- •Гідравліка, гідро- та пневмоприводи
- •6.050503 «Машинобудування»
- •Передмова
- •В.1 Предмет і структура дисципліни Першою частиною курсу «Гідравліка, гідро- та пневмоприводи» є гідравліка.
- •Р исунок 1 – Складові механіки
- •В.2 Короткий історичний огляд розвитку гідравліки
- •1.2 Основні фізичні властивості рідини
- •Розділ 1 Гідравліка
- •1 Рідина та її Основні фізичні властивості
- •1.1 Визначення рідини
- •2 Гідростатика
- •2.1 Сили, що діють у рідині, яка знаходиться у стані спокою. Тиск і його властивості
- •2.2 Диференціальні рівняння рівноваги рідини (рівняння Ейлера)
- •2.3 Основне рівняння гідростатики
- •2.4 Закон Паскаля та його застосування в техніці
- •Гідравлічний прес
- •Гідравлічний акумулятор
- •3 Гідравлічний мультиплікатор
- •Манометричний тиск. Вакуум.
- •2.6 Прилади для вимірювання тиску. Епюри гідростатичного тиску
- •2.6.1 Прилади для вимірювання тиску
- •1 Барометр
- •Диференціальний манометр
- •Манометр
- •3 Пружинний манометр
- •2.6.2 Епюри гідростатичного тиску
- •Р в исунок 2.14 – Епюри тисків на плоску поверхню ав:
- •2.7 Сила тиску рідини на плоску та криволінійну поверхні. Закон Архімеда
- •2 .7.1 Сила тиску рідини на плоску поверхню
- •2.7.2 Центр тиску
- •2.7.3 Сила тиску рідини на дно посудини
- •2.7.4 Сила тиску на криволінійну поверхню
- •2.7.5 Закон Архімеда
- •3 Основи кінематики і динаміки рідини. Рівняння ейлера та бернуллі руху рідини
- •3.1 Види руху рідини. Основні поняття кінематики рідини
- •3.2 Рівняння суцільності елементарної струминки та потоку рідини
- •3.3 Рівняння Ейлера руху ідеальної рідини
- •3.4 Рівняння Бернуллі для ідеальної рідини
- •Ідеальної рідини
- •3.5 Геометричний і енергетичний зміст складових рівняння Бернуллі
- •3.6 Рівняння Бернуллі для струминки і потоку в’язкої рідини. Коефіцієнт Коріоліса
- •3.6.1 Рівняння Бернуллі для струмка реальної в’язкої рідини
- •Для струминки в’язкої рідини
- •3.6.2 Рівняння Бернуллі для потоку в’язкої рідини
- •4 Режими руху рідини. Місцеві гідравлічні опори
- •4.1 Режими руху рідини. Число Рейнольдса
- •4.2 Гідравлічні втрати (загальні відомості)
- •4.3 Ламінарний рух рідини. Закон Пуазейля
- •Ламінарного руху в круглій трубі
- •При ламінарному режимі
- •4.4 Турбулентний рух рідини
- •4.4.1 Структура турбулентного руху в трубі
- •4.4.2 Втрати напору на тертя в трубах. Формула Дарсі-Вейсбаха
- •Поняття про гідравлічно гладкі і шорсткі труби.
- •1 Гідравлічно гладкі труби
- •2 Гідравлічно шорсткі труби
- •4.5 Місцеві гідравлічні опори. Основні види. Коефіцієнт місцевих втрат
- •П оступове розширення труби або дифузор
- •Поступове звуження труби
- •5 Повороти труби
- •Коефіцієнта від кута повороту δ
- •5 Гідравлічний розрахунок трубопроводів. Гідравлічний удар в трубах
- •5.1 Гідравлічний розрахунок трубопроводів
- •5.1.1 Класифікація трубопроводів
- •Розрахунок простого трубопроводу
- •5.1.3 Послідовне і паралельне з'єднання простих трубопроводів
- •5.2 Гідравлічний удар в трубах
- •5.2.1 Явище гідравлічного удару. Формула Жуковського
- •5.2.2 Способи боротьби з гідравлічним ударом
- •Ковпак для зменшення тиску в трубі
- •6 Витікання рідини через отвори і насадки
- •6.1 Витікання рідини через малий отвір при сталому напорі. Коефіцієнти стиснення, швидкості і витрати
- •6.2 Насадки. Витікання рідини через насадки.
