Гидравлика

  Содержание

  Введение……………………………………………………………………………...3

1.Общие сведения о гидроаппаратуре………………………………………………...4

1.1Напорный  клапан прямого действия………………………………………………4

1.2.Напорный  клапан непрямого действия…………………………………………...6

2.Контроль за чистотой рабочей жидкости…………………………………………...8

2.1.Фильтры  и материалы фильтрующих элементов………………………………...8

2.2.Приборы  контроля рабочей жидкости…………………………………………….9

2.3.Оборудование  фирмы Pall для контроля загрязнений в рабочих жидкостях…..9

2.4.Прибор  контроля чистоты рабочих жидкостей  серии Pall PCM 400W………..10

3.Техника  безопасности при работе с  гидроаппаратурой………………………….12

3.1.Общие  требования безопасности при  работе на гидравлическом прессе……..12

3.2. Требования  безопасности перед началом работы……………………………13

3.3. Требования  безопасности во время работы…………………………………..14

3.4.Требования  безопасности в аварийных ситуациях…………………………..15

3.5.Требования  безопасности по окончанию работы…………………………….15

4. Техника безопасности при работе с гидравлической тележкой………………16

Заключение………………………………………………………………………..17

Список  использованных источников…………………………………………….18

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

  Наукой  о законах движения жидкостей, а  также способах приложения этих законов  на решение инженерных задач является гидравлика. Пневматика является схожей наукой, изучающей движение воздуха. Если раньше гидравлика изучала только жидкость, то с развитием современной  техники стало уделяться больше внимания вопросам транспортирования  и закономерностям движения вязких жидкостей (нефть и нефтепродукты), газов и неоднородных жидкостей.

  Законы  гидравлики и пневматики позволили  создавать мощное оборудование, поэтому  большинство современных машин, используемых в промышленности гидрофицированы.

  Гидравлическое  оборудование - гидроаппараты для перемещения жидкостей, преобразующие энергию потока жидкости в механическую энергию.

  Оборудование  такого типа выполняет сложные технические  задачи, поэтому к нему предъявляются  особые требования. Гидравлическое оборудование устойчиво к воздействию часто  повторяющихся циклических случайных  нагрузок, способно противостоять самым  экстремальным условиям окружающей среды (повышенная влажность, значительные суточные перепады температур и т.д.) и способно работать даже при низких отрицательных температурах. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Общие сведения о гидроаппаратуре

  Гидроаппаратом называется устройство, предназначенное для изменения или поддержания заданного постоянного давления или расхода рабочей жидкости, либо для изменения направления потока рабочей жидкости. Гидроаппаратура подразделяется на регулирующую и направляющую.

  Регулирующая  гидроаппаратура изменяет давление, расход и направление потока рабочей  жидкости за счет частичного открытия рабочего проходного сечения.

  Направляющая  гидроаппаратура предназначена  только для изменения направления  потока рабочей жидкости путем полного  открытия или закрытия рабочего проходного сечения.

  Рабочее проходное сечение гидроаппаратов изменяется при изменении положения запорно-регулирующего элемента, входящего в их конструкцию.

  По  принципу действия запорно-регулирующего  элемента:

   - гидроклапаны;

   - гидроаппаратура неклапанного  действия (дроссели).

  В зависимости от конструкции запорно-регулирующего  элемента гидроаппараты подразделяют на:

   - золотниковые;

   - крановые;

   - клапанные.

  По  внешнему воздействию на запорно-регулирующий элемент:

   - регулируемые;

   - настраиваемые.

  Гидроклапаном называется гидроаппарат, в котором величина открытия рабочего проходного сечения изменяется от воздействия проходящего через него потока рабочей жидкости.

  По  характеру воздействия на запорно-регулирующий элемент гидроклапаны могут быть прямого и непрямого действия. В гидроклапанах прямого действия величина открытия рабочего проходного сечения изменяется в результате непосредственного воздействия потока рабочей жидкости на запорно-регулирующий элемент. В гидроклапанах непрямого действия поток сначала воздействует на вспомогательный запорно-регулирующий элемент, перемещение которого вызывает изменение положения основного запорно-регулирующего элемента.

