Гидростатическая трансмиссия что это такое

Что такое отвал?

Основное рабочее оборудование бульдозеров навешивается спереди базовой машины, управляется путем канатной системы блочного типа с однобарабанной фрикционной лебедкой или гидравлическим узлом. Во втором варианте применяется один или несколько насосов, трубопроводы и цилиндры.

Также к оснащению бульдозеров относится толкающая рама, система корректировки рабочего органа. Отвал представляет собой сварную конструкцию, включающую в конфигурацию лобовой лист с криволинейным очертанием, козырек, верхнюю и нижнюю коробку жесткости, вертикальные усиливающие ребра и боковые стенки. Тыльная часть моделей с неповоротным отвалом оборудована проушинами для соединения рабочего органа с толкателями в виде раскосов и брусьев. Поворотные аналоги снабжаются шаровым гнездом и пятой, агрегирующей с толкающей рамой. Лист лобовой сварен из пары продольных элементов с нижней плоской частью и верхним криволинейным аналогом.

Толкающие устройства

Бульдозер – это техника, оснащаемая толкающими приспособлениями трубчатого или коробчатого сечения. На каждую единицу, как правило, монтируется по одному раскосу и брусу в каждую сторону. Элементы крепятся с одного бока к основной раме, а с другого направления – к отвалу. Надежность соединения обеспечивается посредством проушин, крестовин, опорных пальцев. Для моделей с поворотным рабочим органом подобное оборудование представляет собой универсальную площадку в виде подковы, состоящую из пары идентичных сваренных посередине половинок.

В соединительных частях предусмотрена шаровая пятка, а с противоположной стороны – распорная пластина. Она служит для придания дополнительной жесткости раме универсального типа. На верхней части каждой половины приварены по три кронштейна с проушинами для фиксации толкателей. Такая конструкция позволяет устанавливать отвал в плане под различными углами. На раме также предусмотрены кронштейны для крепления гидравлических цилиндров.

Работа отвала

К нижнему отвальному листу крепятся сменные ножи (один средний элемент и пара боковых аналогов). Для этой цели используются болты с потайными головками. Детали заточены с обеих сторон, что позволяет переставлять их при затуплении.

Изменение рабочего органа в плане и поперечной плоскости выполняется механическим путем после полной остановки техники. В некоторых конструкциях предусмотрено изменение позиции за счет гидрофицированных приспособлений. Они управляются из кабины оператора, без оставления кабины. Это значительно сокращает время на регулировку отвала и разработку грунтов различной плотности.

Рыхлители

Что такое бульдозер, мы рассмотрели выше. Из рабочего оборудования этой машины стоит также отметить рыхлители. Основным элементом этого агрегата является зуб, который состоит из посадочного хвостовика, наконечника, защитной накладки и крепежных деталей.

_01.jpg

В современных устройствах используются стойки (в качестве несущих частей бульдозерного оборудования). Они могут быть трех видов: изогнутые, прямые или с частичным изгибом. Чаще всего встречаются модели изогнутого вида, поскольку в процессе рыхления они испытывают меньшую напряженность. При этом элементы подвержены заклиниванию при обработке средних и больших глыб на мерзлой и плотной почве. Прямые или слегка изогнутые аналоги в этом плане практичнее.

CATERPILLAR D10T

Первый экземпляр D-серии был выпущен в далёком 1978 году. На то время это был самый мощный бульдозер в мире. Серия «Т» сменила модели «N» и «R». За долгие годы эксплуатации доказал свою высокую производительность и эффективность. Весит D10T 66 тонн. На нём установлен мощный двигатель в 671 л.с. Длина вместе со всеми прицепленными агрегатами достигает 7,7 м, а высота 4 м двигатель позволяет «разогнать» землеройную машину до 12,5 км/час. При работе в крутых карьерах на ходовую часть устанавливается дополнительная система безопасности, чтобы при эксплуатации машина не перевернулась.

Эти модели выпускаются и сейчас. Конструкторы усовершенствовали технические характеристики бульдозера, добавив к наименованию D10T цифру «2».

KOMATSU D375A-6

Среди собратьев землеройной техники, эта модель японского производителя, пожалуй, самая быстрая. D375A-6 может развить скорость до 15,8 км/час.

На нём установлен двигатель «SAA6D170E-5» с турбонаддувом и системой охлаждения. Мощность движка 646 л.с. Машина отвечает всем экологическим требованиям и критериям безопасности. Общий вес бульдозера 72 тонны.

Универсальная модель позволяет эксплуатировать её в любых условиях, обеспечивая высокую производительность. Применяются два типа отвала, объёмом 18,5 и 20 кубометра. Последний экземпляр сошёл с конвейера в 2009 году, но «D375A-6» продолжают эксплуатировать и сейчас.

