Перейти к содержимому

IPB Style © Fisana

Типы насосов и гидроаккумуляторов

Опубликовано: 27.08.2018

Насос служит для преобразования механической энергии привода (входного звена) в энергию потока жидкости.  По виду рабочей камеры и сообщения ее с входом и выходом насоса, различают два основных класса насосов: динамические и объемные.

Динамические насосы (в частности, центробежные) в настоящем учебном пособии не рассматриваются. В приводах станков используют объемные насосы, работающие по принципу вытеснения жидкости в замкнутых камерах. Объемный гидромотор преобразует энергию потока жидкости в механическую работу выходного звена (вала), сообщая ему вращательное движение. При регулируемом насосе осуществляют простыми средствами бесступенчатое регулирование с минимальными затратами энергии.

В качестве насосов-моторов (т. е. обратимых гидромашип) в приводах станков используются шестеренные, пластинчатые и аксиально-поршневые гидромашины. Регулируемыми насосами и гидромоторами являются лишь роторно-поршневые (аксиальнопоршневые и радиально-поршневые).

В гидроприводах станков для создания нужного давления применяют шестеренные, пластинчатые и роторно-поршневые насосы непрерывного действия с постоянной подачей. Подача является одним из основных параметров насоса. Значения подачи нормализованы. Начиная со значения Q = 18*10-3 м3/мин, они образуют геометрический ряд со знаменателем ф = 1,41.

Правильный выбор насоса (тип, подача и давление) влияет на эксплуатационные качества станка.

Мощность, необходимая для электропривода насоса (кВт):

где Q — подача насоса, м3/с; Н — напор, м; р — плотность, кг/м3; g — ускорение свободного падения, м/с2; η — общий КПД насоса; р — давление на выходе насоса, Па.

Гидроаккумуляторы служат для накопления энергии во время пауз в потреблении ее агрегатами гидравлической системы. Применение гидроаккумуляторов в системе гидропривода при периодическом неравномерном потоке жидкости позволяет уменьшить расчетную мощность насоса и повысить КПД привода в целом. Гидроаккумуляторы гасят толчки давлений, возникающие в гидроприводе. Существуют грузовые (рис. 92, а), пружинные (рис. 92, б), с упругим корпусом (рис. 92, в), пневмогидроаккумуляторы (газогидравлические) без разделителя (рис. 92, г) и с разделителем (рис. 92, д), мембранный пневмогидроаккумулятор (рис. 92, е) и балонный пневмогидроаккумулятор (рис. 92, ж). Грузовой аккумулятор представляет собой цилиндр, поршень 1 которого нагружен грузом 2.

Давление жидкости в гидроаккумуляторе определяется площадью сечения поршня (плунжера) и массой груза. Указанные параметры связаны отношением (трением пренебрегаем):

G = рS; p = G/S,

где G — масса груза, кг; р — давление жидкости, Па; S — площадь сечения поршня, м2.

Поскольку масса груза — величина постоянная, давление жидкости в грузовом аккумуляторе не зависит от степени его разрядки (от количества жидкости в цилиндре гидроаккумулятора). Недостатком этих гидроаккумуляторов является их громоздкость. Так, например, для гидроаккумулятора, рассчитанного на давление 21 МПа при диаметре поршня 250 мм, масса груза составляет 10 т. В пружинном гидроаккумуляторе давление жидкости создается силой, развивающейся при растяжении или сжатии пружин, р = РПр/S, где Рпр — сила пружин, Н; S — площадь сечения поршня, м2.

Поскольку сила пружины зависит от степени ее деформации, давление жидкости в этом гидроаккумуляторе будет зависеть от степени его разрядки.

В гидравлических приводах станков применяют пневмогидроаккумуляторы с разделителем. Мощность, развиваемая гидродвигателями, гидроцилиндрами, часто превышает при применении аккумулятора установленную мощность насоса в 15—20 раз. Применение аккумуляторов имеет особое преимущество в случае, когда требуется длительное время какой-либо участок гидросистемы выдержать под давлением (нагрузкой) при практическом отсутствии в нем потока масла. К таким случаям относится, например, длительная выдержка под давлением формуемых деталей из резины и неметаллических материалов при их вулканизации.

Схема пневмоаккумулятора (рис. 93, а) содержит насос 2, обратный клапан 4 и предохранительный клапан 3. Гидрораспределитель с электромагнитным управлением 5 устанавливается в положение, при котором насос 2 отсоединяется от системы и соединяется с гидробаком 1, а рабочая полость гидроцилиндра 7 соединяется с пневмоаккумулятором 6.

На рис. 93, б показана принципиальная схема насосного агрегата с гидроаккумулятором 6, полость α которого заполнена азотом и отделена от заполненной маслом полости б поршнем (вместо поршня в конструкциях более совершенных гидроаккумуляторов применяется герметичная резиновая диафрагма или мешок). При выполнении операций быстрых ходов, требующих больших потоков масла, последнее подается в систему по трубопроводу 5 как от насоса 2, так и из полости б гидроаккумулятора. При этом в результате расширения азота гидроаккумулятор разряжается.

По окончании операций быстрых ходов насос 2 через обратный клапан 4 заряжает гидроаккумулятор до давления, соответствующего настройке предохранительного клапана 3. При длительных перерывах в работе после окончания зарядки гидроаккумулятора масло из насоса может разгружаться в гидробак 1. С этой целью вместо предохранительного клапана в систему встраивается гидрораспределитель 3 (рис. 93, в), датчик которого соединен непосредственно с полостью гидроаккумулятора.

Похожее


rss