Кемп Х.(редактор) Гидропривод. Основы и компоненты. Учебный курс по гидравлике, том 1

Подождите немного. Документ загружается.

Rexroth didactic

Глава 17

Насосные установки

1. Введение

Насосные установки имеют различные конструкции

в зависимости от:

- Приводной мощности

- Подачи рабочей жидкости

- Требуемого количества жидкости в гидросистеме

- Особенностей размещения

- Имеющегося места внутри машины

- Условий и потребностей окружающей среды

- Климатических условий

- Условий сборки

- Возможности транспортирования.

Эти общие требования к гидроприводам приводят к

большому разнообразию насосных установок. Од-

нако, основной целью является использование стан-

дартных гидравлических компонентов и их сборка

в соответствии с особенностями гидросистемы.

В насосных установках электрическая энергия (от

электродвигателя) или химическая энергия топли-

ва (в двигателях внутреннего сгорания) преобразу-

ется в энергию давления. В обоих случаях враще-

ние и момент приводного двигателя трансформи-

руются в подачу и давление объемного насоса.

Рис. 17.2. Стандартная насосная установка

Преимущества установки, показанной на Рис. 17.2:

- Жесткий стальной бак

- Возможность расширения функций, благодаря

модульному принципу построения

- Хорошая доступность для всех частей

- Многообразные возможности применения в про-

мышленности

- Большая долговечность

- Низкий шум

- Настраиваемая подача в зависимости от управ-

ляющих и регулирующих приборов.

Рис. 17.1. Насосная установка

Преимущества установки, показанной на Рис. 17.1

- Очень низкий уровень шума

- Многообразные области применения:

- Общее машиностроение

- Термопластавтоматы

- Грузоподъемные устройства

- Прессостроение

- Лаборатории, учебные заведения

- Настраиваемая подача в зависимости от управ-

ляющих и регулирующих приборов.

Rexroth didactic

2. Конструкция насосных установок

Гидроприводные узлы или насосные установки гид-

росистем должны содержать, как минимум, следу-

ющие основные компоненты:

- Насос (1) с приводным мотором (2)

- Бак с жидкостью (3)

- Фильтр (4).

Рис. 17.3. Гидросхема простейшего гидроприводного

узла

Насосные установки комплектуются различным об-

разом в зависимости от предъявляемых к ним тре-

бований. Полностью укомплектованная насосная

установка содержит:

- Насос (1) с приводным мотором (2), образующие

единый монтажный узел

- Бак (3) с рабочей жидкостью

- Контрольные устройства для

- уровня жидкости (маслоуказатель)

- температуры (термометр)

- давления (манометр 6)

' - Устройства кондиционирования рабочей жидкости

фильтр (4)

- маслоохладитель

- нагреватель

- Клапаны для предохранения от перегрузки (5)

- Гидроаппаратуру управления

- Аккумуляторы для накопления энергии.

Рис. 17.4. Гидросхема малогабаритной насосной

установки

Рис. 17.5. Поперечное сечение малогабаритной на-

сосной установки

Рис. 17.6. Малогабаритная насосная установка

Rexroth didactic

Различные модели и типоразмеры насосных уста-

новок показаны на Рис. 17.7-17.9, а также были по-

казаны ранее на Рис. 17.1 и 17.2.

Рис. 17.7. Стандартная насосная установка модуль-

ного монтажа

Рис. 17.8. Стандартная насосная установка

Преимущества установки, показанной на Рис. 17.7:

- Жесткий алюминиевый бак

- Модульное построение

- Компактная модель насосного агрегата

- Возможна индивидуальная настройка

- Многочисленные области применения

- Возможны дополнительные варианты

- Хорошая приспособляемость, «дружественное»

обслуживание

Преимущества установки, показанной на Рис. 17.8:

- Жесткий стальной бак

- Модульная конструкция устройств управления, ак-

кумулятора и теплообменника

- Комплектный агрегат мотор-насос

- Наличие в ответвлении цепи для фильтрации и

охлаждения

- Основной приводной узел объединен с насосным,

принадлежности (заливной фильтр, воздушный

фильтр, манометр, поддон, дренаж), сливной

фильтр, поплавковое реле уровня, термостат

Рис. 17.9. Комплектная насосная установка, изго-

товленная по индивидуальному заказу

Преимущества установки, показанной на Рис. 17.9:

- Жесткий стальной бак

- Модульная конструкция групп управления, акку-

мулятора и теплообменника

- Комплектный агрегат мотор-насос

- Вместимость бака до 1250 л

Rexroth didactic

3. Компактные насосные установки

Рис. 17.10. Компактная насосная установка в каче-

стве зажимного и приводного модуля

Для периодических операций с приводной мощнос-

тью до 2 кВт применяются очень компактные насос-

ные установки, которые имеют некоторые специаль-

ные преимущества.

Приводной электродвигатель и насос расположены

внутри бака (погружены в масло), что обеспечивает

исключительную компактность конструкции. Управ-

ляющие гидроаппараты монтируются снаружи по

принципу башенного монтажа (Рис. 17.10). Внутри

насосной установки полностью отсутствуют трубы,

что обеспечивает минимум уплотняемых соедине-

ний. Однако из-за очень компактной конструкции

теплоизлучающая поверхность бака слишком мала

по отношению к установленной мощности. При про-

должительной работе эта поверхность неспособна

эффективно отводить выделяющееся в гидросисте-

ме тепло в окружающую среду, и насосная установ-

ка будет перегреваться. В этой связи насосные ус-

тановки предназначены для кратковременной пери-

одической работы, то есть, когда рабочее давление

достигнуто, установка отключается с помощью реле

давления. В этом случае рабочий цикл может быть

более продолжительным в зависимости от соотно-

шения между гидравлическим объемом и объемом

рабочих полостей гидродвигателей.

Гидравлический объем может быть, например, объе-

мом аккумулятора или объемом сжатого масла в тру-

бах и эластичных шлангах. Внутренние утечки в гид-

роаппаратах управления увеличивают потребление

энергии давления и уменьшают время разгрузки на-

соса, поэтому в этих насосных установках предпоч-

тительно применение аппаратов седельного типа, не

имеющих внутренних утечек.

Периодическое действие особенно пригодно для

функций зажима. Это значит, что появляется воз-

можность поддержания давления в течение длитель-

ного времени без внешнего энергопотребления.

Часто такие насосные установки называются зажим-

ными приводными узлами.

Рис. 17.11. Поперечное сечение компактной насос-

ной установки

Rexroth didactic

Дальнейшим конструктивным принципом компакт-

ных насосных установок является горизонтальное

сопряжение, показанное на Рис.17.12.

Рис. 17.12. Компактные насосные установки: сле-

ва - с трехфазным электродвигателем переменно-

го тока, справа и в середине - с электродвигателя-

ми постоянного тока

Эти компактные насосные установки с электродви-

гателями постоянного тока (12, 24 и 48 В) созданы

специально для грузовиков и других транспортных

средств. В случае установки модифицированного

электродвигателя 3-фазного переменного тока ус-

тановки успешно используются и в гидроприво-

дах общепромышленного применения, например в

подъемных платформах.

Детальную информацию в области проектирования

и конструирования гидравлических узлов можно

найти в учебном пособии по гидроприводу, том 3

(Hydraulic Trainer, volume 3).

Заметки

Rexroth didactic

Принятые буквенные обозначения зоэ

Принятые буквенные обозначения

Глава 1

Глава 4

Е,

Рдев

Pst

Яе

крит

Ускорение

Площадь

Замедление

Диаметр

Гидравлический диаметр

Энергия

Кинетическая энергия

Энергия положения

Частота вращения

Сила

Ускорение силы тяжести (земное ускорение)

Высота

Момент инерции

Длина

Масса

Крутящий момент

Скорость вращения

Давление

Общее давление

Статическое давление

Мощность

Поток (расход)

Число Реинольдса

Критическое значение числа Реинольдса,

при котором поток изменяется с ламинар-

ного на турбулентный

Расстояние (перемещение)

Время

Температура по Цельсию

Температура по Кельвину

Периметр проходного сечения

Объем

Скорость

Работа

Угол

Потеря давления (перепад давлений)

Температура по Цельсию

Температура по Кельвину

Кинематическая вязкость

Плотность

Угловое ускорение

Угловая скорость

F->

,\p

Площадь

Ширина

Диаметр вала

Диаметр поршня

Диаметр винта

Эксцентриситет

Осевая сила

Усилие пружины

Горизонтальная сила

Вектор силы

Вертикальная сила

Высота зуба

Количество тактов на оборот

Модуль

Подача насоса (расход)

Радиус расположения поршня в роторе

Градиент

Рабочий объем

Число (количество)

Угол наклона

Разность давлений (перепад давлений

Число «тс»

Глава 5

;

Осевая сила

Вектор силы

Тангенциальная сила

Угол подъема кулачка

Rexroth didactic

Глава 6 Глава 7

О,

F», F

PHD

Priydr

Psoil

g max

g mm

«max

«min

AP,

ч„

max

vi ox

Площадь поршня

Диаметр размещения поршней

Усилие на поршне

Сумма сил от трех или четырех поршней

Усилие на опоре

Результирующая сила

Составляющие силы, создающей крутящий

момент

Сила от гидростатического поля давления

ротора

Ход поршня

Ток управления

Центр тяжести поля сил на гидростатический

распределительный диск

Центр воображаемого шара

Крутящий момент

Частота вращения

Рабочее давление

Высокое давление

Гидравлическое давление

Заданное давление

Давление управления

Мощность

Подача насоса (расход)

