Технологическое оборудование машиностроительных произ­водств

ГИДРООБОРУДОВАНИЕ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua

Привод ЭПУ 25А с дросселем - 5500грн

Назначение и область применения гидропривода в станках.Широкое

Распространение получили станки с гидроприводом, который приме­няют в качестве привода главного движения и движения подачи станка, для переключения скоростей, торможения, зажима заготовок, автома­тизации управления циклом работы станка и т. д. В таких станках, как шлифовальные, протяжные, копировально-фрезерные, поперечно - строгальные и другие, гидропривод является основным видом привода. Под гидроприводом понимают совокупность устройств, предназначен­ных для приведения в движение механизмов станков посредствам рабочей жидкости, подаваемой под давлением. Гидропривод позволяет существенно упростить кинематику станков, снизить их металлоем­кость, повысить точность, надежность работы, а также уровень авто­матизации. Гидроприводами оснащают более половины изготавливае­мых промышленных роботов и манипуляторов.

Широкое применение гидропривода объясняется тем, что он дает возможность бесступенчато регулировать скорости в широких преде­лах, плавно реверсировать движущиеся органы станка, автоматически предохранять его от перегрузки, легко обеспечивать смазывание и др. Гидрофицированные станки компактнее, их детали и узлы можно легко стандартизировать и нормализовать. Недостатками гидропривода яв­ляются утечка рабочей жидкости через уплотнение и зазоры, проник­новение воздуха в рабочую жидкость, изменение свойств рабочей жидкости в зависимости от температуры и др.

В гидросистемах имеются объемные, гидравлические и механиче­ские потери. Объемные потери обусловлены утечками рабочей жидко­сти в гидросистеме, гидравлические — снижением давления (внут­ренним трением масла), механические — трением сопряженных повер­хностей. Полный КПД гидропривода: л = Лоб • Лг • Лм, где Лоб, Лг, Лм — соответственно объемный, гидравлический и механический КПД гид­ропривода.

Нормальная работа гидросистем во многом зависит от вида рабочей жидкости. Жидкость должна обладать достаточной вязкостью, быть однородной, иметь хорошую смазывающую способность, предохранять механизмы станка и привода от коррозии, не окисляться, не образо­вывать отложений, не выделять паров, сохранять свои свойства при изменении температуры, давления, скорости и направления движения и должна удовлетворять требованиям пожарной безопасности. Таким требованиям наиболее полно отвечают минеральные масла и их смеси.

Основной характеристикой при выборе масел является индекс вязкости, который показывает изменение вязкости масла в зависимо­сти от его температуры. Чем больше индекс, тем качественнее сорт масла, тем лучше оно очищено. Наилучшим для гидропривода станков 84
является индекс вязкости масла 90. В маслах с высоким индексом вязкость изменяется меньше при повышении температуры и давления.

Для улучшения эксплуатационных характеристик минеральных масел (улучшения смазочной способности, замедления процесса окис­ления, уменьшения пенообразования, снижения зависимости вязкости от температуры и др.) в них вводят специальные присадки (вещества, позволяющие изменять некоторые свойства, принципиально не изме­няя строение компонентов основы).

Как правило, гидропривод металлорежущего станка состоит из следующих основных частей: бака с рабочей жидкостью, гидронасоса, подающего рабочую жидкость в гидросистему, гидроаппаратуры, пред­назначенной для изменения или поддержания заданного постоянного давления или расхода рабочей среды, гидроцилиндров для прямоли­нейного перемещения исполнительных органов станка или гидромо­торов для вращательного движения, трубопроводов, соединяющих элементы гидропривода в единую гидросистему. Применяемые в стан­ках гидроприводы работают с давлением масла до 20 МПа.

При изображении гидравлических схем используют условные обоз­начения, основные из которых приведены в табл. 6.

Принцип работы и типовые схемы гидропривода для поступательно - вращательного движения. Циркуляция масла в гидравлической системе обычно открытая, реже закрытая. В открытых системах масло, совер­шившее работу, поступает на слив в бак, в закрытых масло циркулирует, минуя бак. По принципу регулирования скорости движения рабочих органов различают две группы приводов: с объемным регулированием и дроссельным.

