Способы разгрузки компрессоров от давления

9.1. Способы разгрузки насосов от давления

В ГП, в которых гидродвигатели работают непродолжительно, необходимо встраивать системы разгрузки насоса от давления. Это уменьшает эксплуатационные расходы, увеличивает КПД системы и повышает долговечность насоса.

Рис.9.1. Принципиальные схемы разгрузки насоса

Разгрузка через распределитель осуществляется путем соединения напорной линии насоса непосредственно через распределитель с баком. На рис.9.1, а показан момент разгрузки насоса при помощи трехпозиционного реверсивного распределителя с электромагнитным управлением. Разгрузка осуществляется при среднем положении плунжера за счет каналов, сделанных в плунжере золотника.

Разгрузка насоса с удержанием в гидромагистрали установившегося давления необходима для гидросистем машин с прижимом или зажимом деталей при их обработке (в станкостроении) или в гидросистемах, где продолжительное время должно поддерживаться высокое давление при отсутствии расхода. В таких случаях применяют гидроаккумуляторы. На рис.9.1, б представлена гидросхема, где разгрузка насоса с удержанием давления в гидромагистрали осуществляется следующим образом. После прижима штоком поршня груза 1 к упору начинается зарядка гидроаккумулятора 2. В это же время жидкость под высоким давлением по линии управления 3 подводится к напорному клапану.

Когда давление достигнет значения, на которое настроен клапан 4, он откроется и соединит напорную линию с гидробаком. Насос разгрузится от высокого давления, при этом обратный клапан 5 блокирует магистраль от слива, а нужное давление поддерживается гидроаккумулятором 2. Гидроаккумулятор при этом компенсирует утечки рабочей жидкости в гидроаппаратуре и перетечки в гидродвигателе.

Разгрузка насоса в положении «стоп» исполнительного механизма применяют в станках, работающих по циклам: рабочий ход — «стоп» — реверс — холостой ход. В этом случае к гидроцилиндру и гидромагистрали необходимо подключить обратные клапаны (рис.9.1, в, г). При достижении поршнем крайнего правого положения (рис.9.1, в) насос разгружается по линии 1-2-3-4-5-6-7, а при достижении крайнего левого положения (рис.9.1, г) — по линии 1-2-6-8-9-3-7.

9.2. Дроссельное регулирование скорости

Очень часто во многих рабочих процессах необходимо изменять скорости движения выходных звеньев гидродвигателей. Изменение скорости может осуществляться разными способами. Одним из них является дроссельное управление.

Дроссельный способ регулирования скорости ГП с нерегулируемым насосом основан на том, что часть жидкости, подаваемой насосом, отводится в сливную гидролинию и не совершает полезной работы. Простейшим регулятором скорости является регулируемый дроссель, который устанавливается в системе либо последовательно с гидродвигателем, либо в гидролинии управления параллельно гидродвигателю.

При параллельном включении дросселя (рис.9.2, а) рабочая жидкость, подаваемая насосом, разделяется на два потока: один поток проходит через гидродвигатель, другой — через регулируемый дроссель.

Скорость поршня для этой схемы определится выражением

где S — эффективная площадь поршня; Q_Н — подача насоса; S_др — площадь проходного сечения дросселя; μ — коэффициент расхода; F_Н — нагрузка на шток поршня; ρ — плотность жидкости.

Рис.9.2. Схемы гидроприводов с дроссельным управлением скоростью: а — с параллельным включением дросселя; б — с дросселем на входе гидродвигателя; в — с дросселем на выходе гидродвигателя; г — с четырехлинейным дросселирующим распределителем

В такой системе при постоянной внешней нагрузке F_Н = const, скорость движения будет изменяться от υ _min до υ_max при изменении S_др от S_{др max} до S_др = 0. Поскольку в рассматриваемом ГП давление на выходе насоса зависит от нагрузки p_H = F_H /S и не является постоянной величиной, такую систему называют системой с переменным давлением. Клапан, установленный в системе, является предохранительным. Эта система позволяет регулировать скорость только в том случае, если направление действия нагрузки противоположно направлению движения выходного звена ГП (отрицательная нагрузка).

