Napęd i sterowanie hydrauliczne.pdf

(8243 KB) Pobierz
Akademia Górniczo-Hutnicza
im. S. Staszica
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zenon Jędrzykiewicz, Janusz Pluta, Jerzy Stojek
NAPĘD I STEROWANIE HYDRAULICZNE
Na prawach rękopisu
Kraków, 2004
I
SPIS TREŚCI
Wstęp ………. .............................................................................................................
1. Wprowadzenie ........................................... ............................................................
1.1. Zalety i wady układów hydrostatycznych …………....................................
1.2. Ogólny schemat blokowy układu hydrostatycznego ............................ ........
1.3. Przykłady układów hydrostatycznych .................................................. ........
1.4. Pytania kontrolne ………..……....................................................................
2. Pompy wyporowe ...................................................................................................
2.1. Zasada działania i klasyfikacja ............................................................. ........
2.2. Określenia podstawowe i charakterystyki statyczne ............................... .....
2.2.1. Wydajność nominalna .........................................................................
2.2.2. Ciśnienie nominalne ............................................................................
2.2.3. Nominalne zapotrzebowanie mocy .....................................................
2.2.4. Wydajności jednostkowe .....................................................................
2.2.5. Charakterystyki statyczne ...................................................................
2.3. Opisy działania i przykłady rozwiązań konstrukcyjnych .............................
2.3.1. Pompy zębate o zazębieniu zewnętrznym ..........................................
2.3.2. Pompy
łopatkowe
...............................................................................
2.3.3. Pompy wielotłoczkowe promieniowe .................................................
2.3.4. Pompy wielotłoczkowe osiowe ..........................................................
2.4. Symbole graficzne ........................................................................................
2.5. Pytania kontrolne ………….……….............................................................
3. Silniki wyporowe ...................................................................................................
3.1. Zasada działania i klasyfikacja .....................................................................
3.2. Określenia podstawowe i charakterystyki statyczne ....................................
3.2.1. Chłonność nominalna .........................................................................
3.2.2. Ciśnienie nominalne ............................................................................
3.2.3. Moc nominalna ....................................................................................
3.2.4. Charakterystyki statyczne ....................................................................
3.3. Opisy działania i przykłady rozwiązań konstrukcyjnych silników
szybkoobrotowych niskomomentowych .......................................................
3.3.1. Silniki zębate ......................................................................................
3.3.2. Silniki wielotłoczkowe osiowe ...........................................................
3.4. Opisy działania i przykłady rozwiązań konstrukcyjnych silników
wolnoobrotowych wysokomomentowych ....................................................
3.4.1. Silniki zębate ......................................................................................
3.4.2. Silniki tłokowe promieniowe ..............................................................
3.4.3. Silniki tłokowe osiowe .......................................................................
3.5. Symbole graficzne ........................................................................................
3.6. Pytania kontrolne ……….…….…................................................................
4. Siłowniki.................................................................................................................
4.1. Zasada działania i klasyfikacja .....................................................................
4.2. Określenia podstawowe ................................................................................
3
4
4
12
14
18
19
19
20
20
21
21
22
26
28
28
28
32
32
38
38
39
39
40
40
41
41
42
42
42
42
45
45
48
52
53
53
54
54
55
II
4.2.1. Parametry siłowników tłoczyskowych ...............................................
4.2.2. Parametry siłowników wahliwych ......................................................
4.2.3. Parametry siłowników nurnikowych ..................................................
4.3. Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych siłowników dwustronnego
działania ........................................................................................................
4.3.1. Siłowniki jednotłoczyskowe ...............................................................
4.3.2. Siłowniki dwutłoczyskowe .................................................................
4.3.3. Siłowniki wielotłokowe .......................................................................
4.3.4. Siłowniki teleskopowe ........................................................................
4.3.5. Siłowniki wahliwe z tłokiem obrotowym ...........................................
4.3.6. Siłowniki wahliwe z kołem zębatym i zębatką ...................................
4.4. Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych siłowników jednostronnego
działania .................................................................................................. ..
4.4.1. Siłowniki nurnikowe ...........................................................................
4.4.2. Siłowniki teleskopowe ........................................................................
4.5. Symbole graficzne ........................................................................................
5. Elementy sterujące ............................................................................................... ..
5.1. Elementy sterujące kierunkiem przepływu ...................................................
5.1.1. Zawory odcinające ..............................................................................
5.1.2. Zawory zwrotne ...................................................................................
5.1.2.1. Zawory zwrotne zwykłe .............................................................
5.1.2.2. Zawory zwrotne sterowane pojedyncze bez odprowadzenia
przecieków .................................................................................
5.1.2.3. Zawory zwrotne sterowane pojedyncze z odprowadzeniem
przecieków .................................................................................
