Гидроаппаратура
Любой гидропривод состоит из источника расхода жидкости, которым в большинстве случаев служит насос, гидродвигателя, агрегатов управления, жидкостных магистралей (гидролиний) и прочих гидроаппаратов. Все аппараты и элементы гидроприводов на принципиальных схемах имеют условные обозначения в соответствии с ГОСТ 2.780-68, ГОСТ 2.782-68, ГОСТ 2.784-70, ГОСТ 2.721-74.
А. Насосом называется машина, преобразующая механическую энергию, приложенную к его валу, в энергию жидкости. Различают насосы постоянной производительности рис. 61а (пр.
1 п. 9) и насосы с регулируемой производительностью рис. 616 (пр.
1 п. 10).
Б. Гидродвигатели машины, преобразующие энергию жидкости в механическую энергию на ее валу. Гидродвигатель с вращательным движением ведомого (выходного) звена называется гидромотором. Можно выделить:
гидромотор нерегулируемый с постоянным направлением потока рис. 61 в (пр. 1 п. 21);
- гидромотор нерегулируемый с реверсивным потоком рис. 61 г (пр. 1 п. 22);
- гидромотор регулируемый с постоянным направлением потоков рис. 61 д (пр.
1 п. 23).
В. Гидроиилиндром называют гидродвигатель с прямолинейным возвратно-поступательным движением ведомого звена.
В приложении 1 приведены условные графические обозначения гидроцилиндров:
- одностороннего действия с возвратом штока пружиной рис. 61е (пр. 1 п. 30);
- двухстороннего действия с односторонним штоком рис. 61ж (пр. 1 п. 33);
- двухстороннего действия с двухсторонним штоком рис. 61и (пр. 1 п. 34);
- дифференциального цилиндра рис. 61 з (пр. 1 п. 36);
- цилиндра с торможением в конце хода с двух сторон рис. 61к (пр.
1 п. 37).
Рис. 61. Условные графические обозначения гидромашин
Гидроаппаратура
Гидроаппаратурой называют устройства, предназначенные для изменения параметров потока рабочей жидкости или для поддержания их на определенном постоянном уровне (под параметрами потока в данном случае понимают давление, расход и направление движения). В соответствии с этим можно выделить: а) распределители, б) аппаратуру, регулирующую расход, и в) аппаратуру, регулирующую давление.
а). Распределители предназначены для управления потоком рабочей жидкости.
С помощью распределителей обеспечивается направление рабочей жидкости к соответствующему исполнительному механизму, а также осуществляется реверс гидромеханизмов.
Условные графические обозначения распределителей строятся из обозначений отдельных элементов и их комбинаций: позиций подвижного элемента, линий связи, проходов и элементов управления. В распределителях рабочая позиция подвижного элемента изображается квадратом.
Число позиций изображают соответствующим числом квадратов, например, две позиции (рис. 62, а), три позиции (рис.
62, б). Распределители в принципиальных схемах изображают в исходной позиции, к которой подводят линии связи. Для того, чтобы представить действие распределителей в другой рабочей позиции, необходимо мысленно передвинуть соответствующий квадрат на место исходной позиции, оставляя линии связи в прежнем положении. Пробелы изображают линиями со стрелками, показывающими направления потоков рабочей среды в каждой позиции (рис.
62, в).
Примеры построения условных обозначений распределителей:
- распределитель четырех ходовый двухпозиционный (распределитель 4/2) с управлением от кулачка и пружинным возвратом рис. 62, г (пр. 1 п. 66);
- распределитель 4/2 с управлением от рукоятки с фиксатором рис. 62, д (пр. 1 п. 67);
- распределитель 4/2 с управлением от двух электромагнитов рис. 62е (пр. 1 п. 68);
- распределитель 4/2 с управлением от электромагнита и пружинным возвратом рис. 62ж (пр. 1 п. 69);
- распределитель 4/2 с гидравлическим управлением (рис. 62к);
- распределитель 4/3 с электрогидравлическим управлением (упрощенное обозначение), рис. 62и (пр.
1 п. 73).
Рис. 62. Обозначения распределительной аппаратуры
Нормализованные распределители могут иметь одно из восьми исполнений:
- исполнение 1 (основное) распределитель 4/3 с соединением нагнетательной линии и обоих отводов на бак при среднем положении золотника рис. 63, а (пр.1 п. 71);
- исполнение 2 распределитель 4/3 с соединением нагнетательной линии с обоими отводами и запертым сливом при среднем положении золотника (рис. 63, б);
- исполнение 3 распределитель 4/3 с соединением обоих отводов на бак и запертой нагнетательной линией при среднем положении золотника (рис. 63, в);
- исполнение 4 распределитель 4/3 с запертыми отводами, нагнетательной линией и сливом при среднем положении золотника (рис. 63, д);
- исполнение 5 распределитель 4/2 (рис. 63, г);
- исполнение 6 распределитель 4/3 с соединением на бак нагнетательной линии и запертыми отводами при среднем положении золотника (рис. 63, е);
- исполнение 7 распределитель 5/2 с разделительным сливом (рис. 63, ж);
- исполнение 8 распределитель 4/2 для дифференциальной схемы включения (рис. 63, з).
