Автомобиль с гидроприводом колес

Содержание
  1. Мercedes вводит гидромоторы на передних колесах (+ВИДЕО)
  2. Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс. (Страница 1 из 2)
  3. Сообщений [ с 1 по 25 из 43 ]
  4. 1 Тема от Механик39 06.01.2018 03:18:20
  5. Тема: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.
  6. 2 Ответ от Механик39 06.01.2018 03:21:54
  7. Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.
  8. 3 Ответ от Механик39 06.01.2018 03:23:47
  9. Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.
  10. 4 Ответ от Механик39 06.01.2018 03:35:27
  11. Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.
  12. 5 Ответ от Механик39 06.01.2018 03:45:57
  13. Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.
  14. 6 Ответ от Механик39 06.01.2018 04:49:05
  15. Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.
  16. 7 Ответ от Механик39 06.01.2018 04:52:25
  17. Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.
  18. Гидропривод транспортного средства 4-Trac
  19. Диски и гидропривод: как потребитель и 24 часа Ле-Мана сделали тормоза современными
  20. Тяги, тросы, воздух и масло
  21. Тормозное усилие
  22. Точность настройки
  23. Гидропривод и средства гидроавтоматики

Мercedes вводит гидромоторы на передних колесах (+ВИДЕО)

Нужно сказать, что Мercedes-Benz уже не первый производитель тяжелых грузовиков, который внедряет технологию гидромоторов на передних ведущих колесах – HAD (Hydraulic Auxiliary Drive). Первенцем здесь выступила компания MAN, за ней последовали Renault Trucks и Volvo Truck. Преимущества гидропривода перед классическим, механическим налицо. Во-первых, это удобство и простота включения – достаточно нажать кнопку на передней панели. Во-вторых, это отсутствие расходов на обслуживания. В-третьих, это почти вдове меньший вес, что немаловажно на пересеченной местности: так двухосный грузовик Arocs с гидроприводом почти на 525 кг легче своего аналога с постоянным полным приводом и весит всего 400 кг.

Сердце HAD – насос высокого давления, установленный с основным двигателем. Он имеет мощность 152 л. с. и подает жидкость со скоростью 350 л в минуту – под давлением 450 бар. Непосредственно колеса приводят в движения гидромоторы в ступицах: каждый имеет по 10 цилиндров, расположенных вкруговую, и развивает 54 л.с. При этом на каждое колесо передается нешуточный максимальный крутящий момент – в 6250 Нм.

Гидропривод HAD будет доступен на моделях Arocs с колесной формулой 4х2, 6х2 и 6х4. Покупателям предлагается два типа турбодизелей на выбор: 10,7-литровый OM470 мощностью от 326 до 428 л.с. или 12,8-литровый OM 471, выдающий на ора от 421 до 510 л. с. С ними агрегатируется только автоматическая 12- или 16-ступенчатая коробка передач PowerShift 3. Грузовики Arocs HAD могут комплектоваться различными типами кабин: с тремя вариантами по длине и двумя по ширине. Гидравлический полный привод HAD (Hydraulic Auxiliary Drive) скоро станет доступен также и на других грузовиках Mercedes-Benz тяжелого класса – моделях Antos и Actros.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс. (Страница 1 из 2)

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений [ с 1 по 25 из 43 ]

1 Тема от Механик39 06.01.2018 03:18:20

Тема: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.

Доброго времени суток и уютной весзимы!

Пишу со стóящим, как предполагается, рац-предложением к тем, кто переделывает свои жыпы и неравнодушен к таковому.

Суть: подготовленное толкание колёс проходит через усиленные полуоси, дорогие блокировки, устающие раздатки/коробки/сцепления, карданы-крестовины и т.п.
и хуже всего, когда это обилие вдруг не выдерживает либо ‘летит’ постоянно.

Встретил серию разработок, которые могут значительно меньше, чем перечисленный выше металл, просить к себе внимания, денег, времени
и имеет пару существенных плюсов в придачу. Их производство нуждается в дальнейших вложениях, как и многие стоящие творения СССР и наших дней.

Отредактировано Механик39 (06.01.2018 05:29:07)

2 Ответ от Механик39 06.01.2018 03:21:54

Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.

1. Наш соотечественник запатентовал и испытал вариаторную КПП с небывалым для гидравлики КПД 93-97%, лёгкую и неприхотливую к рабочей жидкости.
Передаточное число от 1:1 до 200:1, то есть от 4й передачи до скорости улитки.
http://doroll.ru/products/hydrovariator_auto.html

Получаемые преимущества:
— меньший в разы вес
— двигатель постоянно работает плавно, либо на максимальной тяге (не крутясь выше номинальных оборотов) либо экономно
— практически не требует обслуживания, состоит из десятка не трущихся между собой деталей
— выполняет роль тормоза, сцепления и позволяет реверсировать на ходу
— по оценке разработчика, стоимость серийного образца помещается в одну нишу с отечественными КПП

Отредактировано Механик39 (06.01.2018 04:16:41)

3 Ответ от Механик39 06.01.2018 03:23:47

Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.