Caterpillar SEM 822D

Самый лучший бульдозер бренда SEM производится в Китае под контролем компании Caterpillar – ведущей мировой корпорации по выпуску тяжелой спецтехники со штаб-квартирой в США. Несмотря на все плюсы этой модели, высокая стоимость самого бульдозера и его обслуживания не позволяет ему подняться в рейтинге.

Технические характеристики

Дизель с турбонаддувом

«ЧТЗ Т-170»

Модель называют лучшим отечественным бульдозером за отработанную десятилетиями конструкцию. Выпускался в Челябинске в 1988-2002 годах на базе глубоко модернизированной конструкции «Т-100», которую считают легендой отечественного тракторостроения.

Машины данного семейства имеют распространение во всей стране, адаптированы к любой климатической зоне, имеют более 70 видов комплектаций.

Технические характеристики

Четырехтактный дизельный, с турбонаддувом, многотопливный

  • стандартное;
  • для строительства;
  • для дорожной службы;
  • для коммунального хозяйства;
  • для лесозаготовок.
  • прямой – 3,42 м;
  • полусферический – 3,31 м
  • 500 мм – стандартная;
  • 920 мм – болотоход

Liebherr 754

Тяжелая мощная машина для работы с большими объемами грунтов последнего поколения. Отличается высокими показателями производительности при продуманных решениях, снижающих затраты на эксплуатацию.

Гидростатическая трансмиссия автоматически подстраивается под изменяющуюся нагрузку, регулируя усилие тяги.

Кабина с широким круговым обзором специально спроектирована для наибольшего удобства оператора, изолируя его от вредных производственных факторов.

Технические характеристики

Дизельный, 6-цилиндровый, с турбонаддувом

  • сферический – 8,9 куб. м;
  • полусферический – 11,7 куб. м

Shantui SD22 (ЧТЗ)

Сравнительно недорогой относительно других машин аналогичного тягового класса. Срок окупаемости бюджетной техники меньше, несмотря на ее меньшую надежность. Поэтому для работы не в экстремальных условиях крайнего Севера техника китайской марки (в том числе совместной сборки) нашла применение, занимая долю рынка 30-40%.

«Шантуй СД 22» создан с применением технологий американской компании Cummins и японской Komatsu. Использованы проверенные временем технические решения.

Технические характеристики

Дизель, 6 цилиндров, турбонаддув

  • прямой – 6,4 куб. м;
  • угловой – 4,7 куб. м;
  • U-образный – 7,5 куб. м
  • болотоход – 910 мм;
  • стандартная – 560 мм

Komatsu 375A-5 2

Японские машины от Komatsu – лучшие бульдозеры в мире в классе 50 тонн. Надежны в эксплуатации, при должном уходе без серьезных поломок служат больше 20 тысяч моточасов.

Отличается хорошими рабочими качествами и удобством работы оператора. Эргономичная современная кабина с тонированными стеклами, высокой шумоизоляцией, мягким креслом с регулировкой и подлокотником.

Технические характеристики

Дизельный, 6-цилиндровый, с турбонаддувом

  • полусферический 18,5 куб. м;
  • сферический 22 куб. м

Промтрактор T-50.01

В 1980 году с конвейера Чебоксарского завода сошёл карьерный бульдозер на гусеничном ходу. Весит модель в полном снаряжении 93,5 тонны, а мощность двигателя 750 л.с.

Конструкторы установили на машине U-образный отвал, что позволяет эксплуатировать Т-50.01 в сложных карьерных условиях. Машина может углубить свой основной рабочий инструмент в грунт на 1 м. отвал может передвигать 28 кубометров земли.

В новейшее время модель модернизировали, так что теперь она легко работает в любых условиях. Способна машина не только передвигать землю, но и работать в скальных и мёрзлых грунтах.

ЧТЗ Т-800

Впервые советские конструкторы легендарного Челябинского тракторного завода представили Т-800 в 1983 году. На то время по габаритам и весу советский бульдозер занимала 2-е место в мире.

Советская машина, сойдя с конвейера, сразу начала работу на строительстве Южно-Уральской атомной электростанции. Сразу зарекомендовал себя как усердный труженик. На нём, в отличие от зарубежных аналогов, установлен 6-цилиндровый двигатель, мощностью 820 л.с. Весит машина 106 тонн.

Технические характеристики и мощность позволяют Т-800 работать в условиях Крайнего Севера, где он легко справляется с вечной мерзлотой. Используют гиганта и на строительстве крупных объектов.

KOMATSU D475A-5SD

Специалисты отмечают, что это лучший экземпляр в линейке землеройных машин в соотношении мощности и габаритов. Японские специалисты улучшили ходовую часть на этой модели, а также защитили её от внешних воздействий.

Весит эта махина 108 тонн, а объём отвала составляет 34,4 кубометра. Длина машины составляет 11,5 м, а высота 4,6 м. Объём двигателя составляет 890 л.с., что позволяет справиться со сложными задачами. Развивает скорость до 14 км/час.

Читайте также  Трансмиссия imperia в сборе krmn a23

Благодаря техническим усовершенствованиям этот бульдозер может работать в экстремальных условиях. При доставке на место эксплуатации некоторые агрегаты собирают в блоки для удобной транспортировки.

ACCO Dozer

ACCO Dozer — это самый крупный бульдозер за всю историю. Собран был по заказу правителя Ливии. Заказал он для своих грандиозных планов, но первоначально предназначался для многих работ.

К сожалению, в настоящее время уже не существует той фирмы, которая его собирала. Но бульдозер не был утилизирован, он стоит на одной из смотровых площадок.

Komatsu D575A-3SD

Komatsu D575A-3SD — эта модель довольно необычна в своем роде. Впервые появилась в 1904 году. Создал американский ученый по имени Бенджамин Холл. Но существует и такая версия, что изготовлены были британской компанией Хорнсби, которая впоследствии решила продать все свои изобретения Бенджамину.

Этот бульдозер стал одним из первых, что применялся при работе. Многие отмечают, что уже издали машина вызывает уважение, а вблизи и вообще потрясала своими параметрами. Высотой она была почти в 3 человеческих роста. Но больше всего поражала его масса.

Это самый настоящий помощник человека на строительных работах. В числе топлива предусмотрена солярка. Для этой машины был создан специальный отвал.

Бульдозер возможно применять на открытых карьерных работах. Буквально через некоторое время запустился в серийный выпуск. Готовые машины отправились в США, Австралию, где применялись на различных горнорудных и угольных участках.

В настоящее время мощность машины была еще больше увеличена специалистами. Модель обладает такими параметрами, которые обеспечивают высокую производительность. Практически не имеет конкурентов, так как заняла свое почетное место.

Fiat-Allis FD50

Fiat-Allis FD50 — в настоящее время эта модель считается усовершенствованной, а поступила в эксплуатацию в 1974 году. В разработке бульдозера участвовали не только американские, но и итальянские специалисты.

Бульдозер выполнен на высоком уровне с лучшими техническими характеристиками. В него был установлен особый двигатель, который имеет мощность около 600 литров.
Но, к сожалению, со временем из-за отсутствия финансов проект пришлось закрыть.

Последняя модель была выпущена в 1989 году, но даже несмотря на все это, машины до сих пор продолжают работать на многих строительных площадках.

Расчет гидравлической передачи

Имея гидравлическую схему можно приступить к расчету гидравлической передачи. На основании этого расчета выбираются гидронасосы, гидромоторы и другая гидроаппаратура.

3.2.1 Подбор гидронасосов и гидромоторов гидропривода

Гидростатическая передача состоит из гидронасоса и двух гидроматоров фирмы SAUER-DANFOSS. Определим диапазон регулирования гидропередачи по скорости

где: — диапазон регулирования;

— максимальная скорость трактора, км/ч.

Минимальную расчетную скорость сортиментовоза найдем из условия использования полной мощности двигателя, подводимой к контуру и максимальной силы тяги.

где: — мощность подводимая к контуру;

— общий КПД трансмиссии.

Общий КПД трансмиссии можно определить следующим образом:

— КПД гидропередачи, принимаем ;

— КПД тандемной тележки, принимаем.

Минимальная скорость сортиментовоза, исходя из использования полной мощности, будет равна:

Максимальную скорость сортиментовоза, чтобы не ухудшить скоростные показатели, принимаем равной максимальной скорости аналогов:

Определим минимальную подачу гидронасоса. Она определяется из условия реализации всей мощности, подводимой при движении сортиментовоза к силовому контуру:

— номинальное рабочее давление в гидросистеме, принимаем ;

— давление подпитки, принимаем ;

— минимальная подача насоса, м3/сек;

— внутренний КПД гидронасоса:= 0,92

— объемный КПД гидронасоса, принимаем :

— максимальная мощность подводимая к насосу, принимаем

Определяем максимальную подачу гидронасоса.

Регулирование будет производиться гидронасосом и гидромоторами.

То есть диапазон регулирования гидропередачи равен :

где: — диапазон регулирования гидронасоса.