б). К аппаратуре, регулирующей давление, относятся: 1) золотники напорные, 2) клапаны предохранительные, 3) клапаны редукционные.
Золотники напорные рис. 64, а (пр. 1 п. 79) предназначены для поддержания определенного постоянного давления в гидросистемах и для предохранения гидросистем от перегрузки.
Они также используются в качестве обратных клапанов, для дистанционного управления потоками и для блокировки.
Клапан предохранительный с переливным золотником рис. 64, г (пр. 1 п. 76) упрощенное обозначение, (рис. 64, б, 64, в развернутое обозначение) предназначен для поддержания определенного постоянного давления и предохранения гидросистем от перегрузок.
Клапаны предназначены также для принудительной разгрузки гидросистемы. Если давление в гидросистеме выше настройки предохранительного клапана, то он открывается и жидкость через демпфер и предохранительный клапан идет на слив.
Сопротивление демпфера приведет к изменению соотношения давлений жидкости, действующих на переливной золотник сверху и снизу. Золотник поднимается вверх, открывая слив жидкости в бак.
Клапан редукционный рис. 64, б (пр.1 п. 80) служит для редуцирования давлений в гидросистемах с целью создания постоянного давления, развиваемого насосом.
Обычно клапаны применяются для предохранения части системы от повышения давления выше настройки клапана или для регулирования усилия, развиваемого рабочим органом.
В аппаратах, регулирующих расход жидкости в дросселях
путем изменения величины проходного сечения в дросселе, задается расход жидкости.
Рис. 64. Условные графические обозначения клапанов Дроссели рис. 65, а (пр.
1 п. 86) применяются для задания скорости перемещения рабочих органов, когда не требуется постоянство скорости при изменении нагрузки.
Дроссель с регулятором рис. 65, б (пр. 1 п. 87) задает скорость перемещения рабочих органов с поддержанием стабильной скорости вне зависимости от нагрузки. Расход через дроссель зависит не только от величины сечения отверстия в дросселе, но и от величины перепада давления.
Регулятор поддерживает этот перепад постоянным.
Рис. 65. Условные обозначения дросселей
в). Элементы гидравлических сетей.
Бак резервуар для рабочей жидкости На рис. 66а показан бак под атмосферным давлением.
Фильтры (рис. 666) предназначены для очистки рабочей жидкости от механических примесей.
Рис. 66. Обозначения элементов гидравлических сетей
Типовые схемы гидросистем
11.1. Реверсирование
В гидравлических схемах реверсирование можно осуществить, используя для этого распределители с ручным, электрическим и гидравлическим управлением. На рис.
67, а показана схема, в которой используется распределитель с электрическим управлением. При включении цилиндра с нагнетательной магистралью, а другую со сливной.
11.2. Регулирование скорости
Простым и наиболее распространенным регулятором скорости гидродвигателя является дроссель. Основным преимуществом гидропривода с дроссельным регулированием является возможность плавного изменения скоростей и простота управления. Дроссель в системах устанавливается чаще всего на входе гидродвигателя (рис.
67).
Получение двух скоростей движения в одном направлении показано на рис. 67, б.
Рис. 67. Схема регулирования скорости
При движении поршня вправо распределитель Рг соединяет дроссель ДР1 или дроссель ДР2 со сливом. При движении поршня влево обратный клапан КО откроется и жидкость проходит в цилиндр, минуя дроссели.
В распределителе Рг одно отверстие закрыто пробкой. При малых скоростях перемещения поршня (например, рабочей подаче) вместо дросселя ДР2 предпочтительно применение дросселя с регулятором.
Для получения равных скоростей в обоих направлениях движения поршня в гидросистемах используются распределители для дифференциальной схемы включения. В указанном на рис.
68 положении распределитель жидкости подводится одновременно к обеим полостям гидроцилиндра. Движение происходит влево, так как усилие влево, определяемое давлением рабочей жидкости и площадью поршня, будет больше усилия вправо.
Жидкость из штоковой полости через распределитель поступает в бесштоковую полость.
После реверсирования в штоковой полости сохраняется давление, а бесштоковая полость соединится со сливом.
