Механизированные приводы станочных приспособлений. Гидропривод. Аккумуляторы. Арматура. Гидродвигатели. Ручные насосы

Рис. 7 - Примеры применения стандартных гидроцилиндров для станочных приспособлений: а, б - одностороннего действия; в,г - двустороннего действия.

     

       В ряде гидрофицированных машин требуется обеспечить поворотное движение выходного вала без применения каких - либо преобразующих механизмов. Для этого используются поворотные гидродвигатели (рис. 8).

 В однолопастном поворотном  гидродвигателе  корпус и боковые  крышки образуют внутреннюю цилиндрическую  полость, в которой установлены  разделитель и вал с лопастью, снабженной уплотнительной пластиной.  Поворотные гидродвигатели  имеют исполнения с винтовыми нарезками на поршне  или зубчато-реечными передачами  и развивают крутящие моменты до 190 000 Н·м.

Рис. 8 - Поворотные гидродвигатели: а - с однолопастной передачей; б - с винтовыми нарезками; в - с зубчато-реечной передачей.

 

Ручные насосы.

 

       Ручные насосы бывают рычажные и винтовые. Гидропривод с рычажным насосом показан на рис.9.

Рис.9 - Гидропривод с рычажным насосом.

 

        При качании рычага насоса масло нагнетается в гидроцилиндры одностороннего действия приспособлений. При подводе зажимных элементов к закрепляемой заготовке давление масла низкое. После осуществления контакта зажимных элементов с заготовкой при качании рычага давление возрастает до максимального рабочего. При раскреплении заготовки открывают сливной клапан насоса, и масло из гидроцилиндров под действием возвратных пружин сливается в бак насоса.

       Одноступенчатый винтовой насос (рис. 10, а) имеет корпус 4, в котором установлен поршень 2. При вращении винта 1 поршень перемещается вниз, вытесняя масло из подпоршневой полости через отверстие 5 в гидроцилиндры станочного приспособления. Для раскрепления заготовки винт 1 вращают в противоположном направлении. При этом поршень 2 под действием возвратной пружины 3 перемещается вверх. Масло из гидроцилиндров под действием возвратных пружин поршней вытесняется в подпоршневую полость насоса.

Рис. 10 - Винтовой насос: а - одноступенчатый, б - двухступенчатый.

 

       Двухступенчатый винтовой насос типа ПМГ показан на рис.10, б. При вращении рукоятки вначале перемещается поршень 1, вытесняя масло в гидроцилиндры станочного приспособления. По достижении в гидросистеме давления 0,8 МПа на палец 2, сжимая пружину 3, выходит из паза, в результате чего при дальнейшем вращении рукоятки 4 поршень останавливается, а плунжер 5 создает более высокое давление.

 

Аккумуляторы.

 

      Для накопления энергии давления в гидравлических системах в период отключения потребителей, а также компенсирования внезапных потерь давления в гидросети (вызываемых одновременным включением большого количества рабочих цилиндров приспособлений) служат гидроаккумуляторы. Наиболее распространенными из них являются нормализованные гидропневмоаккумуляторы типа АР. Подавая в гидросистему масло под давлением в моменты наибольшего его расхода, гидропневмоаккумулятор позволяет применять гидронасосы с уменьшенной производительностью, а, следовательно, и мощностью.

Рис. 11 - Гидропневмоаккумулятор типа АР.

 

       Гидропневмоаккумулятор (рис. 11) состоит из стального цилиндра 1, поршня 2 и крышек 3, которые крепятся к цилиндру с помощью разрезных шайб, колец и винтов. Рабочая жидкость (масло индустриальное  20 и т.п.) заливается в полость 4. Отверстие 5 имеет резьбу для присоединения трубопровода, подключающего аккумулятор к исполнительному органу. Полость 6 аккумулятора наполняется газом (обычно техническим азотом), давление которого контролируется манометром, присоединенным к отверстию 7.  При падении давления в гидросети сжатый газ перемещает поршень 2 влево, компенсируя падение давления и обеспечивая равенство давлений в левой и правой полостях цилиндра.

      По конструктивному исполнению гидроаккумуляторы делят на три типа: баллонные, поршневые и мембранные (рис. 12,13 и 14).