Диапазон регулирования делится на 4 поскольку регулирование осуществляется изменением объемов насоса и моторов, кроме того, один мотор может быть отключен. Это также уменьшает расход жидкости. Исходим из того что рабочие объемы насоса и моторов равны.

Тогда максимальная подача гидронасоса определяется выражением:

Имея номинальное давление в системе, максимальную производительность гидронасоса , подбираем насос. Подходит аксиально — поршневой насос фирмы SAUER-DANFOSS типоразмера 90R130.

Его характеристики следующие:

— рабочий объем — 130 см3/об;

— максимальное число оборотов — 3400 об/мин;

— производительность: при 2200 об/мин — 286 л/мин;

— номинальное давление — 42 мПа;

Выбрав гидронасос выбираем гидромотор. Объем гидромотора должен позволять изменить частоту вращения его вала до 3500 об/мин, то есть соответствующий изменению скорости от 0 км/ч до 25 км/ч.

Выбираем аксиально — поршневой гидромотор SAUER-DANFOSS типоразмера 51V160, со следующими характеристиками:

— рабочий объем — 160 см3/об;

— максимальное число оборотов — 3550 об/мин;

— номинальное давление — 42мПа;

— максимальный крутящий момент — 25,5Нм/мПаР =1070 Нм;

Избыток рабочей жидкости через напорный клапан в гидробак. Утечки гидронасоса, гидрораспределителя так же собираются и сливаются в гидробак.

Так же имеется система отвода части жидкости из основного контура через радиатор в бак, состоящая из гидрораспределителя с гидроподжимом и клапана, поддерживающего давление во всасывающей магистрали. Циркуляция жидкости в системе происходит следующим образом. При нулевой производительности насоса давление в обоих магистралях одинаково и следовательно золотник гидрораспределителя находится в среднем положении, то есть он закрыт и не пропускает жидкость. При перепаде давления между магистралями силового контура, когда насос имеет нулевую производительность, золотник гидрораспределителя под действием разности давлений перемещается в положение, при котором сливная магистраль получат сообщение с переливным клапаном. И нагретая после гидромоторов жидкость сливается в бак через радиатор, тем самым охлаждаясь. А свежая жидкость из бака через систему подпитки наполнит всасывающую магистраль, поддерживая в ней постоянное давление. Так часть рабочей жидкости циркулирует через распределитель, клапан, радиатор, бак, систему подпитки.

Фильтр, в сборе с вакуумметром, поставляется вместе с насосом.

Тонкость фильтрации — 10 мк. В гидросистеме используется масло Mobil rluid 300:

— диапазон рабочих температур .

3.2.2 Тяговая характеристика трактора с гидрообъемной передачей. Характеристика гидропередачи

Целью расчета является построение характеристики передачи. Силовая передача гусеничного движителя должна иметь характеристику, при которой изменение нагрузки на ведущих колесах машины не должно влиять на режим работы двигателя. Двигатель должен работать на постоянной мощности при постоянных оборотах. Это требование можно записать в следующем виде:

где: — сила тяги машины, кН;

— скорость движения машины, км/ч;

— общий КПД машины;

— мощность приводного двигателя, кВт.

Если принять, то получим теоретическую характеристику:

Это есть гиперболическая зависимость. Таким образом между силой тяги машины и скоростью ее движения должна быть гиперболическая зависимость. Фактический КПД может иметь более или менее значительное отклонение от теоретической характеристики. На основании анализа силового потока можно утверждать, что изменение давления и расхода жидкости в гидросистеме, будет так же происходить по гиперболическому закону (без учета КПД гидропередачи).

Формулы для расчета и построения графика функции ,следующие:

где: — производительность насоса, л/мин;

— число оборотов вала насоса, об/мин;

— рабочий объем насоса, см3/об;

— коэффициент изменения объемного веса: ,

где: — коэффициент объемного сжатия;

— давление в гидросистеме.

Для простоты расчетов примем, что изменение объемного веса жидкости постоянно и вычислено при максимальном давлении, тогда

где: — мощность подводимая, кВт;

где: и — объемный КПД соответственно гидронасоса и гидродвигателя;

и — внутренние КПД соответственно гидронасоса и гидродвигателя;

— КПД соединительных магистралей.

Значение изменения КПД гидронасоса и гидромотора взяты из их характеристик.

Расчеты функции сводим в таблицу 3.1.

Учитывая, что в машине два мотора и рассматривая прямолинейное движение, результаты и нужно удвоить.

На основании таблицы 3.1 строим график, изображенный на рисунке 3.1.