4 Ответ от Механик39 06.01.2018 03:35:27

Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.

2. Далее, усилие с КПП передаётся через гидролинии на ступичные мотор-колёса с таким же высоким КПД
и с этого момента мы назовём уйму преимуществ:
— свобода под брюхом
— возможность установки портальных (выходит, уже не мостов, а) балок
— простые и надёжные, около-100%-ные блокировки, все 3, с управляемым (!) ‘преднатягом’
засчёт клапанов, направляющих жижу на скреплённые ротор-лопасти моста либо между осями.

Немного почертил на бумаге и такие решения видятся довольно простыми и надёжными.

Отредактировано Механик39 (06.01.2018 04:59:24)

5 Ответ от Механик39 06.01.2018 03:45:57

Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.

На выходе это может дать и усилие на колёсах бóльшее, чем позволяет двигатель,
если авто двигается с переменным усилием а двигатель работает с постоянным, до границы перегрева.

С применением импортной трансмиссии уже собирают специализированные УАЗики:
http://www.uazbuka.ru/models/lipetsk/MK index.html

6 Ответ от Механик39 06.01.2018 04:49:05

Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.

«Возможность производства ГОТр-V0 и ГОТ-V0 опирается на уже имеющийся опыт производства подобных машин и расходомеров на ряде предприятий страны «ЗАО НПП «Импульс», г. Химки, Московской области; Ковровском электромеханическом заводе, г. Ковров, Владимирской области; Экспериментальном заводе научного приборостроения, пос. Черноголовка, Московской области и др.»

7 Ответ от Механик39 06.01.2018 04:52:25

Re: Гидрообъёмная трансмиссия и привод колёс.

Также, открыты двери и у патентообладателя, который после десятка лет простоя может договориться с группой энтузиастов,
чтобы наконец дать проекту жизнь,
предоставить чертежи для тестирования, доработки и мелкосерийного выпуска агрегатов.

Интересен также замысел с «народным» началом выпуска агрегатов на базе цехов и предприятий, где установлены станки с ЧПУ,
мелкими сериями и в разных точках страны.

Источник

Гидропривод транспортного средства 4-Trac

Принципиальная схема гидропривода 4-Trac (привода на все колеса)

Гидравлическая схема привода

Клапанный узел MUD HOG


Описание функций:

Быстродействующий клапан (782)

При выключении привода 4-Track включается также быстродействующий клапан (782) и разгружает при этом напорную сторону двигателей через линия утечек масла в корпус. Небольшой поток масла через диафрагму (406) обеспечивает надежное положение покоя поршней в двигателях, так как обратный клапан (732-2) обеспечивает подпор корпуса двигателя.

Радиально-поршневой гидромотор POCLAIN


Описание функций:

Колесный двигатель выполнен в виде радиально-поршневого двигателя, при буксировке нет необходимости механически отсоединять его от привода. Если на двигатель передается усилие от ведущего колеса, то криволинейная направляющая (В) вытесняет десять поршней (К) в цилиндрический ротор (Z), благодаря чему колесная ступица может свободно вращаться. При подключенном приводе на все колеса масло подается на вывод А или В двигателя, в зависимости от направления движения. Распределительный блок (V) подает его при этом на поршни (К), находящиеся в ниспадающей позиции криволинейной направляющей (В).

Ролик на поршне (К) вследствие этого отталкивается от криволинейной направляющей (В) и приводит цилиндрический ротор (Z) во вращательное движение, которое через зубчатое зацепление переносится на колесную ступицу. Если поршень (К) перемещается по возрастающему профилю криволинейной направляющей (В), то масло вытесняется на сторону низкого давления контура высокого давления через цилиндрический ротор (Z) и распределительный блок (V).

Описание функций:

Для функции 4-Track Overdrive используются 2-ступенчатые радиально-поршневые двигатели. Функция Overdrive ВЫКЛ. Внутри каждого радиально-поршневого двигателя (203/204) два роторных комплекта параллельно соединены друг с другом через подключающий клапан (789). При двойном объеме поглощения скорость движения (скорость вращения) радиально-поршневых двигателей (203/204) снижается при одновременном увеличении передаваемого момента вращения.

Функция Overdrive ВКЛ. При включенном электромагнитном клапане 4-trac Overdrive (Y126) два роторных комплекта соединяются друг с другом последовательно через подключающий клапан (789). При уменьшенном объеме поглощения снижается передающий момент радиально-поршневых двигателей (203/204) при одновременном повышении скорости движения (скорости вращения).

Читайте также:  Акт приемки передачи автомобиля в гаи

Регулируемый двигатель

Описание функций: 1/4

Привод на все колеса представляет собой управляемый ведущий мост, каждое колесо которого приводится в действие аксиально-поршневым регулируемым двигателем со встроенным колесным редуктором. Гидравлическое обеспечение выполнено параллельно с гидростатическим замкнутым контуром машины. При возникновении проскальзывания (снижения тяги) на ведущем или управляемом ведущем мосту оно опознается и устраняется регулированием. Также и при затруднительных тяговых условиях система старается обеспечивать максимальную скорость уборки. Система определяет действительную скорость вращения каждого двигателя и на основе соответствующих данных машины (диаметр колеса, механическое передаточное отношение, количество импульсов в минуту и т.д.) рассчитывает окружную скорость колеса.

Регулирование аксиально- поршневых регулируемых двигателей (2063, 2064)

Регулируемый двигатель при этом находится в своем исходном положении с минимальным объемом поглощения. При помощи электромагнитной катушки с широтно-импульсной модуляцией (Y281, Y282) при этом из соответствующего контура высокого давления через переключающий клапан установочного давления двигателя привода ходовой части (7128, 7129) генерируется переменное давление управления на гидроцилиндр сервоуправления двигателем привода ходовой части (3146, 3147).

LTA ВЫКЛ. Вся система не активна.

При разблокированном выключателе движения по дорогам (S52) и включенной системе 4-Trac (S4) электромагнитные катушки регулирования аксиально-поршневого двигателя системы 281-Trac (Y281, Y281) отдельно управляются с широтно-импульсной модуляцией в зависимости от:

— актуальной скорости
— смещения рычага движения
— соответствующего угла поворота
— направления движения производится регулирование объема поглощения аксиально- поршневых двигателей.
— Скорость Частота, замеренная сенсорами скорости вращения аксиально- поршневых двигателей системы 4-Trac (B203, B204), опознается в качестве скорости вращения (эффект Холла) и вводится в модуль управляемого ведущего моста (A79) в качестве сигнала. При скорости 0 км/час через электромагнитные катушке течет полный ток ок. 1300 мА, двигатели (2063, 2064) полностью выведены (Qмакс. = 50 см3).
— Рычаг движения
Начиная с 50% смещения рычага движения аксиально-поршневые двигатели (2063, 2064) переводятся в направление Qмин.
— Угол поворота рулевого управления
При движении на поворотах скорости колес устанавливаются в пропорциональной зависимости от их круга поворота, то есть воздействие рулевого управления учитывается в процессе регулирования.

Направление движения (Опознавание направления вращения)

Сигнальные микросхемы установлены со смещением на 22° относительно кольцевой оси и благодаря этому обеспечивают перекрытие, равное ½ от длины полюса. Это означает, что при определенном направлении вращения микросхема A видит один полюс первой, и лишь затем этот же полюс опознается микросхемой B. Генерированные сигналы смещены по фазе на 90°. Правильное положение установки сенсоров скорости вращения системы 4-Trac (B203, B204) задано конструктивным образом.

Источник

Диски и гидропривод: как потребитель и 24 часа Ле-Мана сделали тормоза современными

Серию публикаций про тормозные системы мы начали неделю назад, рассказав о самых ранних конструкциях и дойдя до предвоенных лет. Начало тридцатых годов для тормозных механизмов оказалось порой бурного развития. Как я уже писал, к этому моменту в основном сформировался дизайн дисковых и барабанных тормозов. Но дальнейшее развитие системы остановки машины оказалось тесно связано с их приводом. Замена механического привода на альтернативные варианты позволила улучшить многие характеристики разом.

Тяги, тросы, воздух и масло

Традиционно усилие на тормозные механизмы передавалось с педали или рычага с помощью механических тяг. Со временем тяги были заменены тросовым механическим приводом, который обеспечивал меньшие зазоры, более точное управление торможением и более синхронное срабатывание тормозных механизмов и придавал педали тормоза немного информативности. Применялась такая система и на легковых машинах, и на грузовиках. Но со временем ее позиции заметно потеснили пневматическая, а затем и гидравлическая система привода. Сейчас простые тросовые тормоза можно встретить разве что в качестве стояночной тормозной системы или на мопедах и велосипедах.

