изменять скорости рабочих органов в зависимости от внешней нагрузки. С увеличением скорости при уменьшении нагрузки повышается производительность машины. Уменьшение скорости при увеличении нагрузки снижает динамические нагрузки и повышает надежность машины.

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 3345 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Презентация по технологии на тему «Трансмиссия: Электрическая, гидравлическая и пневматическая»

Описание презентации по отдельным слайдам:

ТЕМА УРОКА: Трансмиссия: электрическая, гидравлическая, пневматическая 6 класс

Трансмиссия- позволяет изменять скорость и направление движения рабочего органа По способу передачи энергии от мотора к рабочему органу трансмиссии делятся на механические, электрические, гидравлические и пневматические.

Любая машина состоит из 3 основных частей. Двигатель. Передаточный механизм. 3.Исполнительный механизм. Вспомни!

Электрическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью электричества. Схема электрической трансмиссии 1.Двигатель 2.Гениратор 3.Электродвигатель

В электрической трансмиссии двигатель технической системы передаёт вырабатываемую им механическую энергию электрическому генератору. От генератора электрическая энергия по проводам направляется к электрическому двигателю, который соединен с рабочим органом. Преимуществ у электрической трансмиссии много. Взять хотя бы для примера характеристики электромотора, идеальные для автомобиля. Он выдаёт максимальную мощность на любых оборотах. Как следствие, чем ниже обороты, тем больше крутящий момент. Максимума он достигает при оборотах равных нулю. Именно поэтому тепловозы могут сдвинуть с места состав массой многие тысячи тонн. Электромотор не надо запускать и заставлять его работать на холостом ходу. Он всегда готов к работе. Становятся не нужны такие сложные и дорогостоящие агрегаты, как коробка передач или вариатор.

Гидравлическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью жидкости.

Гидротранмиссию также называют гидравлической передачей. Как правило в гидравлической трансмиссии происходит передача энергии посредством жидкости от насоса к гидромотору. Гидростатические трансмиссии используют в машинах и механизмах, где необходимо реализовать передачу больших мощностей, создать высокий момент на выходном валу, осуществлять бесступенчатое регулирование скорости. Гидростатические трансмиссии широко применяются в мобильной, дорожно-строительной технике, экскаваторах бульдозерах, на железнодорожном транспорте — в тепловозах и путевых машинах.

Пневматическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью сжатого газа.

Пневматический привод содержит элементы, аналогичные элементам гидравлического привода. От первичного двигателя механическая энергия с помощью ремённой передачи передаётся на компрессор. Компрессор сжимает воздух и создаёт в баке повышенное давление. Из бака воздух под давлением передаётся по шлангам к двигателю.

ПОДУМАЙ: Почему в огромных грузовиках, работающих в карьерах (местах добычи песка, руды) устанавливают не механическую, а электрическую трансмиссию?

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ Технология. 6 класс: учеб. для общеобразоват. организации / (В.М. Казакевич и др.); под ред. В.М. Казакевича.-М. : Просвещение, 2019.-176 с. : ил.-ISBN 978-5-09-071667-3 ССЫЛКИ НА ИСТОЧНИКИ Графические изображения взяты из поисковой системы яндекс

СПАСИБО ЗА УРОК!

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

География: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Педагогика и методика преподавания географии в условиях реализации ФГОС

Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей

Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

• Все материалы
• Статьи
• Научные работы
• Видеоуроки
• Презентации
• Конспекты
• Тесты
• Рабочие программы
• Другие методич. материалы

• Шанина Наталья БорисовнаНаписать 1802 11.11.2020

Номер материала: ДБ-1481261

• География
• Презентации

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

В России ввели День отца

Время чтения: 1 минута

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

В Москве планируют внедрить экспресс-тестирование на коронавирус в школах

Время чтения: 1 минута

Минобрнауки РФ планирует рассказывать о молодых ученых в формате Science Slam

Время чтения: 1 минута

Екатерина Костылева из Тюменской области стала учителем года России – 2021

Время чтения: 1 минута

На «Госуслугах» пройдет эксперимент по размещению документов об образовании

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

iSopromat.ru

называется система взаимосвязанных устройств для приведения в движение одного или нескольких твердых тел, входящих в состав машины или механизма. Основными типами приводов являются: .

Механизм – это система, предназначенная для преобразования движения одних твердых тел в требуемые движения других твердых тел. Если в преобразовании движения, кроме твердых тел, участвуют жидкие или газообразные тела, то механизм называется соответственно гидравлическим или пневматическим.

Среди гидравлических механизмов наибольшее распространение имеет гидравлический привод (гидропривод).

Гидравлический привод

В состав гидропривода входят гидронасос и гидродвигатель. Гидронасосом называется устройство для преобразования механической энергии твердого тела в механическую энергию жидкости.