колесный сотриментовоз комбинированная трансмиссия

Таблица 3.1. Изменение давления в зависимости от изменения производительности насоса при n=2000 об/мин

Телескопический погрузчик AGRI STAR 37.7 DIECI

Отличная управляемость, точные движения, максимальная мощность, абсолютный комфорт, экологичность.

AGRI STAR 37.7 Dieci представляет собой сочетание традиций и технологий и может удовлетворить все потребности фермера.

Новые экологичные двигатели имеют более высокую производительность, опционально — полное электронное управление, в сочетании с новой гидростатической трансмиссией с двумя передачами, позволяет резко уменьшить потребление топлива до 20%.

Читайте также  Кар паркинг гелик трансмиссия

Основные характеристики AGRI STAR 37.7 Dieci:

— максимальная нагрузка — 3700 кг

— мощность двигателя — 127 л.с.

— вылет стрелы — 7,35 м

Сконструирована из комплектующих последнего поколения, с поддержкой многокомпонентной трансмиссии, что значительно облегчает маневренность, делая движения машины плавными и точными.

Максимальная мощность 127 л.с. Расход топлива сократился более чем на 20% с новым двигателем, который соответствует самым последним нормативам по уровню выбросов.

Отличие техники DIECI от конкурентов – это новое поколение дизайна кабины, которое значительно совершенствует машину эстетически, повышает шумоизоляцию, улучшает вентиляцию отсека двигателя.

40 км/ч (ограничено в соответствии с нормативами), с высоким тяговым усилием, мощное ускорение и плавное движение в полной безопасности.

Идеальный баланс между системами контроля скорости и мощности, высокой надежностью, обеспечивает исключительную производительность буксировки и работы под нагрузкой.

Система цепного привода демонстрирует потрясающую производительность, снижает нагрузку на цилиндр выдвижения стрелы и увеличивает срок службы механизма выдвижения в целом.

Новое поколение гидростатической трансмиссии позволяет легко и точно маневрировать. Комбинированное использование электронного акселератора и педали точного управления, может сделать возможным медленное и контролируемое продвижение, даже в сочетании с движением стрелы на максимальной скорости.

Запатентованная система предназначена для увеличения угла наклона рабочего органа и особенно актуальна при разгрузке ковша с поднятой стрелой.

Современные механические и электронные двигатели, соответствуют всем экологическим нормам по токсичности выхлопных газов, действующим в Европе и Азии.

Это первое, что вы чувствуете на борту Agri Star. Максимально эргономичное расположение элементов управления делает его простым, интуитивно понятным и удобным при использовании машины.

Непревзойденный уровень технологичности с новым бортовым компьютером.На дисплее четко и в режиме реального времени отображается вся информация, необходимая для выполнения рабочих операций.

Полуавтоматическая система кондиционирования, с 7-ю вентиляционными воздуховодами, позволяет создать идеальную циркуляцию воздуха в салоне. Открытие верхнего люка кабины и заднего стекла на всех моделях позволяют обеспечить отличную вентиляцию во время работы.

С самой большой дверью для машин данного класса, доступ в кабину будет легче и безопаснее. Внутреннее пространство было разработано с учетом того, чтобы максимально облегчить работу оператора.

Шумоизоляция, регулируемый по высоте и вылету руль, электрический стеклоподъемник, отсеки для хранения вещей и различные функции, такие как кондиционер, стерео, солнцезащитный козырек и пневматическое эргономичное сиденье позволяют работать в условиях полного комфорта.

Конструкция кабины и максимальная площадь остекления позволяют добиться обзора на 360 °.

Новый джойстик 4 в 1 входит в стандартную комплектацию и обеспечивает полный контроль над машиной. Встроенный реверсивный блок делает значительно более быстрым изменение направления движения. Гидрораспределитель с функцией Flow Sharing позволяет одновременно выполнять несколько движений.

Многолетний опыт работы инженеров DIECI позволил разработать сложную систему пневматической подвески, установленной на стреле (опционально), чтобы свести к минимуму колебания при движении по неровной и пересеченной местности. Высокоэффективная система рулевого управления дает ощущение легкого вождения, даже при самых высоких нагрузках вращение рулевого колеса всегда оказывается плавным и информативным. Маневренность и компактность являются основными преимуществами машины. Радиус разворота минимален для машин данного класса.

Педаль особенно важна в условиях, когда скорость движения должна быть значительно уменьшена для обеспечения подачи максимальной гидравлической мощности для используемого оборудования. Тормозная система с сервоприводом обеспечивает безопасное и управляемое торможение за счет снижения необходимой нагрузки на педаль.

