Napęd hydrauliczny GST-90 (rysunek 1.4) obejmuje osiowe zespoły tłokowe: regulowaną pompę hydrauliczną z zębatą pompą zasilającą i rozdzielaczem hydraulicznym; silnik hydrauliczny nieregulowany zestawiony ze skrzynką zaworową, filtrem dokładnym z wakuometrem, rurociągami i wężami oraz zbiornikiem na Działający płyn.
Wał 2 Pompa hydrauliczna obraca się w dwóch łożyskach tocznych. Blok cylindrów jest osadzony na wielowypustie wału 25 , w otworach, w których poruszają się tłoki. Każdy tłok połączony jest przegubem kulistym z piętą, która opiera się na wsporniku umieszczonym na ukośnej podkładce 1 . Podkładka połączona jest z korpusem pompy hydraulicznej za pomocą dwóch łożysk tocznych, dzięki czemu można zmieniać nachylenie podkładki względem wału pompy. Kąt nachylenia podkładki zmienia się pod wpływem sił jednego z dwóch serwocylindrów 11 , którego tłoki są połączone z podkładką 1 za pomocą trakcji.
Wewnątrz serwocylindrów znajdują się sprężyny, które działają na tłoki i instalują podkładkę tak, aby umieszczona w niej podpora była prostopadła do wału. Dołączone dno obraca się wraz z blokiem cylindrów, przesuwając się wzdłuż rozdzielacza zamontowanego na tylnej pokrywie. Otwory w rozdzielaczu i dołączonym dnie łączą okresowo komory robocze bloku cylindrów z przewodami łączącymi pompę hydrauliczną z silnikiem hydraulicznym.
|
Rysunek 1.4 – Schemat napędu hydraulicznego GST-90: 1 - podkładka; 2 - wał wyjściowy pompy; 3 - rewersyjna pompa z możliwością regulacji; 4 - sterowanie przewodem hydraulicznym; 5 - dźwignia sterująca; 6 - szpula do kontrolowania położenia kołyski; 7 8 - pompa ładująca; 9 - zawór zwrotny; 10 - zawór bezpieczeństwa układu uzupełniania; 11 - cylinder serwa; 12 - filtr; 13 - wakuometr; 14 - zbiornik hydrauliczny; 15 - wymiennik ciepła; 16 - szpula; 17 - zawór przelewowy; 18 - główny zawór bezpieczeństwa wysokiego ciśnienia; 19 - przewód hydrauliczny niskie ciśnienie; 20 - przewód hydrauliczny wysokiego ciśnienia; 21 - przewód hydrauliczny drenażu; 22 - nieregulowany silnik; 23 - wał wyjściowy silnika hydraulicznego; 24 - tarcza sterująca silnika hydraulicznego; 25 - blok cylindrów; 26 - przyczepność połączenia; 27 - uszczelnienie mechaniczne |
Kuliste przeguby tłoków i stopki ślizgające się po suficie smarowane są pod ciśnieniem płynem roboczym.
Wewnętrzna płaszczyzna każdego zespołu wypełniona jest cieczą roboczą i służy jako kąpiel olejowa dla pracujących w niej mechanizmów. Do tej wnęki dostają się także wycieki z przyłączy agregatu hydraulicznego.
Pompa zasilająca jest przymocowana do tylnej powierzchni końcowej pompy hydraulicznej. 8 rodzaj przekładni, której wał jest połączony z wałem pompy hydraulicznej.
Pompa ładująca zasysa płyn roboczy ze zbiornika 14 i przesyła:
– do pompy hydraulicznej przez jeden z Sprawdź zawory;
– do układu sterowania poprzez rozdzielacz hydrauliczny w ilościach ograniczonych strumieniem.
Na obudowie pompy ładującej 8 zlokalizowany zawór bezpieczeństwa 10 , który otwiera się, gdy wzrasta ciśnienie wytwarzane przez pompę.
Rozdzielacz hydrauliczny 6 służy do rozdziału przepływu płynu w układzie sterowania, czyli skierowania go na jeden z dwóch siłowników serwa, w zależności od zmiany położenia dźwigni 5 lub płyn uwięziony w siłowniku.
Rozdzielacz hydrauliczny składa się z obudowy, szpuli ze sprężyną powrotną umieszczoną w szybie, dźwigni sterującej ze sprężyną skrętową oraz dźwigni 5 i dwa drążki 26 , które łączą szpulę z dźwignią sterującą i tarczą sterującą.
Konstrukcja silnika hydraulicznego 22 podobna do konstrukcji pompy. Główne różnice są następujące: pięty tłoków przesuwają się wzdłuż nachylonej podkładki, gdy wał się obraca 24 , który ma stały kąt nachylenia i dlatego nie ma mechanizmu obracania go za pomocą rozdzielacza hydraulicznego; Zamiast pompy zasilającej do tylnej powierzchni silnika hydraulicznego przymocowana jest skrzynka zaworowa. Pompa hydrauliczna i silnik hydrauliczny są podłączone do dwóch rurociągów (linie pompa hydrauliczna-hydromotor). Jedną z linii przepływ płynu roboczego pod wysokim ciśnieniem przemieszcza się od pompy hydraulicznej do silnika hydraulicznego, a drugą pod niskim ciśnieniem powraca.
Korpus skrzynki zaworowej zawiera dwa zawory wysokiego ciśnienia i zawór przelewowy 17 i szpula 16 .
System uzupełniania zawiera pompę uzupełniającą 8 , a także odwrotność 9 , bezpieczeństwo 10 i zawory przelewowe.
Układ uzupełniania ma za zadanie zasilać układ sterujący płynem roboczym, zapewnić minimalne ciśnienie w przewodach pompa hydrauliczna-silnik hydrauliczny, kompensować nieszczelności w pompie hydraulicznej i silniku hydraulicznym, stale mieszać płyn roboczy krążący w pompie hydraulicznej oraz silnik hydrauliczny z cieczą w zbiorniku i usuń ciepło z części.
Zawory wysokiego ciśnienia 18 chronić napęd hydrauliczny przed przeciążeniami poprzez przeniesienie płynu roboczego z przewodu wysokiego ciśnienia do przewodu niskiego ciśnienia. Ponieważ są dwie linie i każda z nich podczas pracy może być linią wysokiego ciśnienia, są też dwa zawory wysokiego ciśnienia. Zawór przelewowy 17 musi spuścić nadmiar płynu roboczego z przewodu niskiego ciśnienia, gdzie jest on stale dostarczany przez pompę uzupełniającą.
Szpula 16 w skrzynce zaworowej podłącz zawór przelewowy do linii pompa hydrauliczna-silnik hydrauliczny, w której ciśnienie będzie mniejsze.
Po uruchomieniu zaworów układu uzupełniającego (bezpieczeństwa i przelewu) przepływający płyn roboczy dostaje się do wewnętrznej wnęki jednostek, gdzie zmieszany z nieszczelnościami przedostaje się do wymiennika ciepła rurociągami drenażowymi 15 i dalej do zbiornika 14 . Dzięki urządzeniu drenażowemu płyn roboczy usuwa ciepło z trących części jednostek hydraulicznych. Specjalne mechaniczne uszczelnienie wału zapobiega wyciekom płynu roboczego z wewnętrznej wnęki urządzenia. Zbiornik pełni funkcję zbiornika cieczy roboczej, wewnątrz posiada przegrodę dzielącą go na komorę spustową i ssawną oraz wyposażony jest we wskaźnik poziomu.
Filtr dokładny 12 za pomocą wakuometru wychwytuje ciała obce. Element filtrujący wykonany jest z włókniny. Stopień zanieczyszczenia filtra ocenia się na podstawie wskazań wakuometru.