5.1.2.4. Zawory zwrotne sterowane podwójne ........................................
5.1.2.5. Symbole graficzne ......................................................................
5.1.3. Rozdzielacze ........................................................................................
5.1.3.1. Rozdzielacze suwakowe .............................................................
5.1.3.2. Rozdzielacze zaworowe .............................................................
5.1.3.3. Symbole graficzne ......................................................................
5.2. Elementy sterujące ciśnieniem ......................................................................
5.2.1. Zawory maksymalne ...........................................................................
5.2.1.1. Opisy działania i schematy rozwiązań .......................................
5.2.1.2. Charakterystyki statyczne ..........................................................
5.2.1.3. Symbole graficzne ......................................................................
5.2.2. Zawory redukcyjne ..............................................................................
5.2.2.1. Opisy działania i schematy rozwiązań .......................................
5.2.2.2. Charakterystyki statyczne ..........................................................
5.2.2.3. Symbole graficzne ......................................................................
5.2.3. Zawory przełączające .........................................................................
5.2.3.1. Opisy działania i schematy rozwiązań .......................................
5.2.3.2. Symbole graficzne ......................................................................
5.3. Elementy sterujące natężeniem przepływu ...................................................
5.3.1. Zawory dławiące .................................................................................
5.3.1.1. Charakterystyki statyczne zaworów ..........................................
5.3.1.2. Opisy działania i schematy rozwiązań .......................................
5.3.1.3. Symbole graficzne .....................................................................
5.3.2. Regulatory przepływu .........................................................................
55
56
56
56
56
58
60
60
60
63
63
63
63
66
68
68
68
70
70
70
73
73
73
74
75
83
85
89
89
90
93
93
97
97
101
101
102
102
106
107
107
107
109
114
114
III
6.
7.
8.
9.
5.3.2.1. Regulatory nienastawne .............................................................
5.3.2.2. Regulatory nastawne ..................................................................
5.3.2.3. Symbole graficzne ......................................................................
Akumulatory hydrauliczne ……….........................................................................
6.1. Przeznaczenie ………………........................................................................
6.2. Zasada działania …………… .......................................................................
6.3. Przykłady konstrukcji .................................................................................. .
6.3.1. Akumulatory pęcherzowe .................................................................. .
6.3.2. Akumulatory membranowe ................................................................
6.3.3. Akumulatory tłokowe ..........................................................................
6.4. Dodatkowe butle gazowe ..............................................................................
6.5. Bloki zabezpieczająco-odcinające ................................................................
6.6. Symbole graficzne .........................................................................................
Filtracja i filtry ........................................................................................................
7.1. Zanieczyszczenia cieczy roboczej .................................................................
7.2. Podział filtrów ...............................................................................................
7.3. Współczynniki określające filtrację ..............................................................
7.4. Umiejscowienie filtrów w układach hydraulicznych ....................................
7.5. Przykłady konstrukcji .................................................................................. .
7.6. Wskaźniki zanieczyszczeń ...........................................................................
7.7. Symbole graficzne .........................................................................................
Ciecze hydrauliczne ................................................................................................
8.1. Funkcje oraz wymagane właściwości fizyko-chemiczne cieczy roboczych ..
8.2. Ciecze palne ………………………………………………………………...
8.3. Ciecze trudno palne i niepalne …….. ............................................................
Układy hydrostatyczne …………….......................................................................
9.1. Zagadnienia podstawowe ……......................................................................
9.1.1. Obiegi cieczy ………… ......................................................................
9.1.2. Podstawowe zabezpieczenie układu hydrostatycznego przed
przeciążeniem ………………………………………………………..
9.1.3. Współpraca kilku pomp ……………………………………………...
9.1.4. Umiejscowienie filtrów ………………………………………………
9.1.5. Umiejscowienie akumulatorów hydraulicznych ……………………..
9.1.6. Dławieniowe nastawianie prędkości silnika hydraulicznego lub
siłownika ……………………………………………………………..
9.1.6.1. Układ z zaworem dławiącym na dopływie …………….……..
9.1.6.2. Układ z zaworem dławiącym na odpływie …………………...
9.1.6.3. Układ z zaworem dławiącym w odgałęzieniu przewodu
tłocznego …………………..………………..……………… .
9.1.6.4. Układ z dwudrogowym regulatorem przepływu na dopływie ..
9.1.6.5. Układ z dwudrogowym regulatorem przepływu na odpływie..
9.1.6.6. Układ z dwudrogowym regulatorem przepływu w
odgałęzieniu przewodu tłocznego ……………...…………….
9.1.6.7. Układ z regulatorem trójdrogowym ………..…………….......
9.1.6.8. Uwagi końcowe …………………………………...………….
9.1.7. Objętościowe ciągłe nastawianie prędkości ruchu silnika
hydraulicznego ……….………………………………………….....
9.1.7.1. Przekładnia hydrostatyczna z pompą o zmiennej wydajności
i silnikiem hydraulicznym o stałej chłonności .........................
115
115
122
125
125
125
127
127
129
129
132
132
134
135
135
137
137
142
142
145
150
150
151
152
154
160
160
160
162
164
164
169
172
173
175
177
179
182
184
187
190
190
191
IV
9.1.7.2. Przekładnia hydrostatyczna z pompą o stałej wydajności i
silnikiem hydraulicznym o zmiennej chłonności .....................
9.1.7.3. Przekładnia hydrostatyczna z pompą o zmiennej wydajności i
silnikiem hydraulicznym o zmiennej chłonności .....................
9.1.8. Objętościowe stopniowane nastawianie prędkości silnika
hydraulicznego lub siłownika .............................................................
9.1.8.1. Układ różnicowy zasilania siłownika jednotłoczyskowego.....
9.1.8.2. Układ dwupompowy sterowany elektrycznie .........................
9.1.8.3. Układ dwupompowy sterowany hydraulicznie .......................
9.1.9. Hydrauliczny układ mostkowy ...........................................................
9.1.10. Napędzanie z prędkością niezależną od kierunku ruchy siłownika ....
9.1.11. Bezpośrednie zabezpieczenia silnika przed przeciążeniem
technologicznym i bezwładnościowym ..............................................
9.1.12. Blokady hydrauliczne ........................................................................
9.2. Wybrane układy hydrostatyczne ..................................................................
Literatura …..………………………………..…………………………………….....
194
197
200
200
203
203
205
205
206
208
212
219
V
Zgłoś jeśli naruszono regulamin