Каждый радиатор может быть оснащен гидравлическим реверсивным вентилятором, что позволяет получить значительную экономию топлива, а также выполнять необходимые операции по очистке в грязной и пыльной среде.

Двигатель

Высокая производительность новых механических двигателей FPT с мощностью 127 Л.С., которые соответствуют правилам и нормам выбросов Stage 3A.

Устройство поперечного выравнивания (опционально) с возможностью наклона до ± 8°, позволяет работать в полной безопасности на неровных поверхностях.

Компенсационный цилиндр (ПАТЕНТ DIECI) выравнивает положение рабочего органа при перемещении стрелы. Размещен внутри подъемного цилиндра, что значительно увеличивает его срок службы.

Системы безопасности

Каждая машина Dieci оснащена устройством управления, которое, в режиме реального времени, анализирует данные о стабильности положения и, в случае достижения заданных пороговых значений, немедленно блокирует движения, увеличивающие нагрузку.

Кабина стандарта ROPS-FOPS разработана с учетом всех требований по безопасности для предотвращения повреждений при падении груза.

Быстросъемное оборудование

Система сброса давления на гидравлических выходах: облегчает подключение оборудования без каких-либо усилий

Гидравлическая система

Высокий КПД гидравлического насоса (130-170 л/мин) для большей скорости выполнения движений; сокращение времени выполнения операций на 25%, в сравнении с моделью предыдущей серии.

Прочность рамы

Массивная рама характеризует модели Agri Star компании Dieci, роботизированное выполнение всех сварных швов придает конструкции жесткость и обеспечивает полную безопасность даже в условиях наибольшей нагрузки. Машина абсолютно защищена от вибраций и перегибов.

Гидравлические машины.

Гидравлические машины

Гидравлические машины в принципе своей работы основываются на применении закона Паскаля, который говорит, что давление, производимое на жидкость, передается внутри неё во все стороны с одинаковой силой.

Что же такое гидравлический агрегат? Гидравлический — значит работающий за счет давления или движения жидкости, например воды.

В этой статье мы собрали для Вас принцип действия и основные схемы наиболее часто применяемых гидростатических машин.

Содержание статьи

  • Схема и принцип действия
  • Сила давления, КПД и формула машины.
  • Гидравлический аккумулятор
  • Турбина
  • Лопастной насос + видеоматериалы

Гидравлический пресс применяется для получения больших сжимающих усилий, которые необходимы, например, для деформации металлов при обработке давлением (прессование, ковка, штамповка), при испытании различных материалов, уплотнении рыхлых материалов и т.д.

Схема и принцип действия

принцип гидравлической машины

Самая простая схема гидравлической машины, такой как гидравлический пресс состоит из двух цилиндров А и В (малого и большого диаметра), соединенных между собой трубкой С. Такая схема похожа на работу сообщающихся сосудов.

В малом цилиндре расположен малый поршень гидравлической машины D, соединенный с рычагом ОКМ, имеющим неподвижную шарнирную опору в точке О, а в большом цилиндре – большой поршень гидравлической машины (плунжер) Е, составляющий одно целое с платформой F, на котором расположено прессуемое тело G.

Рычаг приводится в действие вручную или при помощи специального двигателя. При этом поршень D начинает двигаться вниз и оказывать на находящуюся под ним жидкость давление, которое передается на поршень Е и заставляет его вместе со столом двигаться до тех пор, пока тело G не войдет в соприкосновение с неподвижной плитой Н.

При дальнейшем подъеме стола начинается процесс прессования (сжатия) тела G.

Если данное устройство служит не для прессования, а только для поднятия груза, т.е. представляет собой так называемый гидравлический подъемник, то неподвижная плита Н в этом случае оказывается лишней и из конструкции исключается.

Вместе с указанными на схеме частями гидравлический пресс снабжается всасывающим и нагнетательным клапанами, регулирующими работу пресса, и клапаном, предохраняющим его от разрыва при чрезмерном возрастании давления (на схеме клапаны не показаны).

Работу гидравлического пресса объясняет закон Паскаля. В котором говорится о гидростатическом парадоксе, когда кружка воды, добавленная в бочку, приводит к ее разрыву.

Сила давления, КПД и формула машины

Установим основные соотношения, определяющие работу пресса. Пусть усилие, действующее на конец М рычага ОКМ, будет называться Q, а плечи рычага ОК = a, КМ = b. Тогда, рассматривая равновесие рычага и составляя уравнение моментов относительно его центра вращения О выводим уравнение

Находим силу передаваемую на поршень D малого цилиндра

и создаваемое в жидкости добавочное гидростатическое давление

где d1 – диаметр малого цилиндра.