Silnik obraca wał pompy hydraulicznej, a w konsekwencji powiązany blok cylindrów i wał pompy zasilającej. Pompa ładująca zasysa płyn roboczy ze zbiornika przez filtr i podaje go do pompy hydraulicznej.
Jeżeli w siłownikach serwa nie ma ciśnienia, znajdujące się w nich sprężyny instalują podkładkę tak, aby płaszczyzna znajdującej się w niej podpory (podkładki) była prostopadła do osi wału. W takim przypadku, gdy blok cylindrów się obraca, pięty tłoków będą przesuwać się wzdłuż wspornika, nie powodując ruchu osiowego tłoków, a pompa hydrauliczna nie będzie przesyłać płynu roboczego do silnika hydraulicznego.
Z regulowanej pompy hydraulicznej podczas pracy można uzyskać różną objętość cieczy (dopływu) dostarczanej na obrót. Aby zmienić zasilanie pompy hydraulicznej należy obrócić dźwignię rozdzielacza hydraulicznego, która jest kinematycznie połączona z podkładką i szpulą. Ten ostatni po przesunięciu skieruje płyn roboczy pochodzący z pompy zasilającej do układu sterującego do jednego z siłowników serwo, a drugi siłownik połączy się z wnęką spustową. Tłok pierwszego serwocylindra pod wpływem ciśnienia płynu roboczego zacznie się poruszać, obracając podkładkę, przesuwając tłok w drugim serwocylindrze i ściskając sprężynę. Podkładka obracając się do położenia określonego przez dźwignię rozdzielacza hydraulicznego, będzie przesuwać szpulę aż do powrotu do położenia neutralnego (w tym położeniu wylot płynu roboczego z siłowników serwa zamykany jest przez opaski szpuli).
Kiedy blok cylindrów się obraca, pięty, przesuwając się wzdłuż pochyłej podpory, spowodują ruch tłoków w kierunku osiowym, w wyniku czego zmieni się objętość komór utworzonych przez otwory w bloku cylindrów i tłoki. Co więcej, połowa komór zwiększy swoją objętość, druga połowa zmniejszy się. Dzięki otworom w zamocowanym dnie i rozdzielaczu komory te są naprzemiennie podłączone do przewodów pompy hydraulicznej-silnika hydraulicznego.
W komorze, która zwiększa jej objętość, płyn roboczy pochodzi z przewodu niskiego ciśnienia, skąd jest dostarczany przez pompę uzupełniającą przez jeden z zaworów zwrotnych. Za pomocą obracającego się bloku cylindrów płyn roboczy znajdujący się w komorach jest przenoszony do innego przewodu i wtłaczany do niego za pomocą tłoków, tworząc wysokie ciśnienie. Przez tę linię ciecz dostaje się do komór roboczych silnika hydraulicznego, gdzie jej ciśnienie przekazywane jest na końcowe powierzchnie tłoków, powodując ich ruch w kierunku osiowym i dzięki współpracy pięt tłoków z tarczą sterującą, powoduje obrót bloku cylindrów. Po przejściu komór roboczych silnika hydraulicznego płyn roboczy wypłynie do przewodu niskiego ciśnienia, przez który jego część powróci do pompy hydraulicznej, a nadmiar przepłynie przez suwak i zawór przelewowy do wewnętrznej wnęki silnika hydraulicznego. silnik hydrauliczny. Gdy napęd hydrauliczny jest przeciążony, wysokie ciśnienie w linii pompa hydrauliczna-silnik hydrauliczny może wzrosnąć aż do otwarcia zaworu wysokiego ciśnienia, który przenosi płyn roboczy z linii wysokiego ciśnienia do linii niskiego ciśnienia z pominięciem silnika hydraulicznego.
Wolumetryczny napęd hydrauliczny GST-90 umożliwia płynną zmianę przełożenie: na każdy obrót wału silnik hydrauliczny zużywa 89 cm 3 płynu roboczego (bez wycieków). Pompa hydrauliczna może dostarczyć taką ilość płynu roboczego podczas jednego lub kilku obrotów wału napędowego, w zależności od kąta nachylenia podkładki. Dlatego zmieniając przepływ pompy hydraulicznej, można zmienić prędkość maszyn.
Aby zmienić kierunek ruchu maszyny wystarczy przechylić podkładkę w przeciwnym kierunku. Odwracalna pompa hydrauliczna, przy tym samym obrocie wału, zmieni kierunek przepływu płynu roboczego w przewodach pompy hydraulicznej-silnika hydraulicznego na przeciwny (to znaczy przewód niskiego ciśnienia stanie się przewodem wysokiego ciśnienia i linia wysokiego ciśnienia stanie się linią niskiego ciśnienia). Dlatego, aby zmienić kierunek ruchu maszyny, należy obrócić dźwignię rozdzielacza hydraulicznego w przeciwnym kierunku (od neutralna pozycja). Jeśli usuniesz siłę z dźwigni rozdzielacza hydraulicznego, podkładka pod działaniem sprężyn powróci do położenia neutralnego, w którym płaszczyzna znajdującej się w niej podpory stanie się prostopadła do osi wału. Tłoki nie będą poruszać się osiowo. Dopływ płynu roboczego zostanie zatrzymany. Pojazd samobieżny zatrzyma się. W przewodach pompy hydraulicznej-silnika hydraulicznego ciśnienie stanie się takie samo.
Suwak w skrzynce zaworowej pod działaniem sprężyn centrujących przyjmie położenie neutralne, w którym zawór przelewowy nie będzie podłączony do żadnego z przewodów. Cała ciecz dostarczana przez pompę ładującą przepłynie przez zawór bezpieczeństwa do wewnętrznej wnęki pompy hydraulicznej. Przy równomiernym ruchu maszyny samobieżnej konieczne jest jedynie kompensowanie nieszczelności pompy hydraulicznej i silnika hydraulicznego, więc znaczna część płynu roboczego dostarczanego przez pompę ładującą będzie zbędna i będzie musiała zostać uwalniane przez zawory. Aby nadmiar tej cieczy wykorzystać do odprowadzenia ciepła, podgrzana ciecz, która przeszła przez silnik hydrauliczny, zostaje wypuszczona przez zawory, a schłodzona ciecz wypuszczona ze zbiornika. W tym celu zawór przelewowy układu uzupełniającego, znajdujący się w skrzynce zaworowej na silniku hydraulicznym, nastawiony jest na nieco niższe ciśnienie niż zawór bezpieczeństwa na obudowie pompy uzupełniającej. Dzięki temu w przypadku przekroczenia ciśnienia w układzie uzupełniającym zawór przelewowy otworzy się i wypuści podgrzaną ciecz wydobywającą się z silnika hydraulicznego. Następnie ciecz z zaworu wpływa do wewnętrznej wnęki urządzenia, skąd jest przesyłana rurociągami drenażowymi przez wymiennik ciepła do zbiornika.
Hydraulika, napęd hydrauliczny / Pompy, silniki hydrauliczne / Co to jest przekładnia hydrauliczna
Przekładnia hydrauliczna- całość urządzenia hydrauliczne, pozwalający na połączenie źródła energii mechanicznej (silnika) z elementami wykonawczymi maszyny (koła samochodu, wrzeciono maszyny itp.). Przekładnia hydrauliczna nazywana jest również przekładnią hydrauliczną. Zazwyczaj w przekładni hydraulicznej energia jest przenoszona poprzez płyn z pompy do silnika hydraulicznego (turbiny).
W zależności od rodzaju pompy i silnika (turbiny) istnieją przekładnie hydrostatyczne i hydrodynamiczne.
Przekładnia hydrostatyczna
Przekładnia hydrostatyczna jest wolumetrycznym napędem hydraulicznym.
