Что такое гидропривод двигателя
Назначение и устройство гидравлической системы. Что такое гидравлический привод
Рассмотрим назначение и устройство гидравлической системы с описанием подсистем, основных элементов. По своему устройству гидравлическое оборудование предназначено для работы с высокой интенсивностью, обеспечивая надлежащее давление, преобразование механической мощности двигателя в гидравлическую. Такое оборудование может работать как отдельно, так и входить в комплекс литейных, транспортировочных, переработочных станков, прессов и т.д.
Функции гидропривода [вверх]
В состав гидропривода входит ряд основных устройств, которые выполняют следующие функции: насос, как поставщик гидравлической энергии; гидравлический двигатель, как потребитель гидравлической энергии, и преобразователь ее в механическую энергию; гидрораспределители, дроссели, которые регулируют поток рабочей жидкости, управляя движением выходного звена гидродвигателя; для перемещения рабочей жидкости внутри гидросистемы, а также подачи ее к соответствующим устройствам, используются гидролинии; отделение из гидравлической жидкости загрязнений, образующихся во время эксплуатации системы, осуществляется с помощью фильтра; для регулирования температуры жидкости применяются различные устройства, выполняющие как нагрев, так и ее охлаждение.
Основной задачей гидропривода, как и механической передачи, остается преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с нагрузкой (регулирование, защита от перегрузок и др.). Другая функция — это передача мощности от приводного двигателя к рабочим механизмам машины (например, в одноковшовом экскаваторе — передача мощности от двигателя внутреннего сгорания к ковшу или к гидродвигателям привода стрелы, и т. д.).
Что же собой представляет система гидроуправления?
Это система, обеспечивающая управление гидропередачей и состоящая из функциональных золотниково-клапанных устройств, колонок управления и насосно-аккумуляторной части.
Благодаря системе гидроуправления мы обеспечиваем:
- снижения усилий на ручках управления
- ввода автоматических связей работы гидропередачи
- легкого подвода управляющего сигнала к агрегату, где бы он не располагался.
Верхний привод Varco
Одними из наиболее успешных продуктов, разработанных и изготовленных компанией National Oilwell Varco, по праву считаются системы верхнего привода Varco, внедрение которых оказало огромное влияние на дальнейшее развитие нефтегазовой отрасли.
Верхний привод Varco отличается более широкими функциональными возможностями и рядом достоинств, среди которых:
- Подробнее о Верхний привод Varco
Пластинчатые
В этих гидромашинах пластины, размещенные на роторе, выполняют основную работу. Специальные пружины усиливают их прижим к неподвижному корпусу. Соседние элементы становятся ограничителями объемной камеры, в ней рабочая среда при вращении ротора попадает из полости подачи к полости нагнетания. Присутствие двух и более областей всасывания и стольких же зон входа в систему свойственно конструкциям двукратного или многократного действия.
Нужно знать: регулируемыми могут быть только механизмы однократного действия.
Достоинства пластинчатых насосов:
- Пониженная пульсация.
- Снижение рабочего шума.
- Пониженные требования к засоренности перемещаемой среды.
- Регулируемый рабочий объем.
- Подшипники ротора сильно нагружены.
- Низкое давление.
- Сложность при уплотнении пластин на торцах.
- Низкая ремонтопригодность.
Г12 – популярная марка одно- и двухпоточных пластинчатых конструкций.
Дозаправка об забор
Самый дорогостоящий элемент конструкции гибрида Валентина — гидравлический аккумулятор: металлопластиковый двухсекционный резервуар, армированный карбоновым волокном. Расположенный в центре платформы, аккумулятор способствует оптимальному распределению нагрузки на колеса автомобиля и понижению центра тяжести, что в свою очередь улучшает управляемость. Валентин утверждает, что аккумулятор абсолютно надежен и безопасен. Конструкция емкостей, трубопроводов и соединений допускает серьезную деформацию без потери герметичности. Все соединения имеют двойные кольцевые прокладки особой конструкции, исключающие произвольную утечку жидкости. Рабочее давление в аккумуляторе варьируется от 120 до 480 бар.
Потери энергии в аккумуляторе не превышают 2−5% и вызываются незначительным нагреванием азота при быстром сжатии. Для сравнения: потери энергии в современных литий-ионных аккумуляторах достигают 10% и более и заложены в самой технологии. Важно, что гидравлический аккумулятор способен быстро заряжаться и разряжаться. Быстрая разрядка требуется для резких ускорений или движения в тяжелых дорожных условиях.
Объем гидравлической жидкости для Ingocar — около 60 л. Вся она растительного происхождения, что немаловажно с точки зрения экологии. По словам Инго, ее не нужно менять в течение всего срока эксплуатации автомобиля. Если замена все же потребуется, она обойдется не дороже обычной смены моторного масла.
На крыше Ingocar может быть установлена солнечная батарея площадью чуть больше 1 м². Она питает компактную электрическую помпу, которая, так же как и дизельный двигатель, нагнетает жидкость в аккумулятор. Часть электричества во время движения потребляется дополнительным оборудованием автомобиля. Расчеты показывают, что солнечной энергии полученной в течение светового дня, достаточно для 25-километровой поездки без включения ДВС! Солнечная батарея — недешевое удовольствие, но она легко окупается за полтора-два года эксплуатации автомобиля. Впрочем, это опция, и от нее можно попросту отказаться. Предусмотрена также возможность зарядки аккумулятора от обычной бытовой электросети.
Подвеска Ingocar, разумеется, гидравлическая. Она полностью интегрирована в общую гидравлическую систему и может быть настроена под индивидуальные предпочтения водителя. Гидравлика задействована даже в системе пассивной безопасности авто: при экстремальном торможении или при срабатывании сенсорного датчика передний и задний бамперы выдвигаются вперед и назад на 40 см каждый. Степень упругости активных бамперов определяется электронной системой управления, учитывающей текущую динамику автомобиля, количество пассажиров и их расположение в автомобиле. Активный бампер работает как поршень и превращает энергию удара в энергию сжатия, закачивая гидравлическую жидкость
в аккумулятор. Так что за счет ДТП можно даже подзаправиться! Управление гибридным Ingocar ничем не отличается от управления традиционным автомобилем с автоматической коробкой передач.
Преимущества гидромотора в сравнении с электромотором:
- меньше габариты мотора;
- меньше вес;
- больше диапазон регулировки частоты вращения вала.
Основными параметрами гидромотора являются:
- рабочее давление;
- частота;
- крутящий момент;
- объем.
Различают гидравлические двигатели:
Шестеренные — по своим характеристикам схожи с шестерными насосами.
При подаче рабочей жидкости гидромотор воздействует на шестерни с созданием крутящего момента.
К достоинствам шестеренного гидромотора относится низкая цена, высокие обороты и простота в эксплуатации. К недостаткам относится низкий КПД.
Пластинчатые — по своему устройству схожи с насосами, но всегда имеют механизм прижима рабочих пластин.
К достоинствам пластинчатых гидромоторов относится их умеренная стоимость, достаточно тихая работа, умеренная частота рабочей жидкости.
К недостаткам относится низкий КПД, высокие нагрузки на подшипники, незначительный срок службы.
Радиально-плунжерные гидравлические моторы — в этой гидромашине плунжер, находящийся каждый в своей камере радиально к валу, после поступления рабочей жидкости приводит в движение поршни, которые передают крутящий момент.
Аксиально-поршневые моторы отличает высокий КПД, который обратно пропорционален вязкости рабочей жидкости.
В аксиально-поршневых моторах возможно регулировка частоты вращения, крутящего момента и рабочего объема.
Выбираем гидромотор
При выборе гидромотора следует учесть его назначение.
Аксиально-плунжерный гидромотор выбирают в случаях, когда необходима высокая частота и скорость. Наиболее часто такой тип гидравлического двигателя применим в судостроении, строительной технике и в приводе станков.
Радиально-плунжерный гидромотор выбирают, когда требуются небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения, например, для поворота башни некоторых автокранов.
Шестеренные гидромоторы применяют в несложных гидросистемах с невысокими требованиями к неравномерности вращения вала мотора.
В станочных гидроприводах востребованы пластинчатые гидромоторы.
Техническое обслуживание
Гидравлическая система требует тщательного ухода. Необходимо контролировать уровень и температуру масла. Замена масла на новом оборудовании осуществляется через один рабочий месяц. Это необходимо для очистки механизмов от результатов притирки. Дальнейшая работа оборудования предусматривает замену масла через четыре-шесть месяцев. Требуется регулярно поддерживать уровень масла и проводить чистку фильтров и трубопроводов. Также следует периодически выполнять промывку гидросистемы.