Впрочем, с самого начала развития автомобилей иногда на грузовиках применяли и более сложную систему, пневматическую. Как и многие другие системы, на машины она попала с железнодорожного транспорта. Первые пневматические тормоза запатентовали в 1869 году, а уже в 1872 Вестингауз запатентовал более продвинутую их версию. На автомобилях же появление пневматических тормозов связано с выпуском машины Тинчера в 1903 году.

Сколь-нибудь массовой такая конструкция стать не могла – пневматика оказалась слишком сложной и крайне дорогой. Так что, как и пневмоусилители рулевого управления, она оставалась лишь редкой экзотикой на грузовых машинах до пятидесятых годов. В сравнении с механическим приводом пневматика позволяла легко затормозить не две, а шесть и более осей, что оказалось востребовано на тяжелых грузовиках и особенно на машинах с прицепами. К тридцатым годам уже существовали системы регулирования усилия для пневматических тормозов – осталось лишь адаптировать их к применению на автомобильном транспорте, что вскоре и произошло. Сложная система с усилением оказалась не нужна на легковых машинах, зато очень пригодилась, когда снаряженная масса грузовиков перевалила за 10 тонн, дизели на грузовых машинах вытеснили бензиновые моторы, а полуприцепы «подвинули» бортовые грузовики по объемам перевозимого груза.

Настоящим прорывом стала гидравлическая система привода тормозов. Появилась она позже других, в 1917 году, когда патент взял Малкольм Локхид. Кстати, фамилия его изначально писалась вовсе не так, как мы привыкли видеть ее сейчас, не «Lockheed», а «Lougheеd». Он взял 7 патентов на идеи гидравлической системы привода тормозов между декабрем 1917 года и июлем 1923, и уже в 1921 году первый великолепный Duesenberg Model A оснащался такими тормозами серийно.

Кстати, первый блин был не то чтобы совсем комом, но изрядно подвел создателей. В приводе гидравлики использовали кожаные уплотнения, которые часто текли. Проблему решили представители компании Maxwell Motor Corporation, генеральным директором которой, кстати, был небезызвестный Уолтер Крайслер. Они предложили использовать резиновые уплотнения, и в таком виде усовершенствованная система была установлена на машину Maxwell-Chalmer в 1923 году.

Отказаться полностью от механического привода тормозов не решились, гидравлика предлагалась как опция ценой 75 долларов, что составило порядка 15% цены машины. В таком виде гидравлический привод оказался куда более конкурентоспособным, уже в 1924 году модели Chrysler Six Phaeton и Triumph 13/35 оснащались передовой системой.

Вслед за британцами и американцами подтянулись и немецкие фирмы. Люксовый Adler Standard оснастили новинкой в 1926, причем поставщиком была компания ATE-Lougheed, а Stutz использовали систему собственной разработки. Кстати, Штутц уже через год отказался от собственной системы и стал устанавливать только тормоза ATE-Lougheed, а для машин выпуска 1926 года выпустил комплекты по переделке.

На фото: Adler Standard

К 1930 году гидравлические тормоза с приводом на все четыре колеса устанавливались на абсолютное большинство автомобилей. Триумф «гидравлики» свершился, с тех самых пор встретить легковую машину, оснащенную какой-либо другой системой привода тормозов, практически невозможно. Гидравлический привод позволил массово внедрить такие опции, как раздельные приводы тормозов и системы регулирования усилия в зависимости от нагрузки, и, конечно же, позволил упростить и сделать массовыми системы усиления тормозов, оснастить тормозными механизмами легкие прицепы.

Тормозное усилие

Первым тормозным механизмам на легковых машинах хватало усилий одного человека на рычаге. С внедрением ленточных тормозов проблема не стала острой, ведь тормозам такого типа не нужно большое усилие привода – хватает внутреннего усиления. Барабанные тормозные механизмы тоже обладают этим эффектом, но в меньшей степени. Однако с ростом скорости машин и их массы появилась необходимость в усилении привода тормозных механизмов. К тому же массовая автомобилизация диктовала свои условия, как и в случае с усилителем рулевого управления, нужно было приспособить машину для эксплуатации любым человеком. Приходилось делать ее удобной не только для бугая-профессионального водителя, но и для офисного планктона тех времен, и женщин, и стариков. Пневматический сервопривод тормозов был слишком дорог и слишком сложен для легковых машин, да и для грузовиков он еще лет двадцать-тридцать будет оставаться избыточно сложным. Требовалось более простое решение – нужна была система, «помогающая» водителю нажимать на педаль тормоза.

