Описание цикла работы гидропривода.

1-5-1-8-9-1

1-Исходное положение «стоп»

Движение рабочей жидкости: бак – фильтр– насос– манометр – клапан давления – трехпозиционный распределитель (среднее положение, выключен) – двухпозиционный  распределитель (выключен, правое положение) – фильтр – бак. Рабочая жидкость свободно сливается в бак, а гидроцилиндр неподвижен.

 

5-Рабочая подача

Движение рабочей жидкости: бак – фильтр – насос – манометр – клапан давления – трехпозиционный распределитель (крайняя правая позиция, включен левый электромагнит) – Поршневая полость гидроцилиндра (поршень со штоком движется слева направо) –> штоковая полость гидроцилиндра – трехпозиционный распределитель (правая позиция) – двухпозиционный распределитель (левая  позиция, включен правый электромагнит) – регулятор расхода (через регулятор) – фильтр – бак

 

1-Исходное положение «стоп»

 

8-Реверс

Наименование элемента цикла «Реверс» подразумевает в данном случае переключение позиции распределителя в крайнее левое положение (по схеме на рис 1). При этом отключается левый электромагнит   и включается толкающий правый электромагнит, что позволяет установить крайнюю правую позицию золотника, то есть перенаправить потоки для гидроцилиндра.

 

9-Быстрый отвод

Движение рабочей жидкости: бак – фильтр – насос – манометр – клапан давления – трехпозиционный распределитель (крайняя левая позиция) – штоковая полость гидроцилиндра (быстрый отвод влево по схеме) –> поршневая полость гидроцилиндра – двухпозиционный распределитель (левая позиция) – регулятор расхода (через регулятор) – фильтр – бак.

 

1-Исходное положение «стоп»

 

Подбор элементов гидросистемы

Насос

Насос преобразует энергию движения ведущего звена (вала) в энергию потока масла. Это достигается за счет изменения объема рабочих камер, герметично отделенных друг от друга. В процессе работы самовсасывающие насосы создают разрежение (вакуум) в камерах, объем которых увеличивается, в результате чего масло всасывается из бака и заполняет эти камеры, и одновременно вытесняет масло в напорную линию из камер, объем которых уменьшается, а несамовсасывающие насосы реализуют лишь последнюю функцию.

Ввиду малых значений давления и расхода, требуемых для обеспечения необходимых скорости перемещения и усилия на рабочем органе, наиболее подходящим является насос шестеренный Г11-22А. (рис.2)

    

Рис. 3 – Насос шестеренный Г11-22А

Таблица 1– Параметры насоса

Рабочий объем, см3	11.2
Номинальная подача, л/мин	12.3
Номинальная мощность, кВт	1
Частота вращения мин-1 Номинальная Максимальная Минимальная	1450 1800 600
Номинальное (максимальное) давление на выходе p. МПа	2.5 (3)
Масса, кг	6

 

Нижний предел вязкости перекачиваемой жидкости ограничивается ее смазывающей способностью, верхний – мощностью электродвигателя и всасывающей способностью насоса.

Масляные системы должны быть оснащены фильтрами с номинальной тонкостью фильтрации не более 40 мкм, установленными на напорной или сливной магистрали.

 

 

Фильтры

Фильтр сетчатый всасывающий (приемный) предназначен для очистки от механических загрязнений минеральных масел вязкостью 10-300 мм²/с при температуре окружающей среды 10-55°С в гидравлических и смазочных системах металлорежущих станков и других машин.                                                 Приемные фильтры по ОСТ2 С41-2-80 монтируются непосредственно на нижнем конце всасывающей трубы насоса. Поскольку приемные  фильтры ухудшают всасывающую способность насоса, то их нужно выбирать с запасом пропускной способности. Кроме того, с повышением тонкости фильтрации, повышается и перепад давления, создаваемый фильтром. Вследствие этого приемные фильтры с высокой тонкостью фильтрации получаются достаточно дорогими и громоздкими. Поэтому целесообразно использовать комбинацию всасывающего и сливного фильтров. Фильтры необходимо подбирать по расходу рабочей жидкости и по необходимой тонкости фильтрации. В соответствии с этим в комбинацию к всасывающему фильтру по ОСТ2 С41-2-80  был выбран сливной  0,04 АСЧ42-54

Рис. 4 – Всасывающий фильтр по ОСТ2 С41-2-80  

Таблица 2 – Параметры: фильтра по ОСТ2 С41-2-80

 

Номинальная пропускная способность, л/мин	32
Номинальная тонкость фильтрации, мкм	80
Масса, кг	0,27
присоединительная резьба d по ГОСТ 6357-81	Труб.  3/4"
Условный проход Dу, мм	20
D, мм	60
H, мм	155

Рис. 5 – сливной фильтр 0,04 АСЧ42-54

Таблица 3 – Параметры: фильтра 0,04 АСЧ42-54

 

Номинальная пропускная способность, л/мин	16
Номинальная тонкость фильтрации, мкм	40
Масса, кг	1,05
присоединительная резьба d	К  3/4"
Условный проход Dу, мм	25
D, мм	100
H, мм	155

Манометр

Манометр – это прибор, который предназначен для визуального контроля давления.                                                                                                                 Для того чтобы подобрать манометр нужно знать максимальное давление на выходе насоса. Если максимальное давление выше диапазона измерения манометра, то он будет поврежден, если на порядок ниже верхнего предела измерения, то буден низкая точность измерения. Поэтому даипазон измерения должен быть оптимальным. У подобранного насоса давление на выходе составляет 2.5 МПа. Согласно этому был выбран манометр (рис. 6).

Рис. 6 – Манометр МТП-1М по ТУ 25-7310.0045-87

 

Таблица 4 – Характеристики манометра

 

Предел измерений кгс/см2	0…40
Класс точности	2,5
Резьба	М12×1,5

Гидрораспределитель

     Гидрораспределители предназначены для изменения направления, пуска и останова потока рабочей жидкости в двух или более линиях в зависимости от наличия внешнего управляющего воздействия. Они позволяют реверсировать движение рабочих органов, останавливать рабочие органы, а также выполнять другие операции в соответствии с гидросхемой распределителя. Бывают золотникового, кранового или седельного типа.               Гидрораспределитель подбирается по расходу жидкости. При рабочей подаче, расход жидкости будет меньше, а расход при быстром отводе жидкости в слив будет максимальным для гидросистемы, поэтому в соответствии со схемой подключения,  были выбраны распределители ВЕ6.14 и ВЕ6.573. Распределитель ВЕ6 – золотникового типа с электроуправлением. Запорно-регулирующий элемент имеет вид золотника с осевым движением.

Рис.7 – Гидрораспределитель с электроуправлением ВЕ6, конструкция и размеры

Рис.8 – Гидрораспределитель ВЕ6 вид М

 

Таблица 5 – Основные параметры гидрораспределителя ВЕ6.

 

Диаметр условного прохода, мм	6
Расход масла, л/мин: - номинальный - максимальный	12,5…16 12,5…30
Давление МПа. Номинальное В сливной линии не более	32 6
Время срабатывания с.	0.02…0.04
Масса, кг, не более	1.6

 

Клапан разности  давления

Клапаны давления ограничивают, поддерживают или регулируют давление в гидросистеме. Клапан разности давления предохраняет  гидропривод от давления, превышающего установленное значение, а также может регулировать разность давлений между потоками. В данной схеме он выполняет функцию переливного клапана, поддерживая рабочее давление на установленном уровне. При выборе клапана ориентируются на давление на выходе насоса, а также на его расход, чтоб в случае аварии в гидросистеме клапан был в состоянии всю жидкость подаваемую насосом слить в бак. Гидроклапаны давления по сравнению с предохранительными клапанами прямого действия дороже, но более устойчиво работают, благодаря демпфированию автоколебаний золотника. Золотник - запорный элемент, выполняющий коммутацию рабочей жидкости в системе со сливной линией.

Рис. 9 – Клапан разности  давления ПГ54-32М

Таблица 6 – Основные параметры клапана ПГ 54-32М.

 

Параметры, единицы измерения	Значения
Условный проход, мм	10
Номинально давление на входе, МПа	20
Номинальный расход, л/мин	35
Масса, кг	2.55

 

 

Регулятор расхода

     Регулятор расхода представляет собой комбинацию дросселя с регулятором, поддерживающим постоянный перепад давлений на дросселирующей щели, благодаря чему практически исключается зависимость расхода от нагрузки. Регулятор предназначен для поддержания установленной скорости перемещения рабочих органов в гидросистемах станков и других стационарных машин независимо от нагрузки, в широком диапазоне давлений. Достигается это благодаря поддержанию постоянного перепада давления на дросселирующей щели (0,2…0,3 МПа). Также, чтобы снизить влияние температуры масла на установленный расход, кромки дросселирующей щели выполняют острыми.  Существует три основных варианта подключения регулятора в гидросхеме: на входе, на выходе, либо в ответвлении. В данной схеме подключение на выходе. В соответствии с исходными даннымми, по расходу, давлению и схеме подключения выбран двухлинейный регулятор расхода    МПГ55-22м, который состоит из комбинации дросселя ПГ77-1 с регулятором. Есть возможность подключения дистанционного управления.  

Рис.10 – Конструкция и размеры, мм регулятора МПГ55-22м

 

Таблица 7 – Параметры МПГ55-22м

 

Условный проход, мм	10
Номинальное давление, МПа	20
Расход жидкости номинальный, л/мин	25
Масса, кг	4,5