W prezentowanym filmie jako łącze wyjściowe zastosowano silnik hydrauliczny translacyjny. Przekładnia hydrostatyczna wykorzystuje hydrauliczny silnik obrotowy, ale zasada działania nadal opiera się na prawie dźwigni hydraulicznej. W napęd hydrostatyczny działanie obrotowe, dostarczany jest płyn roboczy od pompy do silnika. Jednocześnie, w zależności od objętości roboczej maszyn hydraulicznych, moment obrotowy i prędkość obrotowa wałów może się zmieniać. Przekładnia hydrauliczna ma wszystkie zalety napęd hydrauliczny: duża moc przenoszona, możliwość realizacji dużych przełożeń, realizacja sterowania bezstopniowego, możliwość przeniesienia mocy na poruszające się, ruchome elementy maszyny.
Metody sterowania w przekładni hydrostatycznej
Sterowanie prędkością wału wyjściowego w przekładni hydraulicznej odbywa się poprzez zmianę objętości pompy roboczej (sterowanie wolumetryczne) lub poprzez zamontowanie przepustnicy lub regulatora przepływu (sterowanie przepustnicą równoległą i sekwencyjną).
Ilustracja przedstawia hydrauliczną przekładnię wyporową o zamkniętym obiegu.
Przekładnia hydrauliczna z zamkniętą pętlą
Przekładnię hydrauliczną można zrealizować poprzez typ zamknięty(obieg zamknięty), w tym przypadku układ hydrauliczny nie posiada zbiornika hydraulicznego podłączonego do atmosfery.
W zamkniętych układach hydraulicznych prędkość obrotową wału silnika hydraulicznego można regulować poprzez zmianę wydajności pompy. Maszyny tłokowe osiowe są najczęściej stosowane jako silniki pomp w przekładniach hydrostatycznych.
Przekładnia hydrauliczna z otwartą pętlą
otwarty zwany system hydrauliczny podłączony do zbiornika komunikującego się z atmosferą, tj. ciśnienie nad wolną powierzchnią płynu roboczego w zbiorniku jest równe ciśnieniu atmosferycznemu. W przekładniach hydraulicznych typu otwartego istnieje możliwość realizacji wolumetrycznego, równoległego i sekwencyjnego sterowania przepustnicą. Poniższa ilustracja przedstawia przekładnię hydrostatyczną z otwartą pętlą.
Gdzie stosuje się przekładnie hydrostatyczne?
Przekładnie hydrostatyczne stosowane są w maszynach i mechanizmach, w których istnieje konieczność zastosowania przekładni duże pojemności, wytworzyć wysoki moment obrotowy na wale wyjściowym, przeprowadzić bezstopniową regulację prędkości.
Powszechnie stosowane są przekładnie hydrostatyczne w sprzęcie mobilnym, drogowym, koparkach, spycharkach, transport kolejowy- w lokomotywach spalinowych i maszynach torowych.
Przekładnia hydrodynamiczna
Przekładnie dynamiczne płynne wykorzystują dynamiczne pompy i turbiny do przenoszenia mocy. Płyn roboczy w przekładniach hydraulicznych dostarczany jest z pompy dynamicznej do turbiny. Najczęściej w przekładni hydrodynamicznej wykorzystuje się pompę łopatkową i koła turbiny umieszczone bezpośrednio naprzeciw siebie, dzięki czemu płyn przepływa z koła pompy bezpośrednio do koła turbiny z pominięciem rurociągów. Takie urządzenia łączące pompę i koło turbiny nazywane są sprzęgłami hydraulicznymi i przemiennikami momentu obrotowego, które pomimo pewnych podobnych elementów w konstrukcji mają wiele różnic.
Sprzęgło płynne
Przekładnia hydrodynamiczna, składająca się z pompa i koło turbiny zainstalowane we wspólnej skrzyni korbowej sprzęgło hydrauliczne. Moment na wale wyjściowym sprzęgła hydraulicznego jest równy momentowi włączonemu wał wejściowy, to znaczy sprzęgło płynne nie pozwala na zmianę momentu obrotowego. W przekładni hydraulicznej moc może być przenoszona sprzęgło hydrauliczne, co zapewni płynną pracę, płynny wzrost momentu obrotowego i zmniejszenie obciążeń udarowych.
Przekładni hydrokinetycznej
Przekładnia hydrodynamiczna, która obejmuje koła pompy, turbiny i reaktora, umieszczony w jednej obudowie nazywany jest przemiennikiem momentu obrotowego. Dzięki reaktorowi przekładni hydrokinetycznej umożliwia zmianę momentu obrotowego na wale wyjściowym.
Przekładnia hydrodynamiczna w automatycznej skrzyni biegów
Najbardziej znanym przykładem zastosowania przekładni hydraulicznej jest automatyczna skrzynia biegów w samochodzie, w którym można zamontować sprzęgło hydrokinetyczne lub przemiennik momentu obrotowego.
Ze względu na wyższą wydajność przemiennika momentu obrotowego (w porównaniu do sprzęgła hydrokinetycznego) jest on montowany w większości nowoczesne samochody Z automatyczna skrzynia przenoszenie
Stroy-Tekhnika.ru
Maszyny i urządzenia budowlane, podręcznik
Przekładnie hydrostatyczne
DO Kategoria:
Mini traktory
Przekładnie hydrostatyczne
Rozważane konstrukcje przekładni miniciągników przewidują skokową zmianę ich prędkości i przyczepności. Aby uzyskać więcej pełne wykorzystanie możliwości trakcyjnych, zwłaszcza mikrociągników i mikroładowarek, dużym zainteresowaniem cieszy się zastosowanie przekładni bezstopniowych, a przede wszystkim przekładni hydrostatycznych. Takie transmisje mają następujące zalety:
1) wysoka zwartość przy niskiej wadze i całkowite wymiary, co tłumaczy się całkowitym brakiem lub zastosowaniem mniejszej liczby wałów, kół zębatych, sprzęgieł i innych elementów mechanicznych. Pod względem masy na jednostkę mocy przekładnia hydrauliczna minitraktora jest porównywalna i przy wysokich ciśnieniach roboczych przewyższa mechaniczną przekładnię krokową (8-10 kg/kW dla mechanicznej przekładni krokowej). -przekładnia stopniowa i 6-10 kg/kW dla przekładni hydraulicznej miniciągników);
2) możliwość zastosowania dużych przełożeń z regulacją objętościową;
3) niska bezwładność, zapewniająca dobre właściwości dynamiczne samochody; włączanie i cofanie organów roboczych można przeprowadzić w ułamku sekundy, co prowadzi do zwiększenia produktywności jednostki rolniczej;
4) bezstopniowa regulacja prędkości i prosta automatyzacja sterowania, co poprawia warunki pracy kierowcy;
5) niezależne rozmieszczenie zespołów przekładni, umożliwiające ich najwłaściwsze rozmieszczenie na maszynie: miniciągnik z przekładnia hydrauliczna można zaaranżować najbardziej racjonalnie pod względem celu funkcjonalnego;
6) wysoki właściwości ochronne przekładnia, czyli niezawodna ochrona przed przeciążeniami silnika głównego i układu napędowego korpusów roboczych dzięki zamontowaniu zaworów bezpieczeństwa i przelewowych.
Wadami przekładni hydrostatycznej są: współczynnik jest niższy niż w przypadku przekładni mechanicznej. przydatna akcja; wyższy koszt i konieczność stosowania wysokiej jakości płynów roboczych o wysokim stopniu czystości. Jednakże zastosowanie znormalizowanych zespołów montażowych (pompy, silniki hydrauliczne, cylindry hydrauliczne itp.), ich organizacja produkcja masowa wykorzystując nowoczesną zautomatyzowaną technologię, mogą obniżyć koszty przekładni hydrostatycznej. Dlatego też obecnie obserwuje się coraz większe przechodzenie do masowej produkcji ciągników z przekładnią hydrostatyczną, przede wszystkim ogrodniczą, przeznaczonych do współpracy z aktywnymi częściami roboczymi maszyn rolniczych.