 

Рис. 12 - Баллонный гидроаккумулятор.

 

 

Рис.13 - Поршневый гидроаккумулятор.

 

Рис. 14 - Мембранный гидроаккумулятор.

 

      Преимущества применения аккумуляторов:

- повышение эффективности гидропривода;

- повышение операционной гибкости;

- обеспечение высокой надежности гидросистемы;

- увеличение срока службы узлов гидропривода.

       Безусловно, задачи, которые выполняют гидроаккумуляторы, самые разные - это и компенсации утечек в гидросистемах, и демпфирование пульсаций насосов и гидроударов, и питание гидросистем в случае аварийных ситуаций и многие другие.

       Кроме различия в типах, форме и размерах, отличаются и материалы, из которых производятся гидропневмоаккумуляторы. Например, если стандартно материалом, из которого производится корпус пневмогидроаккумулятора, является обычная сталь, то для работы в агрессивных условиях внешней среды их изготавливают из более дорогой нержавеющей стали.

      Для накопления и возврата энергии масла, находящегося под давлением, применяют пневмогидроаккумуляторы. В них накопление и возврат энергии происходят в результате сжатия и расширения газа. В исходном положении пневмогидроаккумулятор заполнен газом под давлением зарядки.

    Поршневые пневмогидроаккумуляторы  типа АР (рис. 15) работают на техническом азоте. Они имеют стальной цилиндр, крышки, уплотненные резиновыми кольцами, поршень с защитными шайбами. Для герметизации использованы масляный затвор (полость поршня заполняют маслом) и войлочное кольцо, пропитанное пластичным смазочным материалом. Крышки закреплены с помощью разрезных и наружных колец. Для зарядки азотом полости между поршнем и крышкой применяют зарядный клапан.  Герметизация газовой полости достигается с помощью подпружиненного конического клапана с резиновым уплотнением.

Рис.15 - Поршневые пневмогидроаккумуляторы типа АР.

 

     Преимущества:

- высокая энергоёмкость при малых размерах;

- различные исполнения по конструкции и назначению;

     Недостатки:

- давление аккумулятора изменяется в соответствии с политропным процессом сжатия и расширения газа.

 

Арматура.

 

      Гидравлическая арматура служит для соединения гидроцилиндров и гидроаппаратуры. В качестве гибких трубопроводов для подачи масла под большим давлением применяют резиновые рукава высокого давления с металлическими оплетками. Рукавом принято называть изготовленную из гибкого материала трубу, посредством которой можно под напором или самотеком подавать жидкость, газ и даже сыпучие материалы. Рукав резиновый состоит из резины и так называемого армирующего каркаса из нитей, текстиля, проволоки или комбинированного в зависимости от назначения. В производстве, где необходима подача материалов под высоким давлением используются соответствующие рукава. Для того чтобы они выдерживали нужную нагрузку, их изготавливают одной и даже с двумя металлическими оплетками. РВД прежде всего применяются в промышленности в гидравлических системах машин и агрегатов.

Пример сборки резиновых  рукавов приведены на рис.16.

Рис.16 - Пример сборки резиновых рукавов со штуцером: а - прямым, б - угловым.

       Рукава резиновые высокого давления с металлическими оплетками неармированные ГОСТ 6286-73(рис 17, 18).

Назначение: для подачи под высоким давлением жидкостей. Маслобензостойкие.

 

Рис. 17 - Рукав резиновый высокого давления с металлическими оплетками.

Рис. 18 - Рукав резиновый высокого давления с металлическими оплетками.

 

       При  давлении до 10 МПа применяют медные  трубки, а при более высоких  давлениях - холоднодеформированные  стальные бесшовные трубы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./ Ред. совет:  Б.Н. Вардакшин (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1984. - Т.1/ Под ред.  Б.Н. Вардакшина, А.А. Шатилова, 1984. 592 с., ил.

2. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. Изд-е  4-е, исправл. и доп. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отдел-ние) 1975г.

3. http://www.hydac.com.ru/gidropnevmoaccumulatory.html

4. http://www.rti-ucpr.ru/?siteid=20&itemid=65

5. http://www.impuls-ek.ru/rukav_rezinoviy.html

6. http://gidravl.narod.ru/obshhar.html