  Гидроаппаратом неклапанного действия называется гидроаппарат, в котором величина открытия рабочего проходного сечения не зависит от воздействия потока проходящей через него рабочей жидкости. Такие гидроаппараты иначе называют дросселями. С точки зрения положений гидравлики дроссель представляет собой активное гидравлическое сопротивление.  

1.1. Напорный клапан прямого действия

  Напорные  гидроклапаны предназначены для ограничения давления в подводимых к ним потоках рабочей жидкости. На рисунке 1 приведены принципиальные схемы напорных клапанов прямого действия с шариковым, конусным, плунжерным и тарельчатым запорно-регулирующими элементами.  

  

  Рис.1. Принципиальные схемы напорных клапанов с запорно-регулирующими элементами:

  а - с шариковым; б - с конусным; в - с  золотниковым; г - с тарельчатым 

  Клапан  состоит из запорно-регулирующего  элемента 1 (шарика, конуса и т.д.), пружины 2, натяжение которой можно изменять регулировочным винтом 3. Отверстие 5 корпуса 4 соединяется с линией высокого давления, а отверстие 6 - со сливной  линией. Часть корпуса, с которой  запорно-регулирующий элемент клапана  приходит в соприкосновение, называется седлом (посадочным местом).

  При установке клапана в гидросистему пружина 2 настраивается так, чтобы создаваемое ею давление было больше рабочего, тогда запорно-регулирующий элемент будет прижат к седлу, а линия слива будет отделена от линии высоко давления. При повышении давления в подводимом потоке сверх регламентированного запорно-регулирующий элемент клапана перемещается вверх, преодолевая усилие пружины, рабочее проходное сечение клапана открывается, и гидролиния высокого давления соединяется со сливной. Вся рабочая жидкость идет через клапан на слив. Как только давление в напорной гидролинии упадет, клапан закроется, и если причина, вызвавшая повышение давления не будет устранена, процесс повторится.

  Возникает вибрация запорно-регулирующего элемента, сопровождаемая ударами о седло  и колебаниями давления в системе. Вибрация и удары могут служить  причиной износа и потери герметичности  клапанов.

  Для уменьшения силы удара и частоты  колебаний клапана о седло  применяют специальные гидравлические демпферы (рис.1, б, г). Устройство состоит из камеры 7, в которой перемещается плунжер 8. Камера заполнена жидкостью. С линией слива эта камера соединяется тонким калибровочным отверстием 9 диаметром 0,8…1 мм. При открывании клапана плунжер вытесняет жидкость из камеры демпфера. Создаваемое при этом гидравлическое сопротивление, пропорциональное скорости движения плунжера, уменьшает частоту колебаний, силу удара запорно- регулирующего элемента и частично устраняет его вибрацию.

  Достоинство клапанов прямого действия - высокое  быстродействие. Недостаток - увеличение размеров при повышении рабочего давления, а также нестабильность работы.

  При конструировании напорных клапанов их габарит и массу можно уменьшить, если применить клапаны непрямого  действия.  

1. . Напорный клапан непрямого действия

  Напорные  гидравлические клапаны непрямого  действия (рис.2) благодаря своему важному достоинству - высокой степени пологости статической расходо-напорной характеристики, - получили широкое распространение в объемных гидроприводах различного назначения, как правило, большой мощности в качестве предохранительных, переливных, подпорных гидроустройств, обеспечивающих соответственно решение задач защиты от перегрузки гидролинии, поддержания заданного давления в напорной гидролинии и создания гидравлического подпора в отводящей линии гидродвигателя для противодействия отрицательным (тянущим) нагрузкам на его выходное звено. 

  

  Рис.2. Напорный клапан непрямого действия:

  а - принципиальная схема; б - условное обозначение 

  Клапан  состоит из основного запорно-регулирующего  элемента - золотника 1 ступенчатой  формы; нерегулируемой пружины 2 и вспомогательного запорно-регулирующего элемента 3 в  виде шарикового клапана прямого  действия. Усилие пружины 4 шарикового клапана регулируется винтом 5. Каналами в корпусе клапана полости 7 и 8 соединены с гидролинией 10 высокого давления. Полость 6 соединена с полостью 8 капиллярным каналом 9 в золотнике. Пружины шарикового клапана 3 настраивается на давление P_К (на 10…20% больше максимального рабочего в гидросистеме).