Od ponad 15 lat w przekładniach mikrociągników stosuje się zarówno najprostsze schematy hydraulicznych przekładni wyporowych z nieregulowanymi maszynami hydraulicznymi i sterowaniem prędkością przepustnicy, jak i nowoczesne przekładnie z regulacją objętościową. Pompa zębata o stałej wydajności (nieregulowanym przepływie) jest podłączona bezpośrednio do silnika wysokoprężnego mikrotraktora. Jako silnik hydrauliczny zastosowano jednoślimakową (obrotową) maszynę hydrauliczną autorskiej konstrukcji, do której poprzez urządzenie sterujące rozdzielaniem zaworów kierowany jest wymuszony przez pompę przepływ oleju. Maszyny hydrauliczne śrubowe różnią się korzystnie od przekładniowych tym, że zapewniają prawie całkowity brak pulsacji przepływu hydraulicznego, są małe przy dużych przepływach, a ponadto są ciche w pracy. Śruba silników hydraulicznych dla małych
rozmiary są w stanie wytworzyć wysokie momenty obrotowe przy niskich prędkościach obrotowych i duże prędkości przy małych obciążeniach. Jednak maszyny hydrauliczne śrubowe nie są obecnie powszechnie stosowane ze względu na niską wydajność i wysokie wymagania dotyczące dokładności wykonania.
Silnik hydrauliczny połączony jest poprzez dwubiegową skrzynię biegów z tylną osią mikrotraktora. Skrzynia biegów zapewnia dwa tryby ruchu maszyny: transport i pracę. W każdym trybie prędkość mikrotraktora zmienia się bezstopniowo od O do maksymalnej za pomocą dźwigni, która służy również do cofania maszyny.
Przesuwając dźwignię z pozycji neutralnej od siebie, mikrotraktor zwiększa prędkość, poruszając się do przodu, podczas skrętu odwrotny kierunek Zapewniony jest ruch wsteczny.
Gdy dźwignia znajduje się w położeniu neutralnym, olej nie wpływa do rurociągów, a tym samym do silnika hydraulicznego. Olej kierowany jest z urządzenia sterującego bezpośrednio do rurociągu i dalej chłodnica oleju, zbiornik oleju z filtrem, a następnie rurociągiem wraca do pompy. Gdy dźwignia znajduje się w położeniu neutralnym, koła napędowe mikrotraktora nie obracają się, ponieważ silnik hydrauliczny jest wyłączony. Gdy dźwignia zostanie obrócona w przeciwnym kierunku, obejście oleju w urządzeniu sterującym zatrzymuje się i zmienia się kierunek jego przepływu w rurociągach. Odpowiada to odwrotnemu obrotowi silnika hydraulicznego, a co za tym idzie, ruchowi mikrotraktora w odwrotnym kierunku.
W mikrotraktorach Bowlens-Husky (Bolens-Husky, USA) do sterowania przekładnią hydrostatyczną służy pedał nożny z dwiema konsolami. W tym przypadku naciśnięcie pedału czubkiem stopy odpowiada ruchowi mikrotraktora do przodu (pozycja P), a piętą - ruchowi do tyłu. Środkowe stałe położenie H jest neutralne, a prędkość maszyny (do przodu i do tyłu) wzrasta wraz ze wzrostem kąta pedału od położenia neutralnego.
Widok zewnętrzny tylnej osi napędowej mikrotraktora Case z otwartą osłoną dwubiegowej skrzyni biegów, połączonej z przekładnią główną i hamulcem skrzyni biegów. Do połączonej skrzyni korbowej tylna oś Po obu stronach zamocowane są osłony półosi lewej i prawej, na których końcach znajdują się kołnierze mocujące koła. Silnik hydrauliczny jest zainstalowany przed lewą boczną ścianą skrzyni korbowej, do której podłączony jest wał wyjściowy wał wejściowy skrzynie biegów Na wewnętrznych końcach półosi znajdują się półosiowe koła zębate cylindryczne z zębami prostymi, które zazębiają się z zębami kół zębatych skrzyni biegów. Pomiędzy zębatkami znajduje się mechanizm wzajemnego blokowania półosi. Przełączanie trybów pracy przekładni hydroexchange (biegów w skrzyni biegów) odbywa się za pomocą mechanizmu, który umożliwia ustawienie trybu pracy poprzez włączenie biegów lub trybu transportowego poprzez włączenie biegów. Podczas wymiany oleju kombinowaną skrzynię korbową opróżnia się przez otwór spustowy zamknięty korkiem.
Podstawą systemu jest regulowana pompa i nieregulowany silnik hydrauliczny. Pompa i silnik hydrauliczny są typu osiowo-tłokowego. Pompa dostarcza płyn głównymi rurociągami do silnika hydraulicznego. Ciśnienie w przewodzie spustowym utrzymywane jest za pomocą układu uzupełniania składającego się z pompy pomocniczej, filtra, zaworu przelewowego i zaworów zwrotnych. Pompa pobiera płyn ze zbiornika hydraulicznego. Ciśnienie w przewodzie ciśnieniowym jest ograniczane przez zawory bezpieczeństwa. Podczas odwracania przekładni w przewodzie spustowym znajduje się ciśnienie (i odwrotnie), dlatego instalowane są dwa zawory zwrotne i dwa zawory bezpieczeństwa. Przy przekazywaniu jednakowej mocy maszyny hydrauliczne z tłokiem osiowym charakteryzują się największą zwartością w porównaniu do innych maszyn hydraulicznych; ich ciała robocze mają niski moment bezwładności.
Konstrukcję napędu hydraulicznego i maszyny hydraulicznej z tłokiem osiowym pokazano na rys. 4.20. Podobna przekładnia hydrauliczna jest instalowana w szczególności w mikroładowarkach Bobcat. Silnik wysokoprężny mikroładowarki napędza główną i pomocniczą pompę zasilającą (pompa pomocnicza może być typu zębatego). Ciecz z pompy pod ciśnieniem przepływa przewodem zawory bezpieczeństwa do silników hydraulicznych,
które poprzez przekładnie redukcyjne obracają koła łańcuchowe napędy łańcuchowe(nie pokazano na schemacie), a od nich pochodzą koła napędowe. Pompa uzupełniająca dostarcza płyn ze zbiornika do filtra.
Schematyczny schemat hydrauliczny
Odwracalne osiowo-tłokowe maszyny hydrauliczne (silniki pomp) występują w dwóch rodzajach: z nachylonym dyskiem i z nachylonym blokiem. DO
Tłoki opierają się o końce tarczy, która może obracać się wokół osi. Przez pół obrotu wału tłok będzie poruszał się w jednym kierunku o pełna prędkość. Płyn roboczy z silników hydraulicznych (przez przewód ssący) dostaje się do cylindrów. Przez następną połowę obrotu wału ciecz będzie wypychana przez tłoki do przewodu ciśnieniowego prowadzącego do silników hydraulicznych. Pompa uzupełniająca uzupełnia wycieki zgromadzone w zbiorniku.
Zmieniając kąt p nachylenia tarczy, zmienia się wydajność pompy przy stałej prędkości obrotowej wału. Gdy dysk znajduje się w pozycji pionowej, pompa hydrauliczna nie pompuje cieczy (jej tryb bezczynny ruch). Gdy dysk zostanie przechylony w kierunku przeciwnym do położenia pionowego, kierunek przepływu płynu zmienia się na przeciwny: przewód staje się ciśnieniem, a przewód staje się ssaniem. Mikroładowarka włącza bieg wsteczny. Równoległe połączenie silników hydraulicznych po lewej i prawej stronie mikroładowarki z pompą nadaje przekładni właściwości mechanizmu różnicowego, a oddzielne sterowanie pochylonymi tarczami silników hydraulicznych umożliwia ich wymianę prędkość względna, aż do uzyskania obrotu kół jednej strony do wewnątrz Odwrotna strona.
