42.Преимущества и недостатки объёмных гидроприводов, конструкция и задачи проектирования.

Преимущества:

• Высокая удельная мощность гидропривода, т.е. передаваемая мощность, приходящаяся на единицу суммарного веса элементов.

• Относительно легко обеспечивается возможность бесступенчатого регулирования скорости перемещения выходного звена гидропривода в широком диапазоне.

• Высокое быстродействие гидропривода (операция пуска, реверса и остановки).

• Высокий коэффициент усиления гидроусилителей по мощности.

• Сравнительная простота осуществления технологической операции при заданном силовом режиме.

• Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

• Свобода компановки агрегатов привода.

Недостатки(обусловлены свойствами рабочей среды):

• Сравнительно невысокий КПД и большие потери энергии при её передаче на большие расстояния.

• Зависимость характеристик гидропривода от условий эксплуатации (т-ра, давление).

• Чувствительность к загрязнению рабочей жидкости.

• Снижение КПД и ухудшение характеристик гидропривода по мере эксплуатации.

Задачи конструктора при проектировании гидропривода являются оптимизация его схемы, обеспечивающей выполнение им функциональных требований, и обоснованный выбор элементов гидропривода.

Конструкция:

1. Энергопреобразователи (обеспечивают преобразование механической энергии в гидроприводе).

2. Гидросеть (совокупность устройств, обеспечивающая гидравлическую связь).

3. Кондиционеры рабочей среды (фильтры, сепараторы, теплообменники и т.д.)

4. Гидроаппараты (устройства, предназначенные для изменения или поддержания заданных значений параметров потока рабочей жидкости.

43. Основные сведения об объемных насосах

В объемных насосах взаимодействие рабочего органа с жидкостью происходит в замкнутых объемах (рабочих камерах), которые попеременно сообщаются с полостями всасывания и нагнетания. При работе насоса такая камера из-за увеличения ее объема сначала заполняется жидкостью из полости всасывания, затем отсоединяется от полости всасывания и соединяется с полостью нагнетания, где вследствие уменьшения ее объема происходит вытеснение жидкости. Далее она вновь соединяется с полостью всасывания. Этот процесс повторяется многократно. Рабочий орган, обеспечивающий заполнение камеры жидкостью, а потом ее вытеснение, называют вытеснителем.

У объемного насоса может быть одна или несколько рабочих камер W_K. Общее число рабочих камер z определяет рабочий объем насоса W₀. Под рабочим объемом W₀ понимают максимальное количество жидкости, которое насос может подать за один цикл работы. Циклом работы для большинства объемных насосов является один оборот его вала. Следует иметь в виду, что у некоторых насосов каждая рабочая камера за один оборот вала может совершить две или более подачи жидкости. Число таких подач называется кратностью работы насоса k. Таким образом, для большинства объемных насосов рабочий объем может быть определен по формуле

.

Рабочий объем W₀ является важнейшим параметром насоса. Он во многом определяет его габариты и эксплуатационные показатели: подачу жидкости, полезную и потребляемую мощности. Необходимо отметить, что на практике применяются также насосы с переменными рабочими объемами. Такие насосы принято называть регулируемыми, а изменения рабочего объема насоса в процессе его работы — регулированием насоса.

Как было отмечено выше, рабочая камера соединяется с полостями всасывания и нагнетания попеременно. Это обусловливает свойства, характерные для объемных насосов и отличающие их от динамических насосов.

Первым из этих свойств является герметичность. Так как практически у всех объемных насосов рабочая камера в любой момент времени соединена или с полостью всасывания, или с полостью нагнетания, то эти полости всегда изолированы друг от друга. Поэтому всасывающий и напорный трубопроводы также разделены.

Герметичность позволяет обеспечить значительное разрежение во всасывающей полости насоса. Это приводит к подъему жидкости во всасывающем трубопроводе перед началом нагнетания. Отмеченное свойство называют самовсасыванием.

Объемные насосы отличаются также жесткостью характеристики, т. е. увеличение давления насоса, вызванное сопротивлением в напорном трубопроводе, приводит к весьма небольшому уменьшению его подачи.

Следует также отметить, что эти насосы не требуют высоких скоростей для получения больших давлений и могут перекачивать жидкости существенно большей вязкости, чем динамические насосы.

Кроме указанных достоинств объемных насосов необходимо отметить также их существенный недостаток — неравномерность подачи. Эти насосы нагнетают жидкость отдельными объемами (порциями). Число таких порций за один оборот вала зависит от конструкции насоса — числа рабочих камер и кратности их работы, но всегда подача объемного насоса носит в той или иной степени пульсирующий характер.

По характеру движения рабочего органа все объемные насосы разделяются на две группы: возвратно-поступательные (поршневые) и роторные.

Возвратно-поступательные насосы имеют два отличия, которые во многом определяют их свойства и параметры. Первым из них является неподвижность рабочей камеры относительно корпуса насоса. Второе отличие — наличие впускного и выпускного клапанов, которые служат для соединения рабочей камеры с полостями всасывания и нагнетания.

Роторные насосы имеют подвижные рабочие камеры, и у них отсутствуют клапаны. Соединение этих камер с полостями всасывания и нагнетания обеспечивается за счет их переноса от одной полости к другой и обратно.