  Если  при работе машины давление в гидросистеме P_Н < P_К, шариковый клапан закрыт, в полостях 6, 7, 8 устанавливается одинаковое давление P_Н, золотник 1 под воздействием пружины 2 занимает крайнее нижнее положение, а гидролиния высокого давления 10 отделена от гидролинии слива 11 (положение клапана соответствует изображенному на рис.2). Изменение давление в гидросистеме вызывает изменения давления в полостях 6, 7, 8 клапана. В тот момент, когда давление P _Н превысит P_К, шариковый клапан 3 откроется и через него жидкость в небольшом количестве начнет поступать на слив. В капиллярном канале золотника создается течение жидкости с потерей давления на преодоление гидравлических сопротивлений. Вследствие этого давление жидкости в полости 6 станет меньше давления в полостях 7 и 8. Под действием образовавшегося перепада давлений золотник 1 переместится вверх, сжимая пружину и соединяя линию 10 с линией 11. Рабочая жидкость будет поступать на слив, и перегрузки гидросистемы не произойдет. Однако как только линия высокого давления соединится со сливом, давление жидкости в гидросистеме уменьшится до P_Н < P_К, шариковый клапан закроется и течение жидкости по капиллярному каналу прекратится. Давление в полостях 6, 7 и 8 выровняется и под воздействием пружины 2 золотник возвратится в исходное положение, снова отделив линию высокого давления от слива. Если причина, вызвавшая повышение давления в гидросистеме, не будет устранена, процесс повторится и золотник в конечном итоге установится на определенной высоте, при которой давление в гидросистеме будет поддерживаться постоянным.

  Когда клапан находится в работе, золотник совершает колебательные движения. Уменьшению колебаний золотника  способствует полость 7, оказывающая  на него демпфирующее влияние.

  Для разгрузки системы или какого-либо ее учатка клапаны непрямого действия могут управляться дистанционно. Для этого полость 6 посредством канала 12 и крана 13 необходимо соединить со сливом. В результате давление в полости 6 резко упадет, золотник 1 поднимется вверх, а линия высокого давления 10 соединится со сливом 11.

  По  сравнению с клапанами прямого  действия клапаны непрямого действия обладают рядом преимуществ:

   1. Плавность и бесшумность работы.

   2. Повышенная чувствительность.

   3. Давление на входе в клапан  поддерживается постоянным и  не зависит от расхода рабочей  жидкости через клапан. 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Контроль  за чистотой рабочей жидкости

  Контроль  чистоты гидравлического масла - очень сложная и многосторонняя проблема. Общеизвестно, что основной причиной отказов, поломок и преждевременного износа гидравлических систем является загрязнение твердыми частицами. Такого загрязнения невозможно избежать полностью, однако его уровень можно держать под контролем с помощью специальных устройств - фильтров.

  2.1. Фильтры и материалы фильтрующих элементов

  В любой гидравлической системе в  рабочей жидкости изначально содержится определенное количество загрязняющих частиц, которое увеличивается по мере эксплуатации системы в результате износа компонентов системы, попадания  в нее грязи через уплотнения и т.д. Поэтому необходимо применять  фильтры, которые задерживают частицы  грязи и позволяют поддерживать определенную чистоту рабочей жидкости. В зависимости от места установки  в системе, фильтры подразделяются на следующие группы:

        Сливные фильтры устанавливаются в линию после всех компонентов системы. Фильтруют рабочую жидкость перед тем, как она поступает в бак. Их назначение - поддерживать необходимую чистоту рабочей жидкости в баке (т.е., сливной фильтр косвенно защищает компоненты системы от загрязнения). Размер сливного фильтра должен обеспечивать его высокую грязеемкость (и, за счет этого, длительный срок службы). Обычно у сливных фильтров фильтроэлементы из химического волокна, или из специальной бумаги.