W maszynach z nachylonym blokiem oś obrotu jest nachylona do osi obrotu wału napędowego pod kątem p. Wał i blok obracają się synchronicznie dzięki zastosowaniu przekładnia kardana. Skok roboczy tłoka jest proporcjonalny do kąta p. Przy p = 0 skok tłoka wynosi zero. Blok cylindrów jest przechylany za pomocą serwomechanizmu hydraulicznego.
Rewersyjna maszyna hydrauliczna (pompa-silnik) składa się z zespołu pompującego zamontowanego wewnątrz obudowy. Obudowa zamykana jest na przód i tył. Złącza uszczelnione są gumowymi pierścieniami.
Zespół pompujący maszyny hydraulicznej jest zamontowany w obudowie i zabezpieczony pierścieniami ustalającymi. Składa się ona z wał napędowy, obracający się w łożyskach i siedem tłoków z korbowodami, blok cylindrów centrowany przez kulisty rozdzielacz i centralny sworzeń. Tłoki są walcowane na korbowodach i instalowane w cylindrach bloku. Korbowody osadzone są w kulistych gniazdach kołnierza wału napędowego.
Blok cylindrów wraz z centralnym kolcem jest nachylony pod kątem 25° w stosunku do osi wału napędowego, dlatego przy synchronicznym obrocie bloku i wału napędowego tłoki wykonują ruch posuwisto-zwrotny w cylindrach, zasysanie i pompowanie płynu roboczego przez kanały w dystrybutorze (przy pracy w trybie pompy). Rozdzielacz jest montowany na stałe i mocowany względem tylnej pokrywy za pomocą sworznia. Kanały dystrybutora pokrywają się z kanałami osłonowymi.
Na jeden obrót wału napędowego każdy tłok wykonuje jeden podwójny skok, natomiast tłok wychodzący z bloku zasysa płyn roboczy, a poruszając się w przeciwnym kierunku, wypiera go. Ilość płynu roboczego pompowanego przez pompę (przepływ pompy) zależy od prędkości obrotowej wału napędowego.
Gdy maszyna hydrauliczna pracuje w trybie silnika hydraulicznego, płyn przepływa z układu hydraulicznego przez kanały w pokrywie i rozdzielaczu do komór roboczych bloku cylindrów. Ciśnienie płynu na tłokach przenoszone jest poprzez korbowody na kołnierz wału napędowego. W miejscu styku korbowodu z wałem powstają składowe osiowe i styczne siły docisku. Dostrzegany jest komponent osiowy łożyska skośne, a styczny wytwarza moment obrotowy na wale. Moment obrotowy jest proporcjonalny do przemieszczenia i ciśnienia silnika hydraulicznego. Przy zmianie ilości płynu roboczego lub kierunku jego podawania zmienia się częstotliwość i kierunek obrotu wału silnika hydraulicznego.
Maszyny hydrauliczne wielotłokowe osiowe są projektowane na wysokie ciśnienia nominalne i maksymalne (do 32 MPa), w związku z czym charakteryzują się niskim jednostkowym zużyciem metalu (do 0,4 kg/kW). Sprawność ogólna jest dość wysoka (do 0,92) i utrzymuje się przy spadku lepkości cieczy roboczej do 10 mm2/s. Wadami maszyn hydraulicznych z tłokiem osiowym są wysokie wymagania dotyczące czystości płynu roboczego i dokładności wykonania zespołu cylinder-tłok.
DO kategoria: – Mini traktory
Strona główna → Katalog → Artykuły → Forum
www.tm-magazin,ru 7
Ryż. 2. Samochód „Elite” projektu V. S. Mironowa Ryc. 3. Główny napęd pompy hydraulicznej wał kardana z silnika
stożki, dzięki czemu przełożenie zmienia się bezstopniowo, co nie miało miejsca w pierwszym rosyjskim samochodzie. Naszemu bohaterowi wydawało się to niewystarczające. Postanowił wynaleźć automat, który płynnie zmienia przełożenie skrzyni biegów w zależności od prędkości obrotowej silnika, i zrezygnował z mechanizmu różnicowego.
Mironow przedstawił swój z trudem wypracowany pomysł na rysunku (ryc. 1). Według jego planu silnik poprzez wielowypustowy kardan i bieg wsteczny (mechanizm, który w razie potrzeby zmienia kierunek obrotów na przeciwny) powinien obracać wał napędowy przekładni zębatkowo-pasowej. Przymocowane jest do niego nieruchome koło pasowe, po którym porusza się ruchome koło pasowe. Przy niskich obrotach silnika koła pasowe są rozsunięte, pasek ich nie dotyka i dlatego się nie obraca. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika mechanizm odśrodkowy zbliża koła pasowe do siebie, ściskając pasek w celu uzyskania większego promienia obrotu. Dzięki temu pasek jest napięty, obraca napędzane koła pasowe, a one poprzez półosie obracają koła. Napięcie paska przesuwa go pomiędzy napędzanymi kołami pasowymi na mniejszy promień obrotu, natomiast zwiększa się odległość pomiędzy wałami wariatora. Aby utrzymać napięcie paska, sprężyna przesuwa się w kierunku przeciwnym wzdłuż prowadnic. Jednocześnie zmniejsza się przełożenie skrzyni biegów i zwiększa się prędkość pojazdu.
Kiedy pomysł nabrał realnych wymiarów, Władimir przygotował wniosek o wynalazek i wysłał go do Ogólnounijnego Instytutu Badań Naukowych Informacji Patentowej (VNIIPI) Państwowego Komitetu Wynalazków i Odkryć ZSRR, gdzie 29 grudnia 1980 r. zarejestrowano pierwszeństwo dla wynalazku. Wkrótce otrzymał certyfikat praw autorskich nr 937839 „Bezstopniowa transmisja mocy dla Pojazd" Mironow musiał przetestować swój wynalazek, w tym celu postanowił zbudować samochód własnymi rękami i na początku 1983 r. wyprodukował samochód „Wiosna” („TM” nr 8, 1983). W wariatorze paska klinowego: po jednym na każde koło._
Dzięki temu, że moment obrotowy rozkłada się mniej więcej równomiernie pomiędzy koła napędowe, samochód nie ślizgał się. Podczas pokonywania zakrętów paski lekko się ślizgały, zastępując mechanizm różnicowy. Wszystko to pozwoliło kierowcy poczuć
CIESZ SIĘ RUCHEM. Samochód szybko przyspieszał, dobrze chodził zarówno po asfalcie, jak i po wiejskich drogach, zachwycając projektanta. To było w niej słabość: paski. Początkowo musieliśmy skracać te, które otrzymaliśmy od operatorów kombajnów, ale ze względu na łączenia nie wytrzymały one długo. Ktoś zasugerował: „Skontaktuj się z producentem”. I co? Wycieczka do fabryki wyrobów gumowych w ukraińskiej miejscowości Biała Cerkiew okazała się sukcesem.
Dyrektor przedsiębiorstwa V.M. Beskpinsky wysłuchał i natychmiast zlecił produkcję 14 par pasków o określonym rozmiarze. Zrobili to i to za darmo! Władimir przywiózł je do domu, zamontował, wprowadził pewne poprawki i jeździł bez awarii, regularnie wymieniając oba jednocześnie co 70 tys. km. Jeździł nimi wszędzie i brał udział w dziewięciu ogólnounijnych „domowych” rajdach samochodowych, pokonując w nich ponad 10 tys. km. Samochód z silnikiem VAZ-21011 z łatwością utrzymywał stałą prędkość w konwoju, przyspieszał do 145 km/h i nie wpadał w poślizg na brudnej lub zaśnieżonej drodze. A wszystko to dzięki temu, że go wykorzystano
PRZEKŁADNIA PASKA KLINOWEGO.