Последовательное включение дросселя осуществляется на входе в гидродвигатель, на выходе гидродвигателя, на входе и выходе гидродвигателя. При этом во всех трех случаях система регулирования скорости строится на принципе поддержания постоянного значения давления p_H на выходе нерегулируемого насоса за счет слива части рабочей жидкости через переливной клапан. Поэтому система дроссельного регулирования с последовательным включением дросселей получила название система с постоянным давлением.

ГП- с дросселем на входе (рис.9.2, б) допускает регулирование скорости только при отрицательной нагрузке. При положительной нагрузке, направленной по движению поршня, может произойти разрыв сплошности потока рабочей жидкости, особенно при зарытом дросселе, когда поршень продолжает движение под действием сил инерции.

Скорость движения поршня в таком ГП-е определяется выражением

ГП- с дросселем на выходе (рис.9.2, в) допускает регулирование скорости гидродвигателя при знакопеременной нагрузке, так как при любом направлении действия силы F_Н изменению скорости препятствует сопротивление дросселя, через который рабочая жидкость поступает из полости гидродвигателя на слив. Для такой схемы включения дросселя скорость движения выходного звена определится

При установке дросселя на выходе в случаях больших положительных нагрузок давление перед дросселем может превысить допустимый уровень. Поэтому для предохранения системы параллельно дросселю включают предохранительный клапан.

Недостатком дроссельного регулирования является то, что при регулировании часть энергии тратится на преодоление сопротивления в дросселе и предохранительном клапане, вследствие чего повышается температура жидкости, а это отрицательно сказывается на работе гидросистемы. При дроссельном регулировании снижается КПД гидропривода, и отсутствует постоянство скорости движения выходного звена гидродвигателя при переменной нагрузке.

Источник

Способы разгрузки насосов от давления

В гидроприводах, в которых гидродвигатели работают непродолжительно, необходимо устраивать системы разгрузки насоса от давления. Благодаря этому уменьшаются эксплуатационные расходы, увеличивается КПД системы и повышается долговечность насоса.

Разгрузка через распределитель осуществляется путем соединения напорной линии насоса непосредственно через распределитель с баком. На рис.9.1, а показан момент разгрузки насоса при помощи трехпозиционного реверсивного распределителя с электромагнитным управлением. Разгрузка осуществляется при среднем положении плунжера за счет каналов, сделанных в плунжере золотника.

Разгрузка насоса с удержанием в гидромагистрали установившегося давления необходима для гидросистем машин с прижимом или зажимом деталей при их обработке (в станкостроении) или в гидросистемах, где продолжительное время должно поддерживаться высокое давление при отсутствии расхода. В таких случаях применяют гидроаккумуляторы. Данная система разгрузки насоса была уже рассмотрена в п.7.4 на рис.7.22. Рассмотрим еще один вариант разгрузки. На рис.9.1, б представлена гидросхема, где разгрузка насоса с удержанием давления в гидромагистрали осуществляется следующим образом. После прижима штоком поршня груза 1 к упору начинается зарядка гидроаккумулятора 2. В это же время жидкость под высоким давлением по линии управления 3 подводится к напорному клапану.

Когда давление достигнет значения, на которое настроен клапан 4, он откроется и соединит напорную линию с гидробаком. Насос разгрузится от высокого давления, при этом обратный клапан 5 блокирует магистраль от слива, а нужное давление поддерживается гидроаккумулятором 2. Гидроаккумулятор при этом компенсирует утечки рабочей жидкости в гидроаппаратуре и перетечки в гидродвигателе.

Рис.9.1. Принципиальные схемы разгрузки насоса

Разгрузка насоса в положении «стоп» исполнительного механизма применяют в станках, работающих по циклам: рабочий ход — «стоп» — реверс — холостой ход. В этом случае к гидроцилиндру и гидромагистрали необходимо подключить обратные клапаны (рис.9.1, в, г). При достижении поршнем крайнего правого положения (рис.9.1, в) насос разгружается по линии 1-2-3-4-5-6-7, а при достижении крайнего левого положения (рис.9.1, г) — по линии 1-2-6-8-9-3-7.