Читайте также:  Автомобиль с просторным салоном до 500000

Первая попытка облегчить торможение была предпринята на модели Hispano-Suiza H6 в 1919 году. Этот шикарный фаэтон оснастили уникальной механической следящей системой усиления с приводом от коробки передач. О надежности и ремонтопригодности такой системы известно мало, но если бы и то, и другое было высоким, то Испано-Сюизой дело наверняка не ограничилось бы. К счастью, более удобное решение уже было на подходе.

На фото: Hispano-Suiza H6

В 1920 году Джон Томас предложил свою систему вакуумного привода усилителя тормозов. А в 1923 году он запатентовал ее в Великобритании. Уже в 1926 году Дженерал Моторс приобрела патент, а к 1936 году система использовалась на топовых моделях целого ряда фирм: Hispano-Suiza T6ORL, Chrysler Airflow, Mercedes 500K, LaSalle Series 50, Cadillac Twelve и Hotchkiss 486. Кстати, не всегда усилителями оборудовали именно гидравлические тормоза, например, на Lincoln KB 1933 года усилителем были оборудованы тросовые тормозные механизмы Bendix-Servo.

Впрочем, многие разрабатывали системы самостоятельно, так, Westinghouse разработала систему вакуумного усилителя для машин American Chandler, а тормоза разработки DeWander под торговой маркой Dewandre устанавливали на Bean – английские спортивные машины – и ряд других континентальных марок вроде бельгийской Minerva с 1928 года. В США на люксовых Pierce-Arrow испытывались тормозные механизмы Bragg-Kliesrath. Пусть вас не пугает незнакомая марка, она тоже достаточно известна в США, основанa Vistor William Kliesrath и Caleb Smith Bragg и вскоре была продана компании Bendix Corporation, в которой Уильям был вице-президентом. А тормозные системы Bendix широко известны и поныне.

Развитие вакуумных усилителей сняло ограничение на массу легковых автомобилей и наряду с массовым внедрением гидроусилителей в пятидесятые годы стало предпосылкой для неограниченного роста мощности легковых машин.

Точность настройки

Изначально тормозные механизмы требовали постоянной регулировки по мере износа колодок. Для обеспечения одновременного срабатывания и равномерного усилия тормозов на всех колесах требовались многочисленные процедуры обслуживания и настройки. Но конструкторы не оставляли попыток внедрения систем, не требующих обслуживания.

Первыми получили автоматическую регулировку дисковые тормоза на модели Cole Series 890 в 1925 году (сама модель выпускалась с 1923 года). Машина была запредельно модной и дорогой, цена 890 Aero Eight составляла все 3 385 долларов, что было приговором в момент рецессии – не спасли ее ни кузов с закрытыми колесами, ни дисковые тормоза с усилителем, ни спицованные колеса, ни неплохие динамические характеристики. Ничуть не более удачной оказалась судьба другого производителя, в том же 1925 году представившего систему автоматической регулировки тормозов на моделях Touring и Brougham, где использовали уже барабанные тормоза. Этот английский производитель протянул лишь до 1955 года, но тоже вписал в славную историю автомобилестроения пару строк.

Источник

Гидропривод и средства гидроавтоматики

За что же так ценят в современном мире гидропривод? Прежде всего это наиболее простое преобразование крутящего момента первичного источника механической энергии (двигателя внутреннего сгорания – ДВС или электродвигателя) и передача гидравлической мощности гидродвигателям. Гидродвигатели преобразуют энергию потока рабочей жидкости (РЖ) в энергию выходного звена и передают ее исполнительным механизмам. Исполнительными механизмами в передаче энергии являются гидроцилиндры и гидромоторы. Первые служат для создания силы при возвратно-поступательном движении штоков, вторые – для создания крутящего момента на валу при вращательном движении.

Гидропривод дает возможность бесступенчато регулировать скорость движения и частоту вращения приводного ДВС, максимально использовать его мощность, повышать коэффициент использования, улучшать эксплуатационные качества машины. Небольшая инерционность обеспечивает хорошие динамические свойства гидропривода, позволяет сократить время рабочего цикла и повысить производительность машины. В гидроприводе с высокомоментными гидромоторами передаточное число достигает 1000 и более, т. е. имеется возможность реализации больших передаточных чисел.

Легкость и удобство управления рабочими органами, которые характеризуются небольшими усилиями на рукоятках управления, создают комфортные условия труда машиниста. Применение направляющих распределителей с пропорциональным электрогидравлическим управлением исполнительными механизмами и регулирующих гидроаппаратов, управляющих давлением и расходом с пропорциональными электромагнитами, позволяет автоматизировать технологические процессы, выполняемые машинами. При установке микропроцессоров и подключении их к компонентам с пропорциональными электромагнитами можно автоматизировать рабочий цикл или весь технологический процесс, выполняемый машиной. Перед переходом на автоматическое управление оператор нажимает кнопку «памяти» и выполняет необходимую технологическую операцию вручную. Затем он включает кнопку «автоматический режим», и процессор по заданному алгоритму будет повторять этот режим работы. Машина в таких случаях работает с максимальной производительностью, а роль оператора ограничивается наблюдением.