Mironow chciał, aby z jego wynalazku korzystało jak najwięcej osób. Jeździł nawet dyrektorem technicznym VAZ V.M. po Moskwie w Vesnie. Akoev i główny projektant G. Mirzoev. Podobało się! Dzięki temu w 1984 roku VAZ wykonał prototyp, opierając się na modelu VAZ-2107. Praca poszła dobrze. Miało to zakończyć testy prototypu i projektu nowy prototyp z transferem Mironowa. Jednak w środku Praca przygotowawcza Akoev zmarł, a Mir-zoev stracił zainteresowanie nowym produktem. Nie pokazał Władimirowi raportów z testów, z
Skontaktowałem się z urzędnikiem branży motoryzacyjnej I.V. Korovkina i ponownie wysłał go, aby wyjaśnił Mirzoevowi.
Nie podatny na przygnębienie, nasz bohater jeździł wszędzie na Vesnie i odkrywał jej niesamowite właściwości. Zatem płynnie zwalniając pedał gazu, można było wyhamować silnikiem, redukując prędkość do pięciu, a nawet trzech km/h. A gdy włączono bieg wsteczny, zwalniał znacznie szybciej. Dzięki temu hamulca szczękowego używałem tylko przy małych prędkościach, aby całkowicie zatrzymać auto. Po przejechaniu ponad 250 tysięcy km Vesną Mironow się nie zmienił klocki hamulcowe. Niesamowity fakt jak na samochód osobowy.
Naszego bohatera nękały inne pomysły. Jeden z nich: Napęd na cztery koła zarówno pasowe, jak i hydrauliczne. I zabrał się za tworzenie nowe auto, na którym chciał samodzielnie sprawdzić te i inne rzeczy, które go interesowały rozwiązania techniczne. Dla niego to miał być samochód eksperymentalny, coś w rodzaju prototypu, ale z dobrym charakterystyka prędkości. Kontynuując codzienną jazdę Vesną, Vladimir w 1990 roku wyprodukował jednotomowy samochód z pełnym napędem hydraulicznym i nazwał go „Elite” (ryc. 2). Najważniejsze w tym było
CIĄGŁA ZMIENNA PRZEKŁADNIA HYDRAULICZNA. W Elite silnik Wołgi GAZ-2410 znajdował się z przodu i napędzał pompę hydrauliczną (ryc. 3). Olej krążył metalowymi rurkami o średnicy wewnętrznej 11 mm. Dozownik znajduje się obok kierowcy, a odbiornik w bagażniku (rys. 4). Samochód nie posiada sprzęgła, skrzyni biegów, półosi, tylnej osi ani mechanizmu różnicowego. Oszczędność masy - prawie 200 kg.
W środkowym położeniu manetki rewersu dopływ oleju jest zablokowany i nie wpływa on do napędzanych pomp, przez co samochód nie jedzie. W pozycji „do przodu” dźwigni rewersu olej przepływa przez dozownik do pompy i pod ciśnieniem po przejściu biegu wstecznego do silników hydraulicznych. Wykonawszy w nich pożyteczną pracę
W hydrostatycznych przekładniach bezstopniowych moment obrotowy i moc przenoszone są z ogniwa napędowego (pompy) na ogniwo napędzane (silnik hydrauliczny) za pomocą cieczy rurociągami. Moc N, kW przepływu płynu określa się jako iloczyn ciśnienia H, m i natężenia przepływu Q, m3/s:
N = HQpg / 1000,
gdzie p jest gęstością cieczy.
Przekładnie hydrostatyczne nie mają wewnętrznej automatyki do zmiany przełożenie wymagane działa samobieżne. Jednakże przekładnia hydrostatyczna nie wymaga mechanizmu odwrotnego. Odwracać zapewnia się poprzez zmianę połączenia pompy z przewodami wtrysku i powrotu płynu, co powoduje obrót wału silnika hydraulicznego w przeciwnym kierunku. Dzięki regulowanej pompie sprzęgło rozruchowe nie jest potrzebne.
Przekładnie hydrostatyczne (a także elektryczne) mają znacznie szersze możliwości konstrukcyjne w porównaniu do przekładni ciernych i hydrodynamicznych. Mogą stanowić część kombinacji skrzynia hydromechaniczna przekładnie połączone szeregowo lub równolegle z mechaniczną skrzynią biegów. Ponadto mogą stanowić część kombinacji przekładnia hydromechaniczna gdy silnik hydrauliczny jest zamontowany przed przekładnią główną – rys. a (oś napędowa z przekładnią główną, mechanizmem różnicowym, półosiami zostaje zachowana) lub silniki hydrauliczne są zamontowane w dwóch lub wszystkich kołach - rys. a (są uzupełnione skrzyniami biegów pełniącymi funkcje jazda końcowa). W każdym razie układ hydrauliczny jest zamknięty, a do jego konserwacji dołączona jest pompa zasilająca nadciśnienie w linii powrotnej. Ze względu na straty energii w rurociągach zwykle za celowe uważa się zastosowanie przekładni hydrostatycznej o maksymalnej odległości pompy od silnika hydraulicznego wynoszącej 15...20 m.
Ryż. Schematy skrzyni biegów dla samochodów z przekładnią hydrostatyczną lub elektryczną:
a - przy użyciu kół silnikowych; b - w przypadku korzystania z osi napędowej; N - pompa; GM - silnik hydrauliczny; G - generator; EM - silnik elektryczny
Obecnie przekładnie hydrostatyczne stosowane są w małych amfibiach typu „Jigger” i „Mule”, w pojazdach z aktywnymi naczepami, w małych seriach samochodów ciężarowych ( waga brutto do 50 ton) wywrotkami i eksperymentalnymi autobusami miejskimi.
Powszechne stosowanie przekładni hydrostatycznych jest ograniczone głównie przez ich wysoki koszt i nie wystarczy wysoka wydajność(około 80...85%).
Ryż. Schematy maszyn hydraulicznych o wolumetrycznym napędzie hydraulicznym:
a - tłok promieniowy; b - tłok osiowy; e - ekscentryczność; y - kąt nachylenia bloku
Spośród różnorodnych wolumetrycznych maszyn hydraulicznych: śrubowych, zębatych, łopatkowych, tłokowych - tłokowych promieniowych (ryc. a) i tłokowych osiowych (ryc. b) maszyny hydrauliczne są stosowane głównie w samochodowych przekładniach hydrostatycznych. Pozwalają na zastosowanie wysokich ciśnienie operacyjne(40...50 MPa) i można je regulować. W przypadku maszyn hydraulicznych z tłokiem promieniowym zmianę dopływu (przepływu) płynu zapewnia się poprzez zmianę mimośrodu e, w przypadku maszyn hydraulicznych z tłokiem osiowym - kąt y.
Straty w hydraulicznych maszynach wolumetrycznych dzielą się na objętościowe (wycieki) i mechaniczne, przy czym te ostatnie obejmują również straty hydrauliczne. Straty w rurociągu dzielą się na straty tarcia (są proporcjonalne do długości rurociągu i kwadratu prędkości płynu w przepływie turbulentnym) i straty lokalne (rozszerzanie, kurczenie się, rotacja przepływu).