Радиус шара

Перемещение

Управляющее напряжение

Скорость хода

Геометрический рабочий объем

Максимальный геометрический рабочий

объем

Минимальный геометрический рабочий

объем

Установочный объем

Количество поршней

Угол наклона

Максимальный угол наклона

Минимальный угол наклона

Установочный угол

Перепад давлений

Максимальный перепад давлений

Механо-гидравлический КПД

Эффективный КПД

Объемный КПД

Ао

Ро

Ускорение

Площадь

Эффективная поверхность демпфирования

Площадь поршневой полости

Площадь штоковой полости

Модуль упругости

Сила

Тормозное усилие

Момент инерции

Разрушающая нагрузка

Длина

Передвигаемая масса

Длина хода или пути торможения

Приведенная длина хода

Коэффициент запаса

Рабочее давление

Среднее демпфирующее давление

Скорость

Угол подъема

Отношение площадей

Глава 9

е..

с,

Р.,

Ро

р,

О ideal

О real

Коэффициенты коррекции для адиабатичес-

кого и изотермического процессов

Среднее рабочее давление

Давление зарядки

Минимальное рабочее давление

Максимальное рабочее давление

Компенсируемая энергия

Рабочая температура

Минимальная рабочая температура

Максимальная рабочая температура

Эффективный объем газа

Эффективный объем идеального газа

Эффективный объем реального газа

Объем газа при давлении р,

Объем газа при давлении р

Вытесняемый (полезный) объем газа

Адиабатный экспонент

Rexroth didactic

Глава 10

Ра

Р,

Нагрузка, действующая на гидроцилиндр

Усилие пружины с учетом трения

Площадь поршня в гидроцилиндре

Площадь штоковои полости гидроцилиндра

Площадь главного клапана

Площадь декомпрессора

Площадь управляющего поршня

Давление управления

Давление в отверстии В

Давление в отверстии А

Глава 11

Ар

Диаметр условного прохода

Динамическая (массовая) сила

Сила потока

Сила сопротивления

Сила вязкости

Рабочее давление

Максимальное рабочее давление

Расход

Максимальный расход

Перемещение

Время запаздывания

Время переключения

Время до начала эффективного воздействия

силы потока на дросселирующую кромку

Время создания полной магнитной силы

Время движения управляющего золотника

Перепад давлений

Глава 12

Рл

Рр

hyd

Площадь уплотняемой поверхности

Площадь уплотняемой поверхности глав-

ного золотника

Площадь золотника или седла

Площадь уплотняемой поверхности пилота

Жесткость пружины

Усилие пружины

Усилие пружины основного золотника

Гидравлическая сила

Гидродинамическая сила потока

Выходное давление

Давление на входе

Максимальное рабочее давление

р«

та:

АР

Давление открывания

Давление закрывания

Давление управления

Расход

Максимальный расход

Контрольное отклонение

Время сигнала переключения

Время переключения гидрораспределителя

Постоянная времени

Время переходного процесса

Максимальное перерегулирование

Разность давлений

Минимальная разность давлений

Разность расходов

Глава 13

А,

Q»

Площадь проходного сечения

дросселирующей щели

Площадь золотника

Площадь управляющего отверстия

Площадь дросселирующего отверстия

Ширина

Диаметр седла или отверстия

Гидравлический диаметр

Усилие пружины

Ход

Длина дросселя

Давление насоса

Промежуточное давление

Давление нагрузки

Расход

Излишек расхода

Перемещение золотника

Смоченный периметр

Скорость потока

Коэффициент расхода

Углы дросселирующей щели в осевом

и радиальном направлениях

Перепад давлений

Число «л»

Плотность

Кинематическая вязкость

Rexroth didactic

Глава 14

о,

design

pump

system

Рин.

Рэл,

ДРко,

Фактор преобразования вязкости

Фактор окружающих условий

Расход для проектирования фильтра

Проектный поток через фильтр

Номинальный поток через фильтр

Подача насоса

Системный поток

Эффективный поток

Коэффициент эффективности фильтрования

((3-фактор)

Рекомендуемый перепад давлений

Перепад давлений, при срабатывании

индикатора

Перепад давлений на фильтроэлементе

Перепад давлений на корпусе фильтра

Глава 15

Р,

Площадь теплоизлучающеи поверхности

Удельная теплоемкость масла

Рассеиваемая мощность

Потери мощности

Время работы

Действительная температура

Желаемая температура

Вместимость бака

Коэффициент теплопередачи

Увеличение температуры

Плотность масла