Гидродвигатель – это устройство, предназначенное для преобразования механической энергии жидкости в механическую энергию твердого тела. Часто одно и то же устройство может выполнять как функцию насоса, так и функцию двигателя.

На рисунке 33 показана схема типового гидропривода (часто применяемого в машинах-автоматах). Гидродвигатель 1 (обычно называемый гидроцилиндром) выполнен в виде поршня, перемещающегося в цилиндре под действием сжатой жидкости.

Насос 2 может быть любого вида. Для изменения движения поршня гидроцилиндра служит распределитель 3. В положении распределителя, указанном на схеме, жидкость поступает в левую полость гидроцилиндра и поршень идет вправо (рабочий ход). При перемещении подвижной части распределителя влево жидкость от насоса идет в правую полость гидроцилиндра и поршень идет влево. Перемещение подвижной части распределителя достигается путем переменного включения двух злектромагнитов 6.

Тормозное устройство 4 при рабочем ходе включено в сливную линию. Оно выполнено в виде регулируемого дросселя – устройства, в котором перемещение подвижной части вызывает уменьшение площади сечения для прохода жидкости (проходного сечения). При уменьшении площади проходного сечения увеличивается давление в сливной полости гидроцилиндраи происходит торможение. Переливной клапан 5 служит для слива в бак части жидкости, подаваемой насосом, при уменьшении скорости поршня. Пружина клапана подобрана так, что он открывается по достижении определенного давления.

Гидродвигатель 1 в рассматриваемой схеме называется объемным, т.к. преобразование энергии жидкости в механическую энергию поршня происходит при периодическом изменении объема его рабочих полостей. Соответственно и весь гидропривод называется объемным. Этот гидропривод можно назвать также гидравлическим механизмом, предназначенным для преобразования вращательного движения вала насоса в прямолинейное поступательное движение поршня.

Как и в механизме, состоящем только из твердых тел, уравнение движения гидравлического механизма есть дифференциальное уравнение второго порядка, из которого находится зависимость обобщенной координаты механизма от времени. Отличие состоит лишь в том, что в него входят параметры, зависящие от давления жидкости в разных частях механизма.

Для объемного гидропривода, показанного на рисунке 33, уравнение движения (при постоянной приведенной массе) имеет вид:

где
mпр – приведенная масса движущихся частей насоса,
РД – приведенная движущая сила,
РС – приведенная сила сопротивления.

Давление p1 зависит от давления на выходе из насоса и потерь давления в напорной линии. Давление р2 зависит от потерь давления в сливной линии и потерь давления в тормозном устройстве. В приведенных формулах А1 – площадь поршня; АШ – площадь штока.

Пневматический привод

Пневмопривод обычно по своему устройству аналогичен гидроприводу, только насос заменяется источником сжатого воздуха, а вместо сливной линии и сливного бака вводится линия, соединяющая нерабочую полость цилиндра с атмосферой.

Для решения задач динамики механизмов с пневмоприводом необходимо знать уравнения массового расхода газа при истечении газа из емкости, где поддерживается постоянное давление, и при движении газа по трубопроводу с учетом местных сопротивлений.

Здесь определяется массовый расход газа в отличие от задач динамики гидропривода, где принято определять объемный расход жидкости. Это различие связано с тем, что объем газа существенно зависит от давления и температуры.

Электрический привод

Электропривод представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электродвигателя и механической части в виде одного или нескольких типов механизмов для преобразования вращения ротора в требуемое движение исполнительного механизма. Электропривод может использоваться, в том числе, и для приведения в действие насоса гидропривода или компрессора в пневмоприводе.

Для исследования динамики электромеханической системы применяют уравнения Лагранжа-Максвелла, которые имеют форму уравнений Лагранжа второго рода и позволяют автоматически получать не только уравнения движения механической части системы, но и связанные с ними уравнения электрической части.

Эти вопросы обычно подробно изучаются в университетских курсах теории механизмов и машин и в данном коротком курсе не рассматриваются.

Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

Электрическая гидравлическая пневматическая трансмиссия в технических системах

Рис. 41. Системы рычажного управления а — от педали; б — от рукоятки

Гидравлическая система управления может быть безнасосной и насосной (рис. 42). В безнасосной системе (см. рис. 42, от) давление жидкости в командном и исполнительном цилиндрах создается усилием руки или ноги машиниста по принципу сообщающихся сосудов. При нажиме на педаль кулачок, вращаясь, оказывает давление на шток поршня 8, который, перемещаясь по цилиндру, давит на рабочую жидкость. Под действием поршня жидкость вытесняется из командного ццлиндра и по трубке попадает в исполнительный цилиндр. Созданное давление приводит к перемещению поршня и штока исполнительного цилиндра и рычага, затягивающего ленту тормоза. При прекращении торможения система под действием пружины возвращается в исходное положение. Утечка масла в системе компенсируется поступлением ее из бачка.