POMPA regulowana SILNIK nieregulowany
1 –
zawór bezpieczeństwa pompy zasilającej; 2 –
Zawór zwrotny; 3 – pompa uzupełniająca; 4 – siłownik serwa; 5 - wał pompy hydraulicznej;
6 – kołyska; 7 – serwozawór; 8 - dźwignia zaworu serwa; 9- filtr; 10 – zbiornik; 11 – wymiennik ciepła; 12 - wał silnika hydraulicznego; 13 – podkreślenie;
14 –
szpula skrzynki zaworowej; 15 –
zawór przelewowy; 16 –
zawór bezpieczeństwa wysokiego ciśnienia.
Przekładnia hydrostatyczna GST
Przekładnia hydrostatyczna GST przeznaczona jest do przenoszenia ruchu obrotowego z silnika napędowego na siłowniki np. na podwozie pojazdy samobieżne, z płynną regulacją częstotliwości i kierunku obrotów, ze sprawnością bliską jedności. Główny zestaw GTS składa się z regulowanej pompy hydraulicznej z tłokiem osiowym i silnika hydraulicznego z nieregulowanym tłokiem osiowym. Wał pompy jest mechanicznie połączony z wałem wyjściowym silnika napędowego, z którym połączony jest wał silnika Uruchamiacz. Prędkość obrotowa wału wyjściowego silnika jest proporcjonalna do kąta wychylenia dźwigni mechanizmu sterującego (serwozawór).
Sterowanie przekładnią hydrauliczną odbywa się poprzez zmianę prędkości obrotowej silnika napędowego oraz zmianę położenia dźwigni lub joysticka połączonego z dźwignią serwozaworu pompy (mechanicznie, hydraulicznie lub elektrycznie).
Podczas biegania silnik napędowy i neutralnym położeniu dźwigni sterującej, wał silnika jest nieruchomy. Kiedy zmienia się położenie uchwytu, wał silnika zaczyna się obracać, sięgając maksymalna prędkość przy maksymalnym ugięciu uchwytu. Aby cofnąć, należy przesunąć dźwignię w kierunku przeciwnym do neutralnego.
Schemat funkcjonalny GTS.
W przypadek ogólny wolumetryczny napęd hydrauliczny oparty na GST składa się z następujących elementów: regulowana osiowo-tłokowa pompa hydrauliczna z pompą zasilającą i proporcjonalnym mechanizmem sterującym, nieregulowany osiowy silnik tłokowy zestawiony ze skrzynką zaworową, filtr dokładne sprzątanie z wakuometrem, zbiornikiem oleju na płyn roboczy, wymiennikiem ciepła, rurociągami i wężami wysokociśnieniowymi (HPR).
Elementy i jednostki GTS można podzielić na 4 grupy funkcyjne:
1.
Główny obwód obwodu hydraulicznego GTS. Celem głównego obwodu obwodu hydraulicznego GTS jest przeniesienie przepływu mocy z wału pompy na wał silnika. Obwód główny obejmuje wnęki komór roboczych pompy i silnika oraz przewody wysokiego i niskiego ciśnienia, przez które przepływa ciecz robocza. Wielkość przepływu płynu roboczego i jego kierunek są określone przez obroty wału pompy i kąt odchylenia dźwigni proporcjonalnego mechanizmu sterującego pompy od położenia neutralnego. Kiedy dźwignia odchyla się od położenia neutralnego w tę czy inną stronę, pod działaniem siłowników serwa zmienia się kąt nachylenia tarczy sterującej (kołyski), co wyznacza kierunek przepływu i powoduje odpowiednią zmianę objętości roboczej pompa od zera do aktualnej wartości; przy maksymalnym odchyleniu dźwigni objętość robocza pompy osiąga maksymalne znaczenie. Objętość robocza silnika jest stała i równa maksymalnej objętości pompy.
2. Linia ssąca (zasilająca). Przeznaczenie linii ssącej (uzupełniającej):
· - doprowadzenie płynu roboczego do przewodu sterującego;
· - uzupełnienie płynu roboczego obwodu głównego w celu kompensacji wycieków;
· - chłodzenie płynu roboczego obwodu głównego w wyniku uzupełnienia cieczą ze zbiornika oleju przechodzącą przez wymiennik ciepła;
· - zapewnienie minimalnego ciśnienia w obwodzie głównym w różnych trybach;
· - czyszczenie i wskaźnik zanieczyszczenia płynu roboczego;
· - kompensacja wahań objętości płynu roboczego spowodowanych zmianami temperatury.
3.
Przeznaczenie linii kontrolnych:
· - przeniesienie ciśnienia na siłownik wykonawczy w celu obrócenia kołyski.
4. Cel drenażu:
· - drenaż wycieków do zbiornika oleju;
· - usunięcie nadmiaru płynu roboczego;
· - odprowadzanie ciepła, usuwanie produktów zużycia i smarowanie powierzchni trących hydraulicznych części maszyn;
· - chłodzenie płynu roboczego w wymienniku ciepła.
Działanie wolumetrycznego napędu hydraulicznego zapewniają automatycznie zawory i suwaki umieszczone w pompie, pompie zasilającej i skrzynce zaworowej silnika.
Znaleziono przekładnie hydrostatyczne wykonane przy użyciu zamkniętego obwodu hydraulicznego szerokie zastosowanie w napędach sprzętu specjalnego. Są to głównie maszyny, w których ruch jest jedną z głównych funkcji, np. ładowacze czołowe, buldożery, koparko-ładowarki, kombajny rolnicze,
forwardery i kombajny do pozyskiwania drewna.
W układach hydraulicznych takich maszyn kontrolowany jest przepływ płynu roboczego szeroki zasięg zarówno pompa, jak i silnik hydrauliczny. Zamknięte obwody hydrauliczne są często stosowane do napędzania korpusów roboczych o ruchu obrotowym: betoniarek, wiertnic, wciągarek itp.
Rozważmy typowy schemat hydrauliczny konstrukcyjny maszyny i podkreślmy w nim kontur przekładni hydrostatycznej. Istnieje wiele konstrukcji zamkniętych przekładni hydrostatycznych, w których układ hydrauliczny obejmuje pompę o zmiennym wydatku, zwykle tarczę krzywkową, oraz silnik hydrauliczny o zmiennym wydatku.
W silnikach hydraulicznych stosuje się głównie tłok promieniowy lub tłok osiowy z nachylonym blokiem cylindrów. W sprzęcie małogabarytowym często stosuje się osiowe silniki hydrauliczne z tarczą sterującą o stałym przemieszczeniu oraz maszyny hydrauliczne gerotorowe.
Wydajność pompy jest kontrolowana przez proporcjonalny hydrauliczny lub elektrohydrauliczny układ pilotowy lub bezpośrednie sterowanie serwomechanizmem. Do automatycznej zmiany parametrów silnika hydraulicznego w zależności od działania obciążenia zewnętrznego w sterowaniu pompą
stosowane są regulatory.
Przykładowo regulator mocy w hydrostatycznych przekładniach napędu pozwala bez ingerencji operatora zmniejszyć prędkość maszyny przy rosnących oporach ruchu, a nawet całkowicie ją zatrzymać, zapobiegając zgaśnięciu silnika.
Regulator ciśnienia zapewnia stały moment obrotowy elementu roboczego we wszystkich trybach pracy (np. siła skrawania obrotowego noża, świdra, frezu wiertniczego itp.). W każdej kaskadzie sterującej pompami i silnikami hydraulicznymi ciśnienie sterujące nie przekracza 2,0-3,0 MPa (20-30 barów).
Ryż. 1. Typowy schemat hydrostatyczna przekładnia specjalnego sprzętu
Na ryc. Rysunek 1 przedstawia typowy schemat przekładni hydrostatycznej maszyny. Układ hydrauliczny pilota (układ sterowania pompą) zawiera zawór proporcjonalny sterowany pedałem przyspieszenia. W rzeczywistości jest to kontrolowane mechanicznie zawór redukcyjny ciśnienia.