Давление ρ передается на поршень Е большого цилиндра, в результате чего полная сила давления на этот поршень, обусловленная силой Q, будет

где d2 – диаметр большого цилиндра.

Из этого выражения видно, что сила P2 может быть получена сколько угодно большой путем выбора соответствующих размеров цилиндров и плеч движущего рычага.

На самом деле действительная сила P2, передаваемая на стол и осуществляющая процесс прессования, оказывается несколько меньше из-за неизбежных потерь энергии на преодоление трения в движущихся частях пресса и утечек жидкости через различные неплотности и зазоры.

Читайте также  Трансмиссия rav4 по годам

Эти потери учитываются введением в формулу коэффициента полезного действия – КПД. Таким образом формула гидравлической машины

Практически этот коэффициент имеет значение от 0,75 до 0,85.

Пример расчета

задача на большой поршень гидравлического машины

Для наглядного примера того как работают малый и большой поршень гидравлического машины рассмотрим простой пример.

Условие: Большой поршень гидравлической машины имеет площадь 50см 2 . Он поднимает груз весом 2000Н. Необходимо определить площадь малого поршня если на известно, что на динамометре определилась сила 300Н. Рычаг в этой задачи не участвует.

S1=(F1*S2)/F2=(300*50*10 (-2) )/2000=0.075 м 2 =7,5cм 2

В современных гидравлических прессах можно получить очень большие давления (до 25 000 т.). В таких конструкциях малый цилиндр выполняют обычно в виде поршневого насоса высокого давления, подающего рабочую жидкость (воду или масло) в большой цилиндр (собственно пресс), часто с добавлением в схему специального устройства – гидравлического аккумулятора, выравнивающего работу насоса.

Гидравлический аккумулятор

Как показывает название – гидравлический аккумулятор служит для аккумулирования, т.е. накапливания, собирания энергии. Он применяется на практике в тех случаях, когда необходимо выполнить кратковременную работу, требующую значительных механических усилий, например, поднять большую тяжесть, открыть и закрыть ворота шлюзов и т.п.

Наиболее широкое применение гидравлические аккумуляторы получили при работе гидравлических прессов, используемые здесь как установки, накапливающие жидкость в период холостого хода пресса и отдающие ее при рабочем ходе, когда подача насосов оказывается недостаточной.

Гидравлический аккумулятор

Гидравлический аккумулятор состоит из цилиндра А, в котором помещен плунжер В, присоединенный своей верхней частью к платформе С, несущей груз большого веса. В аккумулятор по трубе D насосом нагнетается жидкость (вода или масло), которая поднимает вверх плунжер с грузом. При достижении крайнего верхнего положения насос автоматически выключается.

Обозначим вес плунжера с грузом через G, а его полную высоту подъема через Н. Тогда энергия, запасенная аккумулятором при полном подъеме плунжера, будет равна G*H, а создаваемое им в жидкости гидростатическое давление

где F – площадь сечения плунжера

Под таким постоянным давлением находящаяся в аккумуляторе жидкость подводится по трубе Е к гидравлическим машинам – например, прессовым машинам, обеспечивая тем самым их работу с постоянной нагрузкой.

Гидростатическое давление, создаваемой аккумулятором, будет тем больше, чем меньше площадь сечения плунжера.

Гидравлические машины

Однако при чрезмерном уменьшении сечения плунжера последний может оказаться недостаточно прочным. Поэтому при необходимости получения очень больших давлений применяются так называемые дифференциальные аккумуляторы со ступенчатым поршнем.

В этом случае давление на жидкость, находящуюся в цилиндре А, передается через небольшую площадь кольцевого уступа ступенчатого поршня, пропущенного сквозь обе крышки цилиндра (верхнюю и нижнюю), и следовательно, сечение поршня может быть выбрано такого размера, при котором обеспечивается необходимая прочность.

Гидравлическая турбина

Гидравлическая турбина

Гидравлические двигатели служат для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию, получаемую на валу двигателя и используемую в дальнейшем для различных целей, в основном для привода рабочих машин.

Наиболее распространенным представителем этой группы является гидравлическая турбина. Гидравлические турбины обычно для устанавливаются на гидроэлектрических станциях, где они служат приводом электрических генераторов.

Энергия воды преобразуется в турбине в механическую энергию на валу. Вал приводит в движение ротор электрогенератора и механическая энергия превращается в электрическую.

Насос

В насосах, применяемых для подъема и перемещения жидкости по трубопроводам, происходит обратный процесс. Механическая энергия, подводимая к насосам от двигателей, приводящих насосы в действие, преобразуется в гидравлическую энергию жидкости.