Рис. 42. Гидравлические системы
а — безнасосная; 6 — насосная (следящая)

Безнасосная гидравлическая система управления непосредственного действия при длительной работе требует от машиниста значительных затрат энергии. Для облегчения работы и создания возможности машинисту чувствовать нагрузку исполнительного органа применяют гидравлические следящие системы. В этих системах используют насосы, развивающие давление до 30 МПа (300 кгс/см2). Пример применения следящей системы для управления рулевым механизмом показан на рис. 42, б.

При вращении штурвала вправо или влево золотник, перемещаясь, попеременно открывает отверстия А или Б подачи масла в цилиндр, в результате чего поршень начинает двигаться вместе со штоком и рейкой, вращая зубчатый сектор. Зубчатый сектор в свою очередь поворачивает рулевую сошку и соединенную с ней продольную рулевую тягу. Движение последней передается управляемым колесам. Нейтральное положение золотника (отверстия А и Б закрыты) соответствует прямолинейному движению машины. Данные системы являются высокочувствительными и значительно облегчают труд водителя.

Для управления многими механизмами применяют также усилители пневматического действия, которые, в отличие от гидравлических, имеют большую плавность в работе, простоту изготовления и надежность действия. Однако давление воздуха в пневматических системах значительно ниже давления жидкости в гидросистемах. Это приводит к тому, что для получения заданных рабочих усилий необходимо создавать исполнительные органы (пневмокамеры) значительных конструктивных размеров и массы.

Электрическую систему управления используют только в машинах, имеющих электрический или дизель-электрический привод. Электрическая система отличается компактностью конструкции, надежностью действия и возможностью применения автоматики и блокировки. Электродвигатели мощностью до 15 кВт включают контроллерами или кнопками. Более мощные двигатели включают обычно при помощи магнитных станций-контакторов, управляемых специальными ко-мандоаппаратами.

Трансмиссии. Трансмиссией называется система, кинематически связывающая отдельные узлы машины, при помощи которой трансформируется движение и усилие от двигателя к исполнительному органу.

Трансмиссии бывают механические, гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные.

На рис. 43 представлены схемы канатно-блочной и гидравлической трансмиссии привода управления отвалом бульдозера.

Канатно-блочная трансмиссия (рис. 43, а) с применением полиспастных устройств проста в изготовлении и удобна в эксплуатации, передает движение к рабочему органу, расположенному на значительном расстоянии от двигателя.

Вращением рукоятки нажимная гайка, перемещаясь по нарезанной части оси барабана, передвигает внутреннюю полумуфту конусного фрикциона до упора в конусную часть барабана. Вращающий момент от зубчатого колеса передается на барабан за счет сил трения, возникающих на контактируемых поверхностях. Канат навивается на барабан и совершается подъем отвала.

Поворотом рукоятки в обратную сторону нажимная гайка перемещается по нарезке обратно, увлекая за собой внутренний конус фрикциона, и фрикционный механизм выключается.

Недостатком канатно-блочных систем является то, что они не создают напорных усилий. Опускание и заглубление отвала происходит под действием сил тяжести отвала и толкающей рамы.

Рис. 43. Схемы трансмиссий а — канатно-блочная; б — гидравлическая

Гидравлическая трансмиссия (рис. 43, б) лишена этого недостатка, так как имеет цилиндры двухстороннего действия. Насос, работающий от двигателя, нагнетает жидкость по трубопроводам в гидроцилиндры. Направление движения жидкости в пространство над поршнем или под поршнем регулируется золотником. Подъем и опускание отвала осуществляется штоками гидроцилиндров. Масло поступает в магистраль из бачка через фильтр. При давлении жидкости в системе больше номинального срабатывает предохранительный клапан. Преимущество такой системы — возможность передавать движение нескольким гидроцилиндрам и создавать принудительное заглубление отвала.

Пневматические трансмиссии работают аналогично гидравлическим приводам.

Обладают большой плавностью в работе, но в силу небольших давлений (0,6— 0,7 МПа) не могут реализовать больших усилий.

Электрическая трансмиссия служит для передачи энергии электрического тока от его источника к исполнительному органу. В трансмиссиях этого типа исполнительный орган приводится в движение механизмом, управляемым электродвигателем.

Комбинированная трансмиссия может быть электрогидравлической, электропневматической, дизель-электрической и дизель-пневматической. Трансмиссии этого типа применяются в тех случаях, когда режимы работы двигателей не соответствуют режимам работы рабочих органов машины.

Источник: nevinka-info.ru