Рис. 68. Дифференциальная схема включения цилиндра
11.3. Блокировка
Схема удержания на весу поршневой группы вертикального цилиндра (рис. 69) устраняет возможность самопроизвольных перемещений поршня гидроцилиндра под влиянием сил, действующих на шток со стороны рабочих органов, например, при вертикальной компоновке цилиндра.
Рис. 69. Схема блокировки
При перемещении поршня вниз, жидкость из бесштоковой полости цилиндра, открывает напорный золотник и через распределитель уходит на слив. При ходе поршня вверх обратный клапан КО свободно пропускает жидкость в нижнюю полость цилиндра. При выключении привода насоса поршень стремится опуститься, создавая в нижней полости некоторое давление Р\.
Если напорный золотник настроен на давление Рг, он не откроется и поршень не сможет опускаться, возможно, однако, медленное опускание поршня за счет утечек.
Более полный набор условных обозначений элементов гидроавтоматики дан в приложении 2.
Выполнение принципиальных гидравлических (пневматических) схем
Правила выполнения гидравлических (пневматических) схем устанавливаются ГОСТ 2.704-76. Все элементы и устройства изображаются на схемах, как правило, в исходном состоянии: пружины в состоянии предварительного сжатия, электромагниты обесточены. Каждый элемент или устройство, входящее в изделие и изображенное на схеме, должно иметь буквенно-цифровое позиционное обозначение, состоящее из буквенного обозначения и порядкового номера, проставленного после буквенного обозначения.
Буквенное обозначение должно представлять собой сокращенное наименование элемента, составленное из его начальных или характерных букв, например: клапан К, дроссель ДР.
Ниже приведены буквенные позиционные обозначения наиболее распространенных элементов: устройство (общее обозначение) А, гидроаккумулятор (пневмоаккумулятор) АК, гидробак Б, влагоотделитель ВД, вентиль ВН, пневмоглушитель Г, гидродвигатель (пневмодвигатель) поворотный Д, гидродроссель (пневмодроссель) ДР, гидроклапан (пневмоклапан) К, гидроклапан (пневмоклапан) выдержки времени КВ, гидроклапан (пневмоклапан) давления КД, гидроклапан (пневмоклапан) обратный КО, гидроклапан (пневмоклапан) предохранительный КП, гидроклапан (пневмоклапан) редукционный КР, гидромотор (пневмомотор) М, манометр МН, маслораспылитель МР, насос Н, гидрораспылитель (пневмораспылитель) Р, реле давления РД, регулятор потока РП, ресивер PC, фильтр Ф, гидроцилиндр (пневмоцилиндр) Ц.
Порядковые номера элементов присваиваются, начиная с единицы, в пределах группы элементов, которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение, например: РІ, Р2, РЗ и т. д., К1, К2, КЗ и т. д. Буквы и цифры в позиционных обозначениях на схеме следует выполнять одним размером шрифта. Допускается позиционные обозначения элементам присваивать в пределах отдельного устройства, например, в развернутом графическом обозначении предохранительного клапана с переливным золотником дать буквенное обозначение предохранительному клапану, демпферу и переливному золотнику.
В гидравлических (пневматических) принципиальных схемах элементы линий связи изображаются согласно ГОСТ 2.784-70. Примеры обозначения линий связи показаны в рис. 70, а, где I линия всасывания, напора, слива (пр.
1 п. 55); IIлиния управления (пр. 1 п. 56); Шдренажные (отвод утечек) линии (пр.
1 п. 57).
Примечание: линии всасывания, напора, слива должны быть в три раза толще линий управления и дренажных.
При начертании гидравлических (пневматических) схем соединения линий связи выполняются в соответствии с примером показанном на рис. 70, б, (пр. 1 п. 58), а перекрещивание (пересечение) линий связи рис. 70, в (пр.
1 п. 59).
На линиях связи допускается указать стрелочками направление потоков рабочей жидкости.
Допускается линиям связи присваивать порядковые номера, начиная с единицы, как правило, по направлению потока рабочей среды. Номера линий связи на схеме проставляют около обоих концов изображений.
Порядковые номера дренажных линий связи присваивают после всех номеров линий связи.
в
Рис. 70. Условные графические обозначения выполнения пневматических и гидравлических линий связи и сетей
При сокращении длины линий нагнетания источник питания не изображают, а около соответствующего элемента и устройства показывают подвод рабочей среды (для гидрав-лических схем рис. 70, г(пр.
1 п. 60), для пневматических схемрис. 70,д(пр. 1 п. 62). При сокращении линий слива и дренажа баки повторно изображают около соответствующего элемента (пр.
1 п. 76).
Другие условные обозначения элементов пневмогидро-автома-тики приведены в приложении 1, в приложении 2 приведены графические изображения элементы гидро-автоматики и их определения.