Независимое расположение сборочных единиц гидропривода позволяет оптимально разместить их в машине. Надежно предохраняют от перегрузок приводного двигателя, гидросистемы, металлоконструкций и рабочих органов клапаны предохранительные, переливные, разгрузочные, разности давлений, тормозные и др., а также блоки клапанов. Пожалуй, это наиболее важное свойство объемного гидропривода. Гидропривод имеет компактные компоненты, у них небольшая масса благодаря отсутствию в машине с гидроприводом таких традиционно применяемых деталей и механических узлов, как шестеренные и цепные редукторы, муфты, тормоза, барабаны лебедок, полиспастные блоки, канаты и другие быстро изнашивающиеся детали, требующие регулярного техобслуживания. Объемный гидропривод имеет и недостатки, например его работоспособность и безотказность зависят от температуры окружающей среды, точнее – от вязкости и других свойств рабочей жидкости.

По характеру движения выходного звена различают объемные гидроприводы вращательного, поступательного и поворотного движения, приводимые гидромотором, гидроцилиндром или поворотным гидродвигателем. По возможности регулирования различают гидроприводы регулируемые и нерегулируемые, по способу регулирования – гидроприводы с ручным и автоматическим управлением. В регулируемом гидроприводе скорость выходного вала может меняться.

Принцип действия гидропривода основан на законе Паскаля, согласно которому внешнее давление Р, возникающее в результате воздействия на свободную поверхность жидкости, находящейся в замкнутом объеме, передается равномерно во все стороны. Значение давления зависит от величины силы F, направленной перпендикулярно поверхности поршня S, на которую действует сила:

Если к сосуду с замкнутым объемом жидкости присоединить второй сосуд посредством трубы, то в соответствии с этим законом давление Р будет передаваться во второй сосуд и создавать усилие F на его стенки. Таким образом, в гидроприводе происходит передача усилия по трубопроводу на расстояние. В качестве примера на рис. 1 изображены два сосуда, закрытых поршнями 1 и 2 и соединенных трубопроводом 3. Сила F1, действующая на поршень 1 площадью S1, создает в системе давление

Чтобы уравновесить это давление, во втором сосуде к поршню 2 надо приложить усилие F2 = PS2. Приравняв значения давления в уравнениях (1) и (2), получаем:

Из уравнения (3) следует, что усилия на поршнях прямо пропорциональны их площадям, а перемещения l1 и l2 обоих поршней обратно пропорциональны их площадям, т. е. соблюдается «закон рычага» – выигрывая в силе, в таком же отношении проигрываем в расстоянии, но можно получить значительный выигрыш в силе. Это поясняет одно из важнейших преимуществ гидропривода – способность передавать большую мощность при небольших размерах привода. Однако, перемещая поршень 1 на расстояние l1, вытесняем из него объем жидкости

Этот же объем жидкости (если считать, что рабочая жидкость практически несжимаема) поступает во второй сосуд и перемещает поршень 2 на расстояние

Из уравнений (4) и (5) получаем:

Подставив это отношение в уравнение (3), получаем:

Уравнение (6) аналогично уравнению рычага 1-го рода. Это наглядно показано на схеме рис. 1, б. C помощью гидравлического рычага можно получить передаточные отношения больше в 10. 50 и более раз, чем при помощи механического рычага.

Примером простейшей гидравлической системы является гидродомкрат. Для того чтобы поднять груз F2, в системе нужно создать давление Р = F2/S2 при усилии F1 на поршне 2 в соответствии с уравнением (3). Поскольку поршни круглого сечения, то

где d1 и d2 – диаметры соответствующих поршней.

В современном гидроприводе источником энергии, создающим движение РЖ, являются насосы, приводимые от ДВС (преимущественно в мобильных машинах) или от электродвигателя (в стационарных промышленных установках). В зависимости от циркуляции РЖ гидравлические схемы подразделяются на разомкнутые и замкнутые. На рис. 2 приведены примеры наиболее часто применяемых принципиальных гидравлических схем с разомкнутым (рис. 2, а) и замкнутым (рис. 2, б) потоками. В разомкнутой (открытой) схеме гидропривода в рабочей позиции трехпозиционного распределителя 4 насос 2 всасывает РЖ из бака 1 гидросистемы и под давлением нагнетает ее в регулируемый гидромотор 5. Совершив полезную работу, РЖ возвращается в бак.