- •Зовнішнього циліндричного насадка
- •Розділ 2 Гідравлічні приводи
- •7 Гідравлічний об’ємний привод. Загальні відомості
- •7.1 Загальні відомості про гідропривод
- •7.2 Застосування гідропривода. Переваги та недоліки
- •7.3 Принцип дії та основні елементи об’ємного гідропривода
- •7.4 Робочі рідини гідроприводів
- •7.5 Принципова схема гідравлічного привода
- •Призначення елементів гп:
- •8 Загальні відомості про гідромашини
- •8.1 Класифікація гідромашин
- •8.2 Основні параметри об’ємних насосів
- •8.3 Поршневі насоси. Принцип дії. Подача поршневого насоса
- •9 Роторні насоси
- •9.1 Загальні властивості і класифікація роторних насосів
- •9.2 Радіально-поршневі та аксіально-поршневі насоси. Принцип дії та особливості конструкції
- •9.2.1 Радіально-поршневі насоси
- •9.2.2 Аксіально-поршневі насоси
- •9.3 Пластинчасті та шестеренні насоси. Принцип дії
- •9.3.1 Пластинчасті насоси
- •9.3.2 Шестеренні насоси
- •10 Об’ємні гідродвигуни
- •10.1 Загальні відомості про об’ємні гідродвигуни
- •10.2 Гідроциліндри, їх призначення і устрій. Розрахунок гідроциліндрів
- •10.4 Поворотні гідродвигуни
- •З двостороннім штоком
- •10.3 Гідромотори. Устрій і принцип роботи
- •11 Гідроапаратура об’ємних гідроприводів. Допоміжні пристрої гідропривода
- •11.5.5 Ущільнювачі елементів гідропривода
- •11.1 Класифікація гідроапаратів
- •11.2 Гідророзподільники. Основні типи і принцип дії
- •11.3 Гідроклапани. Призначення, основні види
- •11.4 Гідравлічні дроселі
- •11.5 Допоміжні пристрої гідропривода
- •11.5.1 Гідравлічні фільтри
- •11.5.2 Гідробаки
- •11.5.3 Гідроакумулятори
- •11.5.4 Гідролінії
- •11.5.5 Ущільнювачі елементів гідропривода
- •12 Способи регулювання об’ємного гідропривода
- •12.1 Дросельне регулювання
- •12.2 Гідроприводи з об’ємним регулюванням
- •3 Пневматичні приводи
- •3.1 Загальна характеристика пневматичних приводів
- •3.2 Основні елементи пневмопривода
- •3.3 Типова схема і принцип роботи пневмопривода
- •Список літератури
12.2 Гідроприводи з об’ємним регулюванням
Машинне (об’ємне) регулювання швидкості руху робочого органа полягає в тому, що зміна подачі рідини, яка надходить у робочу порожнину гідроциліндра, здійснюється за рахунок зміни подачі регульованого насоса.
В цих системах встановлюють регульовані насоси (радіально-поршневі, аксіанально- поршневі або пластинчасті).
Подача насоса регулюється зміною величини ексцентриситету насоса або зміною кута нахилу диска.
Розглянемо схему об’ємного регулювання (рис.12.4).
Р
ідина
регульованим насосом
1 подається у робочу порожнину циліндра.
Від перевантаження систему захищає
запобіжний клапан
2. С
лід
зазначити, що подача рідини у робочу
порожнину циліндра Qц
визначається
не тільки певною настройкою насоса, а
й величиною витоків рідини в самому
насосі, гідроциліндрі та гідроапаратурі.
Рисунок 12.4
– Схема
об’ємного
регулювання
де
-
теоретична подача;
-
витоки рідини.
Швидкість переміщення поршня визначають за формулою (12.1). Таким чином, змінюючи робочий об’єм насоса V0, можна змінити швидкість руху поршня гідроциліндра.
Машинне регулювання може здійснюватись також змінною робочого об’єму гідромотора (якщо є обертальний рух вала) або зміною робочих об’ємів насоса і гідромотора.
Цей спосіб регулювання швидкості знайшов застосування в гідросистемах протяжних, шліфувальних, стругальних верстатів тощо. Особливо широко його використовують в механізмах з обертальним рухом. При цьому зміна швидкості руху здійснюється у широкому діапазоні.
Гідропривод з об’ємним регулюванням має вищий к.к.д., але є дорожчим через високу вартість регульованих насосів і двигунів (порівняно з вартістю нерегульованих гідромашин). Його доцільно застосовувати у системах великої потужності.
Гідропривод з дросельним регулюванням, внаслідок зливу частини рідини при роботі привода, має менший к.к.д. Але для систем малої потужності його застосовувати вигідніше внаслідок того, що нерегульовані насоси значно дешевші регульованих.
3 Пневматичні приводи
3.1 Загальна характеристика пневматичних приводів.
3.2 Основні елементи пневмопривода.
3.3 Типова схема і принцип роботи пневмопривода.
3.1 Загальна характеристика пневматичних приводів
Об’ємним пневматичним приводом називають сукупність елементів і пристроїв, за допомогою яких потенційна енергія стисненого повітря перетворюється в механічну роботу, виконувану пневмодвигуном.
Робочим агентом (середовищем) пневматичних приводів є стиснене повітря, дуже рідко – будь-який газ.
Пневмоприводи широко застосовують в різних галузях : ливарному і ковальському виробництві, поліграфічній промисловості, на транспорті, у промислових роботах, в затискних пристроях, гальмових системах, системах дистанційного управління та ін.
Крім цього, пневмопривод дозволяє автоматизувати деякі трудомісткі процеси при складальних і монтажних роботах; наприклад, в пневматичних інструментах (свердла, відбійні молотки, трямбівки, гайковерти і ін.)
До переваг пневмопривода можна віднести :
а) можливість живлення від централізованої мережі стисненого повітря ;
б) невеликі втрати тиску в пневмолініях із-за дуже малої густини повітря;
в) можливість використання в пожежнонебезпечних приміщеннях, оскільки повітря не утворює небезпечних сумішей;
г) відсутність потреби в зливних лініях, тому що відпрацьоване в пневмоприводі повітря не забруднює навколишнє середовище;
д) високі швидкості спрацювання пневматичних пристроїв;
є) простота конструкції і висока надійність пневматичних пристроїв та апаратів;
ж) відносна дешевизна і швидке відшкодування затрат;
з) можливість нормальної роботи в широкому діапазоні температур, в умовах забрудненості пневматичного середовища, при вібраціях, радіації тощо.
Недоліки пневмопривода :
а) необхідність встановлення змащувальних системи для для захисту деталей від корозії;
б) низький коефіцієнт корисної дії пневмопривода (великі витоки повітря);
в) менша потужність порівняно з гідродвигунами;
г) великий шум при виході повітря.