Источник

Гидравлика и гидроприводы. Разгрузка насоса

Рассмотрение основных способов разгрузки насосов от давления. Описание электрогидравлических систем с регулируемым насосом. Исследование основ перемещение жидкости в поршневых насосах. Обозначение элементов гидросистем. Принцип работы гидропривода.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	10.02.2015
Размер файла	223,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Орловский государственный аграрный университет

Факультет агротехники и энергообеспечения

Кафедра ЭМТП и тракторы

по дисциплине «Гидравлические машины»

студент группы Т-3с з/о

Проверил ст. преподаватель

1. Способы разгрузки насосов от давления

2. Электрогидравлические системы с регулируемым насосом

3. Поршневые насосы

4. Обозначение элементов гидросистем

1. Способы разгрузки насосов от давления

В гидроприводах, в которых гидродвигатели работают непродолжительно, необходимо устраивать системы разгрузки насоса от давления. Благодаря этому уменьшаются эксплуатационные расходы, увеличивается КПД системы и повышается долговечность насоса.

Разгрузка через распределитель осуществляется путем соединения напорной линии насоса непосредственно через распределитель с баком. На рисунке 10.1, а показан момент разгрузки насоса при помощи трехпозиционного реверсивного распределителя с электромагнитным управлением. Разгрузка осуществляется при среднем положении плунжера за счет каналов, сделанных в плунжере золотника.

Разгрузка насоса с удержанием в гидромагистрали установившегося давления необходима для гидросистем машин с прижимом или зажимом деталей при их обработке (в станкостроении) или в гидросистемах, где продолжительное время должно поддерживаться высокое давление при отсутствии расхода. В таких случаях применяют гидроаккумуляторы. Данная система разгрузки насоса была уже рассмотрена в предыдущих лекциях. Рассмотрим еще один вариант разгрузки. На рисунке 1, б представлена гидросхема, где разгрузка насоса с удержанием давления в гидромагистрали осуществляется следующим образом. После прижима штоком поршня груза 1 к упору начинается зарядка гидроаккумулятора 2. В это же время жидкость под высоким давлением по линии управления 3 подводится к напорному клапану. Когда давление достигнет значения, на которое настроен клапан 4, он откроется и соединит напорную линию с гидробаком. Насос разгрузится от высокого давления, при этом обратный клапан 5 блокирует магистраль от слива, а нужное давление поддерживается гидроаккумулятором 2. Гидроаккумулятор при этом компенсирует утечки рабочей жидкости в гидроаппаратуре и перетечки в гидродвигателе.

Рисунок 1 — Принципиальные схемы разгрузки насоса.

насос гидропривод жидкость поршневой

Разгрузка насоса в положении «стоп» исполнительного механизма применяют в станках, работающих по циклам: рабочий ход — «стоп» — реверс — холостой ход. В этом случае к гидроцилиндру и гидромагистрали необходимо подключить обратные клапаны (рисунок 1, в, г). При достижении поршнем крайнего правого положения (рисунок 1, в) насос разгружается по линии 1-2-3-4-5-6-7, а при достижении крайнего левого положения (рисунок 1, г) — по линии 1-2-6-8-9-3-7.

2. Электрогидравлические системы с регулируемым насосом

К гидросистемам с двухступенчатым электро-гидравлическим управлением относится система с регулируемым реверсивным насосом, реверс которого осуществляется сервоприводом, управляемым электрогидравлическим распределителем. Подобная схема гидросистемы с реверсивным регулируемым насосом 2 и гидравлически управлением производительностью по положению поршня 9 сервопривода представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 — Гидросистема с регулируемым реверсивным насосом.

Система снабжена вспомогательным насосом 5, питающим систему регулирования (управления) подачи основного рабочего насоса, а также осуществляющим его подпитку. Сигнал на реверсирование подачи насоса 2 поступает от вспомогательного четырехходового трехпозиционного распределителя 3 с электромагнитным управлением, получающего электросигнал от концевых переключателей 10.