Гидравлический привод с объемным регулированием для осущест­вления вращательного движения приведен на рис. 52, а. Привод включает в себя насос и гидромотор; они могут быть смонтированы отдельно или соединены в один агрегат. Насос 1 нагнетает масло в 86

Гидромотор 3 и выходной вал гидромотора получает вращение. Отра­ботавшее масло сливается в бак 4. Для предотвращения перегрузки и ограничения передаваемого крутящего момента установлен предохра­нительный клапан 2 При увеличении давления масла выше установ­ленного предела клапан срабатывает, сливая избыток масла. Частота вращения вала гидромотора пт = Qm/qm об/с, где Qm — объем масла, подаваемого к гидромотору в единицу времени, м3/с; qm — рабочий объем масла, необходимый для совершения одного оборота вала гидромотора, м3/об.

Регулирование величины пт осуществляется изменением Qm (регу­лированием насоса) при постоянном рабочем объеме qm либо измене­нием этого объема (регулированием гидромотора) при постоянном расходе масла Qm. Первый способ регулирования применяют при небольших мощностях, второй — при больших.

Гидравлический привод с объемным регулированием для осущест­вления прямолинейного движения состоит из насоса 2 с регулируемой производительностью, распределительного устройства 3 (рис. 52, б), предназначенного для изменения направления потоков масла, сило­вого цилиндра 4, поршня 5 со штоком и соединенного с ним стола или суппорта 6. Масло подается в распределительное устройство 3. В зависимости от положения рабочего звена (золотника, крана) оно может быть направлена либо на слив в бак, либо в одну из полостей гидроцилиндра 4. В первом случае поршень 5 гидроцилиндра будет неподвижен. Если золотник поставить в положение, при котором масло по трубопроводу 7 поступит в левую полость гидроцилиндра, поршень 5 начинает двигаться вправо. Масло, находящееся в правой полости гидроцилиндра, будет вытесняться через трубопровод <?, распредели­тельное устройство J и трубопровод 9 и сливаться в бак 1. В конце хода поршня распределительное устройство переключается, масло по тру­бопроводу 8 поступает теперь в правую полость гидроцилиндра и поршень движется влево, вытесняя на слив масла из левой полости. Предохранительный клапан 10 служит для защиты системы от пере­грузки. Если давление в левой полости гидроцилиндра «р» (н/м2), а рабочая площадь сечения поршня /'(м2), то р = P/F, н/м2. Давление в цилиндре устанавливается в зависимости от величины силы Р.

Скорость перемещения поршня определяется объемом масла, на­гнетаемого насосом в силовой цилиндр. Поэтому регулирование ско­рости в рассматриваемом случае осуществляется регулированием производительности насоса. Такую систему гидравлического привода называют системой с объемным регулированием. Пусть QH (м3/с) — объем масла, подаваемого насосом в единицу времени при отсутствии давления в гидросистеме. Во время работы передачи и при наличии полезного сопротивления в цилиндр попадает не все количество масла (?н, а (?= (?„ — А(?„. Здесь А(?„ = f/p утечки масла в самом насосе и системе, возрастающие с повышением давления «р». Скорость пере­мещения поршня V= Q/F= (QH — &QH)/F, м/с.

Анализ последней формулы показывает, что с изменением нагрузки Р, следовательно, и давления «р» изменяется величина утечки масла, а вместе с ней и скорость движения поршня. Это делает рассматрива­емую схему циркуляции малопригодной для привода, у которого полезная нагрузка непрерывно колеблется.

Насосы используются для нагнетания рабочей жидкости в гидро­систему. Работа насосов характеризуется такими показателями, как производительность, рабочее давление, развиваемая мощность.

Производительностью (расходом или подачей) насоса называется объем масла, подаваемого им в единицу времени. Суммарные измене­ние объема рабочих камер насоса за один оборот ротора называют рабочим объемом насоса qH. Он характеризует теоретический объем масла, подаваемого насосом за один оборот ротора.

Если — со объем одной рабочей камеры в м3, Z— число камер, то рабочий объем насоса: qH = соZ. Теоретическая производительность насоса Qm = qH • nH, м3/с, где пн — число оборотов ротора в секунду.

Фактическая производительность будет меньше теоретической на величину утечек, основную часть которых составляют утечки в самом насосе. Объем теряемого масла зависит от давления и учитывается объемным КПД — г|об, который представляет собой отношение факти­ческого объема масла, подаваемого насосом под давлением, к теоре­тическому объему масла, подаваемого насосом при отсутствии 88
давления: л об = Qh/Qth - Фак­тическая производитель­ность насоса: (?н = бтнЛоб = = Ян 'Пн - Лоб, м3/с.

Мощность на валу насоса К = Рн • би/Лн, Вт, а величи­на передаваемого крутящего момента Л/к = Nx/ln • л„. Здесь рн давление, развивае­мое насосом, н/мг)н — меха­нический КПД насоса.

В станкостроении ис­пользуются, как правило, объемные насосы следующих типов: шестеренные, пла­стинчатые, аксиально - и ра- диально-поршневые.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением зуб­чатых колес широко приме­няются в приводах станков. Это объясняется простотой их изготовле­ния и эксплуатации, малыми габаритами и массой, сравнительно высоким КПД, достаточной надежностью. Шестеренный насос состоит из корпуса 3, в котором с малыми зазорами вращаются ведущее 2 и ведомое 1 зубчатые колеса (рис. 53). Там, где зубья колес выходят из зацепления, создается разряженная зона В, масло всасывается и пере­носится впадинами между зубьями в зону //нагнетания, где зубья колес входят в зацепление, выталкивают масло из впадин и создают повы­шенное давление.

У большинства типоразмеров насосов частота вращения вала 1450 мин"1, номинальное давление 4—10 МПа, высота всасывания 0,5 м, подача 5—8 л/мин, потребляемая мощность 0,12—0,18 КВт, объемный КПД составляет 0,7—8,72. Если А —высота зуб^, /—шаг зацепления, b — длина зуба, то объем одной впадины зубчатого колеса со = 0,5htby м3. Так как всего впадин 2Z, то рабочий объем насоса qH = htbz, м3.

К недостаткам шестеренных насосов относятся: наличие полости с защемленным объемом рабочей жидкости, значительный шум при работе, пульсация нагнетаемой жидкости.

В гидропроводах станков при требуемой мощности 7—10 кВт обычно применяются нерегулируемые пластинчатые насосы серии Г1202М одинарного и сдвоенного исполнения: подача 5 —200 л/мин, максимальное давление 6,3—12,5 МПа, частота вращения ротора 950— 1450 мин"1.

На рис. 54 показана конст­руктивная схема пластинчато­го насоса однократного дейст­вия. Насос состоит из вала J, статора 7, ротора 2, в пазах которого расположены пласти­ны 4. Статор расположен экс­центрично ротору (е — экс­центриситет). На боковых крышках корпуса имеются два окна: всасывающее А и нагне­тающее Б. Размер перемычки между окнами должен быть не более углового размера между соседними пластинами.

Во время работы насоса пластины постоянно прижи­маются к статору пружинами, а также центробежными сила­ми. Из-за наличия эксцентриситета они совершают сложное движение: вращаются вместе с ротором и перемещаются (возвратно-поступатель­но) в пазах ротора. При вращении ротора по часовой стрелке рабочие камеры, расположенные слева от вертикальной линии, сообщаются со всасывающим окном А. Их объемы увеличиваются, возникает вакуум, и рабочая жидкость под действием перепада давления поступает из бака и заполняет рабочие камеры. Происходит процесс всасывания. В зоне перемычек между окнами объемы рабочих камер не изменяются. Рабочие камеры насоса, расположенные справа от вертикальной ли­нии, сообщаются с нагнетающим окном Б. Их объемы уменьшаются, и находящаяся в них рабочая жидкость вытесняется через окно Б на выход из насоса и нагнетается далее в напорную линию гидропривода. Происходит процесс нагнетания. Рабочий объем насоса регулируют, изменяя эксцентриситет. Для разгрузки опор ротора насоса от ради­альных сил, возникающих от действия давления, применяют пластин­чатые насосы двукратного действия.

Пластины насоса изготовляют из быстрорежущей стали и закали­вают до твердости HRC 60...64. Статоры пластинчатых насосов изго­товляют из легированных сталей (например, ШХ15) с шероховатостью Ra = 0,l мкм. Роторы изготовляют из легированной стали 20Х и закаливают до твердости HRC 59—60, шероховатость боковых торцов Ra = 0,025 мкм, шероховатость пазов Ra = 0,020 мкм.