Zasilany jest przez pompę pomocniczą układu uzupełniania wycieków (ładowanie). W zależności od stopnia wciśnięcia pedału zawór proporcjonalny reguluje wielkość przepływu sterującego wpływającego do cylindra (w rzeczywistej konstrukcji tłok), który steruje nachyleniem podkładki.
Ciśnienie sterujące pokonuje opór sprężyny cylindra i obraca podkładkę, zmieniając wydajność pompy. W ten sposób operator zmienia prędkość maszyny. Odwrócić przepływ mocy w układzie hydraulicznym, tj. zmiana kierunku ruchu maszyny odbywa się za pomocą elektromagnesu „A”.
Elektrozawór „B” steruje regulatorem silnika hydraulicznego, który ustala jego maksymalne lub minimalne przemieszczenie. W trybie transportowym maszyny ustalana jest minimalna objętość robocza silnika hydraulicznego, dzięki czemu rozwija on maksymalną prędkość obrotową wału.
W okresie, w którym maszyna wykonuje moc operacji technologicznych ustawiona jest maksymalna objętość robocza silnika hydraulicznego. W tym przypadku maksymalny moment obrotowy rozwija się przy minimalnej prędkości wału.
Po osiągnięciu poziomu maksymalne ciśnienie w obwodzie zasilania 28,5 MPa kaskada sterująca automatycznie zmniejszy kąt nachylenia podkładki do 0° i zabezpieczy pompę oraz cały układ hydrauliczny przed przeciążeniem. Wiele maszyn mobilnych z przekładnią hydrostatyczną ma rygorystyczne wymagania.
Oni muszą mieć wysoka prędkość(do 40 km/h) w trybie transportowym i pokonywaniu dużych sił oporu przy wykonywaniu energetycznych operacji technologicznych, tj. rozwinąć maksymalną siłę uciągu. Przykładami są kołowe ładowarki czołowe, maszyny rolnicze i leśne.
Przekładnie hydrostatyczne takich maszyn wykorzystują regulowane silniki hydrauliczne z nachylonym blokiem cylindrów. Z reguły regulacja ta jest przekaźnikowa, tj. zapewnia dwie pozycje: maksymalną lub minimalną pojemność skokową silnika hydraulicznego.
Jednocześnie istnieją przekładnie hydrostatyczne, które wymagają proporcjonalnej kontroli przemieszczenia silnika hydraulicznego. Przy maksymalnej pojemności moment obrotowy jest generowany przy wysokim ciśnieniu hydraulicznym.
Ryż. 2. Schemat działania sił w silniku hydraulicznym przy maksymalnym przemieszczeniu
Na ryc. Rysunek 2 przedstawia schemat działania sił w silniku hydraulicznym przy maksymalnym przemieszczeniu. Siła hydrauliczna Fg rozkłada się na osiową Fо i promieniową Fр. Siła promieniowa Fр tworzy moment obrotowy.
Dlatego im większy kąt α (kąt nachylenia bloku cylindrów), tym większa siła Fр (moment obrotowy). Ramię działania siły Fр, równe odległości od osi obrotu wału do punktu styku tłoka w klatce silnika hydraulicznego, pozostaje stałe.
Ryż. 3. Schemat działania sił w silniku hydraulicznym podczas dochodzenia do minimalnej objętości roboczej
Gdy zmniejsza się kąt nachylenia bloku cylindrów (kąt α), tj. objętość robocza silnika hydraulicznego dąży do wartości minimalnej, siły Fр, w związku z czym moment obrotowy na wale silnika hydraulicznego również maleje. Schemat sił w tym przypadku pokazano na ryc. 3.
Charakter zmiany momentu obrotowego jest wyraźnie widoczny z porównania wykresów wektorowych dla każdego kąta nachylenia bloku cylindrów silnika hydraulicznego. Ten typ sterowania przemieszczeniem silnika hydraulicznego jest szeroko stosowany w napędach hydraulicznych. różne maszyny i sprzęt.
Ryż. 4. Schemat typowego sterowania silnikiem hydraulicznym wciągarki
Na ryc. Rysunek 4 przedstawia schemat typowego sterowania silnikiem hydraulicznym wciągarki. Tutaj kanały A i B są portami roboczymi silnika hydraulicznego.
W zależności od kierunku przepływu mocy płynu roboczego zapewniają one obrót bezpośredni lub odwrotny. W pokazanym położeniu silnik hydrauliczny ma maksymalną pojemność skokową. Objętość robocza silnika hydraulicznego zmienia się po doprowadzeniu sygnału sterującego do jego portu X.
Pilotujący przepływ płynu roboczego przechodzący przez suwak sterujący działa na tłok przemieszczenia bloku cylindrów, który obracając się z dużą prędkością, szybko zmienia pojemność silnika hydraulicznego.
Ryż. 5. Charakterystyka sterowania silnikiem hydraulicznym
Na wykresie na ryc. Rysunek 5 przedstawia charakterystykę sterowania silnikiem hydraulicznym, ma ona charakter liniowy jako funkcja odwrotna. Często w skomplikowane maszyny Do napędzania części roboczych służą oddzielne obwody hydrauliczne.
Co więcej, niektóre z nich są wykonane przy użyciu otwartego obwodu hydraulicznego, inne wymagają zastosowania przekładni hydrostatycznych. Przykładem jest pełne koło koparka czerpakowa. W nim obrót stołu obrotowego i ruch maszyny zapewniają silniki hydrauliczne
grupa zaworów.
Konstrukcyjnie skrzynka zaworowa jest zamontowana bezpośrednio na silniku hydraulicznym. Obwód przekładni hydrostatycznej zasilany jest przez pompę hydrauliczną pracującą w otwartym obwodzie hydraulicznym za pomocą rozdzielacza hydraulicznego.
Ryż. 6. Schemat obwodu przekładni hydrostatycznej zasilanej z otwartego układu hydraulicznego
Zapewnia przepływ płynu roboczego do obwodu przekładni hydrostatycznej w kierunku do przodu lub do tyłu. Schemat takiego obwodu hydraulicznego pokazano na ryc. 6.
Tutaj zmiana objętości roboczej silnika hydraulicznego odbywa się za pomocą tłoka sterowanego szpulą pilotującą. Na suwak pilotowy może wpływać zarówno zewnętrzny sygnał sterujący przesyłany kanałem X, jak i wewnętrzny sygnał z zaworu selekcyjnego OR.
Gdy tylko do przewodu tłocznego obwodu hydraulicznego doprowadzony zostanie strumień mocy płynu roboczego, zawór selektywny „OR” umożliwia dotarcie sygnału sterującego do końca suwaka sterującego i poprzez otwarcie okienek roboczych kieruje część płynu do tłoka napędu bloku cylindrów.
W zależności od ciśnienia w przewodzie tłocznym, pojemność skokowa silnika hydraulicznego zmienia się z normalnego położenia w stronę zmniejszającą się (wysoka prędkość/niski moment obrotowy) lub rosnącą (niska prędkość/wysoki moment obrotowy). W ten sposób przeprowadzana jest kontrola
ruch.
Jeśli suwak zaworu hydraulicznego zasilania przesunie się w przeciwne położenie, zmieni się kierunek przepływu mocy. Zawór selekcyjny OR przyjmie inną pozycję i wyśle sygnał sterujący do suwaka sterującego z innej linii obwodu hydraulicznego. Silnik hydrauliczny zostanie wyregulowany w ten sam sposób.
Oprócz elementów sterujących, ten obwód hydrauliczny zawiera dwa połączone zawory (antykawitacyjny i przeciwwstrząsowy), ustawione na ciśnienie szczytowe 28,0 MPa, oraz system wentylacji płynu roboczego, przeznaczony do wymuszonego chłodzenia.