При реверсировании насоса 2 одновременно переключается двухпозиционный четырехходовой распределитель 4 с гидравлическим управлением на питание вспомогательным насосом 5 соответствующей всасывающей полости насоса 2. Насос 2 снабжен предохранительными клапанами 7 и 8, отрегулированными на требуемые давления при прямом и обратном ходах поршня цилиндра 1, а насос 5 — предохранительным клапаном 6, отрегулированным на давление, необходимое для обеспечения требований системы управления и подпитки.

3. Поршневые насосы

Поршневые насосы относятся к числу объемных насосов, в которых перемещение жидкости осуществляется путем ее вытеснения из неподвижных рабочих камер вытеснителями.

Рабочей камерой объемного насоса называют ограниченное пространство, попеременно сообщающееся со входом и выходом насоса.

Вытеснителем называется рабочий орган насоса, который совершает вытеснение жидкости из рабочих камер (плунжер, поршень, диафрагма).

Классификация поршневых насосов

Классифицируются поршневые насосы по следующим показателям:

1) по типу вытеснителей:

2) по характеру движения ведущего звена:

— вращательное (кривошипные и кулачковые насосы);

3) по числу циклов нагнетания и всасывания за один двойной ход:

4) по количеству поршней:

Насос простого действия

Схема насоса простого действия изображена на рисунке 3.

Поршень 2 связан с кривошипно-шатунным механизмом через шток 3, в результате чего он совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 1. Поршень при ходе вправо создает разрежение в рабочей камере, вследствие чего всасывающий клапан 6 поднимается и жидкость из расходного резервуара 4 по всасывающему трубопроводу 5 поступает в рабочую камеру 7. При обратном ходе поршня (влево) всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан 8 открывается, и жидкость нагнетается в напорный трубопровод 9.

Рисунок 3 — Насос поршневой простого действия.

Так как каждому обороту двигателя соответствует два хода поршня, из которых лишь один соответствует нагнетанию, то теоретическая производительность в одну секунду будет равна:

где F — площадь поршня, м?;

l — ход поршня, м;

n — число оборотов двигателя, об/мин.

Для повышения производительности поршневых насосов их часто выполняют сдвоенными, строенными и т.д. Поршни таких насосов приводятся в действие от одного коленчатого вала со смещением колен.

Действительная производительность насоса Q меньше теоретической, так как возникают утечки, обусловленные несвоевременным закрытием клапанов, неплотностями в клапанах и уплотнениях поршня и штока, а также неполнотой заполнения рабочей камеры.

Отношение действительной подачи Q к теоретической QT называется объемным КПД поршневого насоса:

Объемный КПД — основной экономический показатель, характеризующий работу насоса.

Насос двойного действия

Более равномерная и увеличенная подача жидкости, по сравнению с насосом простого действия, может быть достигнута насосом двойного действия, в котором каждому ходу поршня соответствуют одновременно процессы всасывания и нагнетания. Эти насосы выполняются горизонтальными и вертикальными, причем последние наиболее компактны.

Насос поршневой двойного действия представлен на рисунке 4.

Рисунок 4. — Насос поршневой двойного действия.

Теоретическая производительность насоса двойного действия будет равна:

где f — площадь штока, м 2 .

В дифференциальном насосе (рисунок 5) поршень 4 перемещается в гладко обработанном цилиндре 5. Уплотнением поршня служит сальник 3 (вариант I) или малый зазор (вариант II) со стенкой цилиндра. Насос имеет два клапана: всасывающий 7 и нагнетательный 6, а также вспомогательную камеру 1.

Рисунок 5 — Схема поршневого насоса с дифференциальным поршнем.

Всасывание происходит за один ход поршня, а нагнетание за оба хода. Так, при ходе поршня влево из вспомогательной камеры в нагнетательный трубопровод 2 вытесняется объем жидкости, равный (F — f)l; при ходе поршня вправо из основной камеры вытесняется объем жидкости, равный fl.

Таким образом, за оба хода поршня в нагнетательный трубопровод будет подан объем жидкости, равный:

т.е. столько же, сколько подается насосом простого действия. Разница лишь в том, что это количество жидкости подается за оба хода поршня, следовательно, и подача происходит более равномерно.

4. Обозначение элементов гидросистем

Существующие элементы гидросистем разнообразны по назначению и по конструкции. Одни управляют потоком рабочей жидкости, другие служат для обеспечения безотказной работы гидросистем и т.д. Совокупность этих устройств называется гидосистемой. Все гидроэлементы имеют свое условное обозначение, из которых составляются гидросхемы по аналогии с электрическими схемами. В таблице 1 приводятся условные обозначения основных гидроэлементов.

Таблица 1 — Условные обозначения основных гидроэлементов

На рисунке 6 изображен составленный из условных обозначений пример гидравлической схемы привода поворота стрелы челюстного погрузчика.

Схема состоит из бака, нерегулируемого гидромотора, трехпозиционного гидрораспределителя, двух регулируемых дросселей с параллельно подключенными к ним обратными клапанами, двух гидроцилиндров, фильтра и предохранительного клапана.

Рисунок 6 — Гидравлическая схема привода поворота стрелы челюстного погрузчика.

Принцип работы гидропривода заключается в следующем. Из бака рабочая жидкость (масло) забирается насосом и подается к гидрораспределителю. В нейтральном положении золотника гидрораспределителя при работающем насосе на участке трубопровода между насосом и распределителем начинает увеличиваться давление, при этом срабатывает предохранительный клапан и жидкость сливается обратно в бак. При смене позиции золотника (нижняя позиция на схеме) открываются проходные сечения в гидрораспределителе, и жидкость начинает поступать в полости нагнетания гидродвигателей (поршневые полости гидроцилиндров). Из штоковой полости гидроцилиндров масло по гидролинии слива проходит через регулируемые дроссели, гидрораспределитель и, очищаясь фильтром, попадает на слив в бак.

Скорость поступательного движения штоков гидроцилиндров регулируется дросселями. Реверсирование движения штоков осуществляется путем переключения позиций гидрораспределителя. При обратном движении штоков без нагрузки их скорость не регулируется и зависит от расхода рабочей жидкости в штоковые полости. При аварийной остановке штоков (например, непреодолимое усилие) давление в системе возрастает, вызывая тем самым открытие предохранительного клапана и сброс рабочей жидкости в бак.

1. Андреев А.Ф., Барташевич Л.В., Боглан Н.В. и др. Гидропневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Объемные гидро- и пневмомашины и передачи. — Минск: Высшая школа, 1987. 310 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х Т. — 5-е изд., перераб. и доп. Том 3 — М.: Машиностроение, 1980 г. — 559 с.

3. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. — М.: Машиностроение, 1972. — 320 с.

4. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник. 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982. — 423 с.

5. Богданович Л.Б. Гидравлические механизмы поступательного движения: Схемы и конструкции. — М., Киев: МАШГИЗ, 1958. — 181 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Расчёт рабочих, геометрических параметров и выбор насоса, типоразмеров элементов гидропривода. Определение расхода рабочей жидкости проходящей через гидромотор. Характеристика перепада и потерь давления, фактического давления насоса и КПД гидропривода.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.06.2011

Устройство, преимущества и особенности применения поршневых насосов в промышленности. Теоретическая секундная подача объемного насоса. Определение высоты всасывания поршневого насоса. Мероприятия по технике безопасности при использовании насоса.

курсовая работа [374,6 K], добавлен 09.03.2018

Общая характеристика поршневых насосов, подробное описание конструкции, устройство основных узлов и агрегатов на примере одного насоса. Изучение принципа действия поршневых насосов на примере УНБ-600, проведение инженерного расчета, уход и эксплуатация.

дипломная работа [7,6 M], добавлен 28.07.2010

Устройство аксиально-поршневых насосов. Электрические схемы и комплектующее оборудование электрогидравлических установок. Электрогидравлические устройства для обогащения руд и бесшахтной добычи ископаемых. Распределительные и защитные органы гидросистем.

реферат [1,1 M], добавлен 03.06.2011

Описание работы гидропривода и назначение его элементов. Выбор рабочей жидкости, скорости движения при рабочем и холостом ходе. Определение расчетного диаметра гидроцилиндра, выбор его типа и размеров. Вычисление подачи насоса, давления на выходе.

курсовая работа [232,2 K], добавлен 20.01.2015

Источник