Количество масла, подаваемого за один цикл всасывания и нагне­тания, приближенно принимают равным объему масляного кольца, имеющего наружный радиус г2 (рис. 54), внутренний гх и высоту, равную
а — радиально-поршневой насос: 1 — ротор, 2 — поршень, 3 — обойма; б — аксиально-поршневой насос: 1 — корпус, 2 — блок цилиндров, J — поршни, 4 — шатуны, 5 — диск, б — статор, 7— ведущий

Вал

Ширине лопатки. Так как за один оборот ротора такой объем подается дважды, то qx = 2nb(?x — ґ*2), где qx — общий объем масла, b — ширина лопатки.

Из этого объема необходимо вычесть объем, занимаемый лопатка­ми, если Z— количество лопаток (обычно 12), S — толщина их (обычно 0,00225—0,0025) и а — угол наклона пазов (не более 13°), то искомый объем q2 = (2bS(rx — r2)Z)cosa. Рабочий объем насоса qH = qx — q2 = =2/>(л(г2і — — Zb(rx — r2))cosa.

Поршневые насосы, применяемые в станкостроении, изготовляют с радиальным и осевым (аксиальным) расположением поршней: дав­ление 5—30 МПа; подача 18—600 л/мин; КПД составляет 0,95—0,98.

На рис. 55, а приведена принципиальная схема радиально-порш - невого насоса. Ротор 1 с радиально расположенными в нем поршнями 2 вращается внутри обоймы 3. Ось ротора смещена относительно оси обоймы на величину эксцентриситета е. При вращении ротора поршни, прижимаясь (под действием центробежных сил) к обойме, совершают возвратно-поступательное движение. Перемещаясь от центра, они засасывают жидкость из полости б. При дальнейшем вращении ротора поршни возвращаются и подают жидкость в полость Н нагнетания под большим давлением. Поршни могут располагаться в несколько рядов, чем достигается большая равномерность подачи жидкости. Изменени­ем величины е можно регулировать подачу насоса.

Рабочий объем камеры со = (nd2h)/4 = (nd2e)/2, м3, где d — диаметр поршня в м; h — ход поршня в м; е — величина эксцентриситета в м. Поршневой насос с осевым (аксиальным) расположением поршней
(рис. 55, 6) состоит из корпуса 7, ротора 2 (блока цилиндров), статора 6, поршней 3, шатунов 4, диска 5, ведущего вала 7. К торцу корпуса прижат ротор, в котором размещают поршни. Последние с помощью шатунов связаны с диском, который установлен в статоре под некото­рым углом к оси ведущего вала. Ротор и диск соединены с валом шлицами и шарниром. Таким образом, вместе с ведущим валом вращаются ротор, поршни, шатуны и диск. Так как диск установлен под углом, при этом вращении поршни совершают возвратно-посту­пательное движение. При движении поршней вправо масло через соответствующие каналы в корпусе и отверстие в роторе всасывается из всасывающей гидролинии, а при движении поршней влево нагне­тается в нагнетательную гидролинию. Поворотом статора можно из­менить положение диска относительно оси ведущего вала, величину осевого хода поршня, а значит, и подачу насоса.

Величина хода поршня h = Dtgy. Следовательно, рабочий объем одного цилиндра о = (nd2r)/4 = (nd2Dtgy)/4, а рабочий объем насоса gH = (nd2DZtgy)/4, м3. Здесь Z— число цилиндров.

Гидроклапаны применяются в различных устройствах приводов станков и автоматических линий, в частности, где требуется надежная фиксация рабочего органа от самопроизвольного перемещения вслед­ствие утечек жидкости через неплотности сопрягаемых деталей или уплотнений, а также при повреждении гидролиний, находящихся за клапаном. Гидроклапаны контролируют давление в сетях.

В гидроприводах станков применяют предохранительные, подпор­ные, переливные и редукционные гидроклапаны.

Гидроклапан предохранительный с переливным золотником типа ПГ 52-12 (рис. 56, а) предназначен для предохранения гидросистемы от перегрузки при повышении давления и установления верхнего предела давления для гидросистемы. Масло из нагнетательной линии через канал «а» и демпферное отверстие «б» в золотнике 5 поступает в полость «е» и под шариковый клапан 2, настроенный на определенное давление. Пока давление в системе не превысит усилие, на которое настроена пружина 7, гидравлически уравновешенный золотник 3 пружиной 4 удерживается в крайнем нижнем положении, перекрывая масло на слив. При повышении давления в гидросистеме шариковый клапан 2, преодолевая усилие пружины 7, открывается. Масло из полости «е» по каналу 2 поступает на слив, вследствие чего давление в полости «е» понижается. Равновесие сил, действующих на золотник 5, нарушается. Последний под давлением масла в полостях «д» и «г» поднимается, соединяя линию нагнетания со сливом. Это приводит к уменьшению давления в гидросистеме. При падении давления в сис­теме ниже настройки пружины шариковый клапан 2 закрывается, не допуская прохода масла на слив. При этом давление в полостях «в», «д» и «е» выравнивается и золотник 5 под действием пружины 4 92

Опускается, перекрывая слив масла в бак. Регулирование предохрани­тельных клапанов с переливными золотниками производится регули­ровочным винтом, имеющимся в его верхней части, клапан настраивают на давление 3,5 МПа.

Напорный клапан типа Г52-2 (рис. 56, б) предназначен для предо­хранения гидросистем от перегрузки, для поддержания в них постоян­ного давления и для пропуска масла при достижении давления настройки.

Масло подводится в камеру «а» корпуса 7 и отводится через камеру «б». Пружина 3 отжимает золотник 6 в нижнее крайнее положение, разъединяя камеру «анаходящуюся под давлением, с камерой «б». Одновременно через отверстия «в» и «г», которые соединяются с камерой «а», давление подается под нижний торец золотника 6. Когда давление в системе возрастает настолько, что преодолевает усилие пружины 3, золотник 6 перемещается вверх, камеры «а» и «б» соеди­няются и масло под давлением проходит через напорный клапан. Давление настройки регулируется поворотом винта 5, который фик­сируется гайкой 4 в крышке 2.

Редукционный клапан Г57-1 (рис. 56, в) предназначен для пони­жения давления, развиваемого насосом в гидросистеме, и поддержания давления на одном уровне. Гидроклапан Г57-1 имеет одно присоеди­нительное отверстие для подвода масла, два — для отвода масла. При монтаже гидроклапана трубопровод присоединяют к одному из отвер­стий для отвода масла, другое закрывают пробкой. Масло из линии нагнетания через полости «ж» и канал «а» поступает в полость «б», по каналу «г» в полость «д» под золотником 3 через демпферное отверстие «в» в полость «е» и под шариковый клапан 5. При давлении, ниже которого настроена пружина 6, золотник 3 удерживается пружиной 4 в крайнем нижнем положении, чем обеспечивается наибольшее про­ходное сечение. При повышении давления шариковый клапан преодо­левает усилие пружины 6. При этом давление в полости «е» понижается, нарушается равновесие золотника J, который поднимается и умень­шает проходное сечение из полости «и» в полость <ш>, что приводит к понижению давления в полости «ж».

Если давление в полости «ж» падает ниже настроенного пружиной 6, то шариковый клапан 5 закрывает слив масла. Давление в полостях «б», «д» и «е» выравниваются, а золотник опускается, открывая проход масла из полости «и» в полость «ж», давление в которой повышается. Настройка клапана на заданное давление осуществляется поворотом винта 7, который фиксируется контргайкой 2.

Конструкция редукционного клапана типа М-КР показана на рис. 57, а. Рабочая жидкость из напорной гидролинии поступает в полость «а» и при нижнем положении редукционного клапана «б» свободна проходит в полость «в», а из нее к гидроаппарату, где требуется редукционное давление. Одновременно из полости «в» по демпферному

Отверстию «г» пробки 5 рабочая жидкость подается в полость «д» под поршень демпфирующего золотника 6, а по демпферному отверстию «б» — в полость «е» и далее по каналу, имеющемуся в крышке, под конусный клапан 7, который предварительно винтом 3 настраивается на необходимое редуцированное давление. Пока редуцированное дав­ление в системе не преодолевает усилие пружины 2 конусного клапана 7, который предварительно винтом 3 настраивается на необходимое редуцированное давление, гидравлически уравновешенный золотник 6 удерживается пружиной 4 в крайнем нижнем положении, что соот­ветствует максимальному проходному сечению из полости «а» в полость «в».

При повышении редуцированного давления клапан 7, преодолевая усилие пружины 2, откроется и пропустит рабочую жидкость в гидро­линию слива. При этом вследствие сопротивления демпферного от­верстия «6» давление в полости «е» станет меньше, чем в полостях «в» и «д». Равновесие сил, действующих на золотник 6, нарушится, и он начнет подниматься вверх, перекрывая проход жидкости из полости «а» в полость «в». Если редуцированное давление уменьшится, клапан 1 закроется. При этом давление в полостях «в», «д», «е» выравнивается и золотник 6 под действием пружины 4 опускается, увеличивая проход из полости «а» в полость «в». При дистанционном управлении присо­единяется к отверстию «ж», которое в обычном исполнении закрыто пробкой.

Обратный клапан типа Г51-2 (рис. 57, б) предназначен для пропуска масла только в одном направлении. Клапан 2 усилием пружины 7 прижимается своей конической частью к внутренней фаске 3 втулки 4. Масло под давлением подводится в отверстие «а» и клапан 2 отходит от втулки 4, сжимая пружину 7, и тем самым открывая проход маслу через отверстие «б» в гидросистему. При изменении направления потока масла в гидросистеме оно плотно прижимает клапан 2 к втулке 4, закрывая проход масла в обратном направлении.

Гидрораспределительные устройства предназначены для направле­ния потоков масла в различные участки гидравлической системы привода. Получили распространение реверсивные и вспомогательные устройства, изменяющие направление потоков масла.

На рис. 58 приведена принципиальная схема работы трехпозици­онного реверсивного золотника. Корпус 7 имеет пять камер 2—6. В камере 4 через отверстие 7 подводится масло. Камеры 3 и 5 связаны с полостями силового цилиндра, а камеры 2и бсо сливом через отверстие 70. Когда золотник 77 находится в среднем положении, все камеры сообщаются между собой, и масло, поступающее в камеру 4, сливается в бак. При перемещении золотника влево разобщаются камеры 3 и 4, 5 и 6. Масло из камеры 4через отверстие 9 нагнетается в правую полость силового цилиндра. Масло, вытесняемое из левой полости через отверстие <?, поступает в камеру 3 и оттуда на слив. Перемещение золотника вправо изменяет направление потоков масла.

По количеству положений золотники делятся на двух-, трех - и многопозиционные. По способу перемещения различают золотники с ручным, электрическим и гидравлическим управлением.

Применяемые распределительные устройства рассчитаны на расход масла 0,13—8,3 л при давлении 3—100- 105 н/м2. Перепад давления масла при прохождении через золотник составляет (1,5...2) • 105, н/м2. 96

Гидроцилиндром называется объемный гидродвигатель с поступа­тельным движением выходного звена. В зависимости от необходимых усилий на штоке и скорости его перемещения в различных направле­ниях применяются различные конструкции гидроцилиндров и различ­ные их включения в гидросистему.

В гидроцилиндре двустороннего действия (рис. 59, а, б, в) движение выходного звена под действием рабочей жидкости возможно в двух противоположных направлениях; в гидроцилиндре одностороннего действия (рис. 59, г, д, ё) движение выходного звена под действием рабочей жидкости возможно только в одном направлении. Наиболее широко применяют в гидроприводах металлорежущих станков гидро­цилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. В гид­роцилиндре (рис. 59, а) скорость движения поршня при подаче рабочей жидкости в бесштоковую полость будет меньше, а усилие на штоке больше, чем при подаче рабочей жидкости в штоковую полость. Такое движение используется во время рабочего хода. В обратную сторону движение осуществляется при холостых ходах. Такие гидроцилиндры характеризуются диаметром поршня Д диаметром штока d, а также величиной хода Н.

Скорость перемещения поршня зависит от величины рабочего сечения поршня. Для цилиндров с двусторонним штоком скорость движения поршня в обе стороны одинакова.

В цилиндрах с односторонним штоком скорости перемещения, как сказано выше, будут различны. Если расход масла, поступающего в левую и правую полости одинаков, то Q = VxkD2/4 = V2n(D2 — d2)/4, где Vx и V2 — скорости движения поршня (цилиндра) при подаче масла в левую и правую полости.

Отсюда Vx/V2 = (D2 — d2)/D2 = 1 — (d2/D2), диаметр штока прини­мают в пределах (0,25...0,4)Д что дает V/V2 = 0,94 : 0,84. Данная схема установки силовых цилиндров является наиболее распространенной, особенно в тех случаях, когда один из ходов поршня ускоренный.

В гидроцилиндрах одностороннего действия жидкость подается только в бесштоковую полость. В обратную сторону поршень переме­щается под действием пружины (рис. 59, д) либо под действием упругих сил самого цилиндра (рис. 59, ё). Такие гидроцилиндры используются, как правило, в приспособлениях для зажима заготовок. Плунжерные гидроцилиндры (рис. 59, г) отличаются простотой изготовления. В некоторых приводах станков перемещается не шток, а корпус гидро­цилиндра; в этом случае жидкость подается посредством гибких тру­бопроводов. Мембранные и сильфонные гидроцилиндры (рис. 59, в, г) выполняются с плоской и гофрированной мембраной.

Поворотными называют объемные гидродвигатели с ограниченным углом поворота выходного вала (рис. 60). Для осуществления поворот­ного движения рабочую жидкость попеременно подают в рабочие полости гилродвигателя. Поворотные гидродвигатели практически без-

А — поршневой двустороннего действия, б — поршневой двустороннего действия с двусторонним штоком, в — мембранный двустороннего действия, г — плунжерный одностороннего действия, д — поршневой одностороннего действия, е — сильфонный одностороннего действия
низкомоментным относятся шестерен­ные, винтовые, пластинчатые и акси­ально-поршневые. Высокомомент - ными условно называют тихоходные гидромоторы, предназначенные в ос­новном для использования в гидропри­водах редукторов.

Наибольшее распространение по­лучили роторные аксиально-поршне­вые гидромоторы, отличающиеся компактностью, высоким КПД, при­годные для работы при высокой частоте и давлении и обладающие сравнитель­но малой инерционностью. Важным параметром гидромотора является приемистость при регулировании час­тоты вращения ротора. Наиболее рас­пространенное число цилиндров ро­тора 7—9, диаметр цилиндра 10—50 мм, частота вращения в роторе 1000— 25000 мин, мощность до 100 кВт, КПД до 93 %.

В приводах станков с ЧПУ нашли применение нерегулируемые аксиаль­но-поршневые гидромоторы серии

Г-15-2. Принцип работы гидромоторов аналогичен принципу работы насосов соответствующих конструкций. Частота вращения ротора гид­ромотора зависит от подачи рабочей жидкости на вход гидромотора.

Гидроусилителем называется усилительное гидравлическое устрой­ство, сообщающее ведомому звену исполнительного механизма дви­жения, согласованного с перемещением ведущего звена чувстви­тельного элемента. Обладая высокой точностью согласованных движе­ний, надежностью работы, быстродействием, малыми габаритами, большим коэффициентом усиления, они получили широкое распро­странение в гидрокопировальных станках. Незначительные силы, дей­ствующие на чувствительный элемент, позволяют использовать копиры, изготовленные не только из металла, но и из пластмасс, дерева, гипса и др.

Гидроусилители характеризуются коэффициентом усиления, кото­рый определяется как отношение выходного усилия Р (на поршне силового цилиндра) к выходному усилию С (на штоке золотника). Величина может достигать больших значений (до 3 • 105). Другим показателем работы гидроусилителя является коэффициент добротно­сти D= Кр/Т; Т= %; 0,05...0,01 с — постоянная времени.

В схеме усилителя крутящих моментов (рис. 61) в качестве силового

Органа применен гидромотор /, выходной вал которого соединен с исполнительным механизмом. Чувствительным элементом является крановый золотник. Втулка 2 золотника жестко соединена с правым концом вала гидромотора, а пробка 4-е задающим устройством Масло от насоса через отверстия 7 и 11 подается к золотнику. При нейтральном положении пробки 4 относительно втулки 2 указанные отверстия закрыты. Вращение вала гидродвигателя задается угловым положением пробки 4. Тогда масло из золотника через отверстия 6 и 10 поступает в гидромотор, а по отводящей трассе через отверстия 3, 8, 5 и 9— на слив. Вместе с валом вращается по часовой стрелке и втулка 2. Вращение происходит до тех пор, пока она относительно пробки не окажется в нейтральном положении. В связи с необходимо­стью пропуска через щели золотника масла, потребляемого гидромо­тором, наблюдается некоторое отставание выходного вала от входного на угол 8 (см. рис. 61). Величина 8 зависит от числа оборотов вала гидромотора, нагрузки, давления масла.

Рабочие органы станков при вращении входного вала перемеща­ются вручную при помощи гидроусилителей совместно с винтовой и реечной парами или от электродвигателя малой мощности. Если входной вал вращается при помощи импульсного электродвигателя, гидравлический двигатель работает как шаговый.