насосная установка

На рисунке схематично изображены
А – турбинная установка
Б – насосная установка

Насосы это самые распространенная разновидность гидравлических машин. Они применяются во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Насосы используются в водоснабжении, отоплении, вентиляции, для работы котельной установки и во многих других областях техники.

Подробная схема работы насоса размещена в этой статье

Гидравлические машины весьма широко используются в настоящее время в нефтяной промышленности. Насосы применяются при транспортировке нефти и нефтепродуктов по трубопроводам, при бурении нефтяных скважин для подачи в них промывочных растворов и т.д.

Шестеренные насосы НШ — описание и принцип работы

Шестеренные насосы — гидроагрегат в гидравлической системе самоходной техники или оборудования, нагнетающий давление (или создающий перекачивающее действие) путем ввода шестерен в зацепление и их вывода из зацепления.

Насос НШ является основным узлом гидросистемы (в которой он располагается) — получая механическую энергию от вращения двигателя или электромотора через соединительную муфту, насос в дальнейшем преобразует ее в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости. Нагнетая рабочую жидкость под давлением, через гидравлические трубопроводу в другие гидроузлы и агрегаты, такие как: распределитель, гидромоторы, гидроцилиндры.

Перекачивающее действие одинаковое для каждого насоса. Все насосы (независимо от типа) создают увеличение объема на стороне всасывания и уменьшение объема на стороне нагнетания.

Условное обозначение насоса в гидравлической схеме

На рисунке выше, изображено условное обозначение насоса (с постоянным направлением потока) в гидравлической схеме.

Устройство шестеренного насоса

Шестеренный насос состоит из корпуса с входными и выходным отверстиями, перекачивающего механизма, состоящего из двух шестерен. Одна шестерня насажена на вал соединенный с первичным источником вращения. Другая шестерня является ведомой.

Устройство шестеренного насоса НШ

Принцип работы шестеренного насоса

Источник движения передает энергию вращения на вал насоса, и вал насоса начинает вращать ведущую шестерню, которая входит в зацепление с ведомой шестерней и вращает ее. Данное действие (вход в зацепление шестерен и выход из него) создает уменьшение и увеличение объема.

На входе, где зубья шестерен выходят из зацепления (увеличение объема), рабочая жидкость входит в корпус. Затем рабочая жидкость захватывается между зубьями шестерни и корпусом и перемещается на другую сторону шестерни, где зубья входят в зацепление (уменьшение объема) и выталкивают рабочую жидкость из корпуса насоса НШ в гидросистему.

Это принцип работы относится к типу шестеренных насосов с внешним зацеплением. То есть зубья обеих шестерен входящих в зацепление, находятся на их внешних окружностях. Иногда такие насосы называют насосами «шестерня на шестерне».

Также существуют насосы с внутренним зацеплением, где шестерня вращается по статору.

В шестеренных насосах с внешним зацеплением применяются три типа шестерен: прямые, геликоидальные и шевронные.

Типы шестерен насосов НШ

На рисунке выше, для примера изображены различные типы шестерен, а именно:

а — прямозубая шестерня

б — геликоидальная шестерня (косозубая)

в — шевронная шестерня

Так как прямозубые шестерни наиболее просты в изготовлении, то тип насоса с такими шестернями, является наиболее распространенным и дешевым.

Шестеренные насосы внесли существенный вклад на начальном этапе применения гидравлики в сельском хозяйстве, строительстве, горно-добывающей промышленности.

Так одним из первых примеров применения насоса НШ служит самосвал.

В грузовом автомобиле самосвале, подъем кузова осуществляется за счет гидроцилиндра. В данной гидросистеме, гидравлическую энергию обеспечивает шестеренный насос. Двигатель самосвала вращает вал насоса НШ, насос НШ закачивает рабочую жидкость из гидробака, затем через выходное отверстие подает ее под давлением через трубопровод к гидрораспределителю, а гидрораспределитель направляет рабочую жидкость на гидроцилиндр, а излишки сливает через обратную линию в гидробак.

Направление вращения насоса НШ

Насос НШ делится на два типа по признаку вращения вала: правого вращения и левого вращения. Для того, чтобы определить какой тип вращения у насоса шестеренного, необходимо:

  • смотреть на насос со стороны вала
  • при этом насос расположить так, чтобы ведомая шестерня была ниже приводного вала

Если насос вращается по часовой стрелке (правое вращение), то входное отверстие будет находиться на левой стороне насоса, а выходное отверстие будет справа. Если же насос вращается против часовой стрелки (левое вращение), то входное отверстие будет справа, а выходное с левой стороны корпуса. Как на рисунке ниже:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: