Контрольные вопросы
Назначение делителя потока. 2. Назовите основные элементы делителя потока объемного типа. 3. Объясните принцип работы делителя потока объемного типа. 4. Назовите основные элементы делителя потока дроссельного типа. 5. Объясните принцип работы делителя потока дроссельного типа. 6. Назовите достоинства и недостатки делителей потока объемного и дроссельного принципа действия.
Лабораторная работа № 11 изучение конструкции и определение кпд гидроцилиндра
Цель работы:
Изучение конструкции и схемы включения гидроцилиндра.
Определение характеристик гидроцилиндра.
Теоретическая часть
Гидроцилиндр – это объемный гидродвигатель, у которого выходное звено (шток, плунжер или корпус гидроцилиндра) совершает ограниченное возвратно-поступательное движение. Гидроцилиндры являются наиболее распространенными гидродвигателями, применяемыми в гидросистемах машин, станков, поточных линий и отдельных механизмов.
Существуют многообразные конструкции и схемы гидроцилиндров. В гидроцилиндре одностороннего действия (рис. 38, а) рабочий ход поршня совершается под действием давления жидкости, а возврат, если требуемое усилие невелико, под действием внешних сил (например, пружины).
Наиболее широкое применение получили поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия, у которых движение выходного звена в обоих направлениях осуществляется под действием потока рабочей жидкости. Обычно они выполняются в двух вариантах: с односторонним штоком (рис. 39, а) и с двухсторонним штоком (рис. 39, б).
Рис. 38
Гидроцилиндры с односторонним штоком применяют с целью уменьшения габаритов гидропривода. В таких гидроцилиндрах при одинаковом расходе жидкости Q скорости рабочего р и холостого хода х поршня будут различными, т. е.
,
.
а б
Рис. 39
Усилие на штоке при прямом ходе:
,
(52)
при обратном ходе
.
(53)
где p1, p2 – давление на входе и на выходе из гидроцилиндра; г, м – гидравлический и механический КПД. Значения гидравлического и механического КПД зависят от типа применяемых уплотнений. Так, в гидроцилиндрах с резиновыми кольцевыми уплотнениями г 1, м = 0,850,95.
Если
в гидроприводе с гидроцилиндром, имеющим
односторонний шток, необходимо получить
одинаковые скорости рабочего и холостого
хода, то используют дифференциальную
схему подключения (рис. 40). В этом случае
должно соблюдаться условие
,
т. е.
,
или
.
Рис. 40
В гидроцилиндрах с двусторонним штоком поршень будет двигаться с одинаковой скоростью в обоих направлениях, если диаметры обоих штоков одинаковы и в обе полости подается один и тот же расход Q.
В этом случае
,
(54)
Усилие на штоке при прямом и обратном ходе:
.
(55)
Разные соотношения между скоростями в гидроцилиндре с двухсторонним штоком можно получить за счет подбора соответствующих диаметров штоков.
Если необходимо обеспечить ход, превышающий длину корпуса цилиндра, то применяют телескопические гидроцилиндры (рис.38, б), т. е. цилиндры с несколькими штоками. При высоких значениях давления применяют плунжерные гидроцилиндры (рис.38, в). Гидроцилиндры с реечной передачей, преобразующие поступательное движение штоков в возвратно-поворотное движение исполнительного механизма, называются поворотными гидродвигателями (рис.38, г). Они нашли широкое применение в робототехнике.
Конструкция гидроцилиндра представлена на (рис. 41).Он состоит из следующих основных деталей: поршень 1 диаметром D, шток 2 диаметром d, цилиндр (гильзу цилиндра) 3, крышки (головки) цилиндра 4 и 5, отверстия для подвода и отвода жидкости 6 и 8, уплотнения поршня 7 и штока 9, устройство для отвода воздуха из цилиндра, грязесъемники, тормозные устройства.
Тормозные устройства применяют для избежания ударов, для обеспечения плавного замедления движения поршня в конце хода. С их помощью происходит поглощение (демпфирование) кинетической энергии движущихся масс.
На (рис. 41) изображен гидроцилиндр, в котором шток находится во втянутом положении. Движение поршня 1 вправо начнется тогда, когда на его поверхность станет воздействовать давление жидкости, проступающей через канал 6. При этом через канал 8 жидкость будет вытекать.
Рис. 41
Движение штока внутрь цилиндра возможно под воздействием давления жидкости на кольцевую поверхность поршня. При этом жидкость будет поступать через отверстие 8, а выходить через отверстие 6.
Уплотнение поршня 7 препятствует перетечкам рабочей жидкости. Направляющая штока 9 препятствуют проникновению грязи внутрь цилиндра. Шток может быть нагружен грузом.