NAPĘDY HYDRAULICZNE

1. Definicja napędów hydraulicznych
2. Rodzaje napędów hydraulicznych
3. Schemat napędu hydraulicznego
4. Zasada działania napędu hydrostatycznego (o ruchu postępowo-zwrotnym)
5. Zasada działania napędu hydrostatycznego (o ruchu obrotowym)
6. Zasada działania napędu hydrostatycznego (o ruchu wahadłowym)
7. Zalety napędów hydraulicznych
8. Wady napędów hydraulicznych
9. Ciecz w hydrostatycznych układach napędowych powinno cechować
10. Wielkości charakteryzujące silniki hydrauliczne
11. Znając parametry można obliczyć

a) prędkość obrotową silnika hydraulicznego
b) prędkość przesuwa tłok i tłoczysko względem cylindra

12. Siłowniki (tłokowe)

a) jednostronnego działania
b) dwustronnego działania

13. Elementy sterujące napędów hydraulicznych

Napędy Hydrauliczne

- Są to urządzenia służące do przekazywania energii mechanicznej z miejsca jej wytwarzania

do urządzenia napędzanego.
W napędach tych czynnikiem przenoszącym energię jest ciecz.
Zasada działania napędu hydraulicznego jest oparta na prawie Pascala, dotyczącym równomiernego rozchodzenia
się ciśnienia w cieczy.

Rodzaje:

- hydrostatyczne – których działanie opiera się na wykorzystaniu przede wszystkim energii ciśnienia cieczy
- hydrokinetyczne – których działanie opiera się na wykorzystaniu energii kinetycznej cieczy.

Schemat napędu hydraulicznego:

P1 – moc wejściowa(moc
doprowadzona do napędu)
P2 – moc wyjściowa(moc
otrzymywana z napędu)
Pstr – moc tracona w napędzie

Zasada działania napędu hydrostatycznego (o ruchu postępowo-zwrotnym)

1 – pompa
2 – zbiornik cieczy roboczej
3 – urządzenie sterujące
4 – cylinder hydrauliczny

Zasada działania napędu hydrostatycznego (o ruchu obrotowym)

1 – pompa
2 – zbiornik cieczy roboczej
3 – silnik hydrauliczny

Zasada działania napędu hydrostatycznego (o ruchu wahadłowym)

1 – pompa
2 – zbiornik cieczy roboczej
3 – urządzenie sterujące
4 – cylinder hydrauliczny

Zalety napędów hydraulicznych:

- możliwość uzyskania bezstopniowej zmiany prędkości ruchu
- możliwość uzyskania bardzo dużych sił, przy małych wymiarach urządzenia
- możliwość użycia małych sił do sterowania pracą ciężkch maszyn
- możliwość zdalnego sterowania
- możliwość zastosowania mechanizacji i automatyzacji ruchów
- dużą trwałość elementów układu hydraulicznych oraz łatwość ich wymiany

Wady napędów hydraulicznych:

- trudności związane z uszczelnieniem elementów ruchowych; wszelkie nieszczelności powodują przedostawanie się
powietrza do obiegu, a to z kolei powoduje zakłócenia pracy układu oraz powodują wycieki cieczy roboczej.
- duże straty energii na pokonywanie oporów przepływu

Ciecz w hydrostatycznych układach napędowych powinno cechować:

- jak najmniejsza zmienność lepkości wraz ze zmianą temperatury
- mała ściśliwość, a więc duży moduł sprężystości objętościowej
- jak najwyższa temperatura zapłonu i jak najniższa temperatura krzepnięcia
- duże ciepło właściwe, mała rozdzielczość temperaturowa, dobra przewodność cieplna
- odporność, na pienienie się i utlenianie
- dobre własności smarne
- jednorodność struktury i trwałość chemiczna oraz obojętność chemiczna w czasie kontaktu z metalami i
materiałami uszczelnień

Wielkości charakteryzujące silniki hydrauliczne:

- chłonność teoretyczna(idealna – bez przecieków) Q

n

[m

3

/s]

- chłonność rzeczywista Q

s

[m

3

/s]

- chłonność jednostkowa (geometryczna objętość robocza) q

s

[m

3

/obr]

- sprawność objętościowa

- różnica ciśnień na wejściu i wyjściu z silnika

Znając parametry można obliczyć:

- prędkość obrotową silnika hydraulicznego:

Gdzie: Q

s

– chłonność silnika [m

3

/s]

Q

s

– chłonność jednostkowa silnika [m

3

/obr]

– sprawność objętościowa silnika

- prędkość przesuwa tłok i tłoczysko względem cylindra:

A – powierzchnia czynna tłoka [m

2

]

- sprawność objętościowa siłownika

Siłowniki (tłokowe):

- jednostronnego działania

- dwustronnego działania

Elementy sterujące napędów hydraulicznych: