napmasz07

46

Jeżeli nośnikiem energii jest ciecz nieściśliwa, cq jest założeniem w układach hydraulicznych, to pomijając straty energii z powodu tarcia w cylindrze i w przewodach oraz'straty objętościowe wynikające z, ewentualnej nieszczelności układu (układ teoretyczny), można powiedzieć, że objętość przepchanej cieczy oraz praca w obu cylindrach są sobie równe    ,

A₀s₀ = As oraz F₀s₀ = F,s

Obydwa tłoki czynny (pompy) i bierny (silnika) przemieszczają się w tym samym czasie t z prędkością odpowiednio

Stąd wyznacza się przełożenie kinematyczne napędu hydrostatycznego, określanego jako stosunek prędkości członu napędzanego (biernego) do prędkości członu napędzającego (czynnego)

. _ v

Dla ruchu obrotowego będzie to stosunek odpowiednich prędkości kątowych w lub obrotowych n.

Przełożenie dynamiczne układu hydrostatycznego definiuje się jako stosunek siły (momentu) działającej na człon napędzający do siły (momentu) działającej na człon napędzany

F,

Dla układu hydraulicznego teoretycznego, objętość oleju wypartego przez tłok pompy wyporowej i dopływającego do silnika hydraulicznego w jednostce czasu wyraża zależność

A₀v₀=Av = Q' .

gdzie Q_t - teoretyczne objętościowe natężenie, przepływu, w każdym przekroju układu napędowego, także w przewodach łączących cylindry.

Moc napędu hydrostatycznego teoretycznego - gayh_p = p₀~p = 0 określa zależność

P, = pAv = pQ,

W układzie hydrostatycznym rzeczywistym następują straty ciśnienia i objętości przepływu cieczy, wynikające z oporów przepływu w cylindrze, przewodach, zaworach. Ogranicza to w praktyce odległość silnika od generatora (ł <30 m).’^{J 1}

Suma spadków ciśnienia w przewodzie o przekroju kołowym przy przepływie laminamym między pompą i silnikiem hydraulicznym wynosi

, &P = P„-P^>0

Im prędkość przepływu czynnika roboczego jest większa, tym spadek ciśnienia jest większy. Ponadto nagła zmiana przekroju przewodu przepływowego, jego zagięcia, zawory itp. powodują dodatkowo spadek ciśnienia.

Wartości rzeczywiste wyznacza się, mnożąc wartości teoretyczne przez odpowiednie współczynniki sprawności. Na przykład sprawność hydrauliczną sieci przewodów określa współczynnik

n¹ = ŁiAe = i-Ąp

p    p

gdzie: p - ciśnienie tłoczenia ograniczone zaworem maksymalnym,

A_p - suma strat ciśnienia w przewodach.

4.3.3. Zespoły napędu hydraulicznego

Aby napęd hydrauliczny mógł lpełnić stawiane mu zadania, musi być bardziej rozbudowany niż to przedstawiono na schemacie z rys. 4.7. Zespoły najczęściej wchodzące w skład napędu hydraulicznego omówiono dalej.

Pompa hydrauliczna przetłacza ciecz z obszaru o ciśnieniu niższym do obszaru o ciśnieniu wyższym, kosztem dostarczanej energii z zewnątrz. Pompa zapewnia zasysanie cieczy ze zbiornika, jest wyporowa o dużej szczelności wewnętrznej między przestrzenią ssawną i tłoczną. Pompy charakteryzują: wydajność i maksymalne ciśnienie, przy którym pompa może długotrwale pracować.

W napędach hydraulicznych stosuje się pompy zębate, łopatkowe i wielo-ttoczkowe. Pompy zębate są budowane o stałej wydajności, zależnej od prędkości obrotowej walu napędowego. Pompy łopatkowe i wielotloczkowe są budowane zarówno o stałej, jak i zmiennej, tj. nastawiafnej wydajności.

Pompy zębate (rys. 4.8) są stosowane do niewielkich ciśnień. Głównym zespołem pompy jest para zazębiających się ze sobą kół, osadzonych w szczelnym korpusie. Jedno keto (1) jest osadzone na wałku I napędzanym przez silnik, drugie (2) obraca się luźno. Wydajność pomp zębatych jest w granicach Q = 4    100 dm³/min, przy ciśnieniu roboczym p = 2 -r 4 MPa, sprawności

objętościowej p_v = 0,7    0,9 i sprawności ogólnej t) = 0,6 4- 0,85.

Pompy łopatkowe są stosowane gdy wymagane są duże ciśnienia, mała hałaśliwość pracy i duża równomierność strumienia tłoczonego oleju, jak np. w napędach: ruchów posuwowych szlifierek, ruchu głównego przeciągarek i in.

Wydajność pomp łopatkowych o stałej wydajności wynosi Q ~ 6 -f -t- I00dm³/min, przy ciśnieniu roboczym p ~1 MPa i prędkości obrotowej wirnika n = 700 4- 1600 obr/min.

1

W napędach pneumatycznych odległości te mogą być rzędu kilkuset metrów; w napędach elektrycznych - dowolne.