Читайте также:  Автомобиль это определение пдд

При перемещении золотника распределителя в обратную рабочую позицию меняется направление потока РЖ и соответственно направление движения штока цилиндра или направление вращения выходного вала гидромотора. В средней (нейтральной позиции) распределитель 4 с ручным управлением соединяет насос с баком гидросистемы, обеспечивая разгрузку насоса от давления. В нерегулируемых гидромашинах скорость перемещения штока гидроцилиндра или частота вращения вала гидромотора регулируется дросселированием потока РЖ в распределителе или с помощью регуляторов потока.

В замкнутой (закрытой) схеме гидропривода РЖ нагнетается насосом в гидродвигатель, а оттуда возвращается непосредственно во всасывающую полость насоса, минуя бак. В гидроприводе с регулируемыми насосом и гидромотором направление и скорость вращения исполнительного механизма регулируются изменением рабочих объемов насоса или гидромотора или одновременно того и другого. В связи с объемными потерями в насосе и в гидромоторе во всасывающую гидролинию насоса РЖ поступает меньше на величину утечек, отводимых в бак по дренажной гидролинии. Для компенсации утечек РЖ в гидропередаче с замкнутым потоком устанавливают насос подпитки 7, который под давлением 0,7. 1,5 МПа нагнетает РЖ в гидролинию низкого давления. Давление в гидролинии подпитки определяется настройкой переливного клапана 10.

Под действием разности давлений в рабочих гидролиниях насоса 2 распределительный золотник 9 с гидравлическим управлением перемещается в положение, при котором гидролиния низкого давления соединяется с переливным клапаном. Таким образом, осуществляется постоянный обмен РЖ в замкнутом контуре и ее охлаждение. Предохранительные клапаны 3 позволяют перепускать рабочую жидкость из гидролинии высокого давления в гидролинию низкого давления и снижать динамические нагрузки при разгоне и торможении рабочего органа или ходового механизма машины. РЖ от насоса подпитки 7 поступает через фильтр 6 и один из обратных клапанов 8 в гидролинию низкого давления насоса 2, а ее избыток поступает на слив через распределительный золотник 9 и переливной клапан 10 в бак.

Гидропривод с замкнутым потоком. Преимущества

Значительно меньше объем РЖ, так как потребность в ней определяется рабочими объемами гидромоторов, а размеры бака выбирают исходя из подачи насоса системы подпитки, компенсирующей объемные потери насоса и гидромотора.

• Избыточное давление на входе в насос обеспечивает его работу при максимальной частоте вращения, что позволяет применить насос меньшего рабочего объема (т. е. меньших типоразмера, массы и стоимости) и использовать объемный гидропривод в условиях холодного климата на масле МГ-15В. Кроме того, избыточное давление на входе в основной насос позволяет запускать в работу машину при температуре масла МГ-15В ниже –40 °С без разогрева РЖ.

• Отсутствует контакт РЖ с окружающей средой, что исключает загрязнение гидросистемы, увеличивает ресурс гидропривода и периодичность замены РЖ.

• Регулируемые реверсивные аксиально-поршневые насосы гидроприводов с замкнутым потоком позволяют менять направление вращения вала гидромотора без золотниковых распределителей, обычно используемых для этой цели в гидроприводах с разомкнутым потоком, и за счет этого повысить КПД гидропривода.

Гидропривод с замкнутым потоком все больше применяют для исполнительных механизмов вращательного движения, например смесительного барабана автобетоносмесителя, привода лебедок автокранов, в буровых и колтюбинговых установках для кислотной промывки нефтяных скважин, в агрегатах для ремонта и освоения скважин, в трубоукладчиках, для привода подъемников, в самоходных катках и др. Особенно эффективно применение гидроприводов с замкнутым потоком в пневмоколесных машинах, в том числе с шарнирно-сочлененной рамой, для привода ходовых механизмов с двумя или четырьмя активными колесами в условиях бездорожья.

Современные гидроприводы пневмоколесных машин оснащают электронной системой синхронизации (рис. 3), включающей функцию «гидравлического дифференциала». Максимальный крутящий момент, передаваемый от насоса на ведущие колеса, определяется степенью сцепления колес с грунтом. В случае слабого сцепления происходит потеря управляемости, а значит, преждевременно изнашиваются шины, расходуется лишнее топливо, повреждается верхний слой почвы. Электронная система синхронизации гидропривода отслеживает сцепление колеса с грунтом и перераспределяет крутящий момент между ведущими колесами. Синхронизацию гидропривода осуществляют бортовой компьютер 1, сдвоенный регулирующий клапан 2, датчик 3 положения руля (установлен в корпусе колонки рулевого управления) и датчики 4 частоты вращения приводных колес. Частота вращения каждого приводного колеса непрерывно измеряется цифровыми датчиками, установленными в задних крышках гидромоторов.

Бортовой компьютер сравнивает полученные значения и ограничивает при необходимости через регулирующий клапан подачу РЖ в «проскользнувшее» колесо, которое начинает вращаться с большей скоростью. При стандартной электронной системе синхронизации на два приводных колеса в подводящем трубопроводе устанавливают один сдвоенный регулирующий клапан, который уменьшает расход РЖ и одновременно повышает давление насоса и в гидромоторе. Это обеспечивает устойчивое передвижение машины и предотвращает пробуксовку колеса. Как только частота вращения всех колес станет одинаковой, двойной регулирующий клапан снова полностью откроется, но он вновь закроется, если возникнет разность в частоте вращения колес. Этот процесс происходит непрерывно, чтобы обеспечить параметры, предусмотренные конструкцией машины.

Применение гидропривода с замкнутым потоком в мобильной машине исключает необходимость в традиционных узлах и агрегатах – муфтах сцепления, коробках передач, карданных валах, тормозах (кроме стояночных), так как гидропривод выполняет функции тормозов и «гидравлического дифференциала».

Чтобы обеспечить надежную эксплуатацию оборудования с гидроприводом в климатических условиях России, для объемных гидроприводов созданы специальные гидравлические масла, основными производителями которых являются Ново-Уфимский и Волгоградский нефтеперерабатывающие заводы, а также ПО «Омскнефтеоргсинтез». Согласно ГОСТу в гидроприводах используют два типа масел: МГ-15В и МГЕ-46В. МГ-15В (аналог ВМГЗ) для северных регионов страны рекомендуется как всесезонное, а для средней полосы России – как зимнее. Оно вырабатывается на загущенной основе с композицией присадок, обеспечивающих необходимые вязкостные, низкотемпературные и антипенные свойства. Это масло позволяет работать с гидроприводами без предварительного разогрева и круглогодично эксплуатировать гидроприводные машины без сезонной смены масла в интервале температур –53. +53 °С. Гидравлическое масло МГЕ-46В (аналог МГ-30) предназначено в качестве летнего для эксплуатации гидроприводов мобильных машин и промышленного оборудования на открытом воздухе в районах с умеренным климатом и как всесезонное для районов с теплым климатом. Его используют в интервале температур –20. +75 °С, а вырабатывают из нефти селективной очисткой с добавлением антиокислительной, антипенной присадок и депрессатора, понижающего температуру застывания. МГЕ-46В отличается хорошей смазывающей способностью, стойкостью против окисления и отложения смолистых осадков, а также против вспенивания.

Гидропривод с замкнутым потоком. Недостатки

• Ограниченность применения (в основном в механизмах вращательного движения и в редких случаях в механизмах возвратно-поступательного движения с гидроцилиндрами с двусторонним штоком). У гидроприводов с разомкнутым потоком таких ограничений нет.

• Необходимость применения воздушно-масляных теплообменников (при подтверждении тепловым расчетом) в связи с ограниченным теплоотводом между гидропередачей и окружающей средой.

Периодичность замены основных сортов гидравлических масел – 3500. 4000 ч, но не реже 1 раза в 2 года. При отсутствии основных сортов гидравлических масел допускается их сезонная замена: зимой МГ-22А, летом И-30А.

Надежная и длительная эксплуатация насосов, гидромоторов и других компонентов гидропривода возможна только при условии обеспечения эффективной фильтрации рабочей жидкости от механических примесей и влаги. Очистка РЖ должна соответствовать 19/15 классу по нормам ISO 4406 или эквивалентна 13. 15-му классу чистоты по ГОСТ 17216–2001. При этом абсолютная тонкость фильтрации 25 мкм. Для гидроприводов с повышенными требованиями к надежности и долговечности необходима фильтрация РЖ до 16/13 класса по нормам ISO 4406 или эквивалентная 11-му классу чистоты по ГОСТ 17216–2001. Абсолютная тонкость фильтрации 10 мкм.

Сегодня на российский рынок из-за рубежа поставляется широкая номенклатура современных компонентов гидропривода. Отдельные детали или агрегаты можно использовать не только для восстановления изношенных узлов и агрегатов, но и самостоятельно собирать гидравлические устройства достаточно хорошего качества. Небольшой сборочный цех из нескольких человек позволяет решить немало внутрихозяйственных проблем.

Рис 3.

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Источник

Ответы на популярные вопросы
Adblock
detector