- 1. Введення. склад гідроприводу
- 2. Склад гідроприводу на прикладі силовий головки агрегатного верстата
- 3. Умовні позначення елементів гідроприводу на гідравлічних схемах
- Умовні позначення гідророзподільника
- Приклад виконання гідравлічної схеми
- 4. Умовні позначення на гідравлічних схемах, прийняті в СРСР
- 5. Приклад гідравлічної схеми шліфувального верстата
- Можливості та переваги гідроприводу
- Принцип роботи гідравлічного розподільника. Відеоролик.
В даній статті наведені найбільш уживані умовні позначення елементів на гідравлічних схемах металорізальних верстатів. Наведено зображення елементів різних гідравлічних схем і їх опис.
На кресленнях гідравлічних схем нормалізована апаратура і робочі органи зображуються умовними позначеннями, магістралі - лініями. Спеціальні апарати зображуються полуконструктівно.
1. Введення. склад гідроприводу
У найзагальнішому вигляді гідропривід складається з джерела гідравлічної енергії - насоса, гидродвигателя і сполучної лінії (трубопровід).
На гідравлічній схемі рис. 1.4 полуконструктівно (а) і схематично (б) показаний найпростіший гідропривід, в якому насос 2, що приводиться електродвигуном 11, всмоктує робочу рідину з бака 1 і через фільтр 4 подає її в гідросистему, причому максимальний тиск обмежена регульованою силою пружини запобіжного клапана 3 (контролюється манометром 10). Щоб уникнути прискореного зносу або поломки тиск настройки запобіжного клапана не повинно бути вище номінального тиску насоса.
Залежно від положення рукоятки розподільника 5 робоча рідина по трубопроводах (гідролініями) 6 надходить в одну з камер (поршневу або штокову) циліндра 7, змушуючи переміщатися його поршень разом зі штоком і робочим органом 8 зі швидкістю v, причому рідина з протилежного камери через розподільник 5 і регульоване опір (дросель) 9 витісняється в бак.
При повністю відкритому дроселі і незначному навантаженні на робочий орган в циліндр надходить вся робоча рідина, що подається насосом, швидкість руху максимальна, а значення робочого тиску залежить від втрат в фільтрі 4, апаратах 5 і 9, циліндрі 7 і гідролінії 6. Прикриваючи дросель 9, можна зменшувати швидкість аж до повного зупинення робочого органу. У цьому випадку (а також при упорі поршня в кришку циліндра або надмірному збільшенні навантаження на робочий орган) тиск в гідросистемі підвищується, кулька запобіжного клапана 3, стискаючи пружину, відходить від сідла і подається насосом робоча рідина (подача насоса) частково або повністю перепускается через запобіжний клапан в бак під максимальним робочим тиском.
При тривалій роботі в режимі перепуску через великі втрати потужності швидко розігрівається робоча рідина в баці.
На гідравлічної схеми у вигляді позначень представлені:
- джерело гідравлічної енергії - - насос 2;
- гідродвигун - циліндр 7;
- напрямна гідроапаратура - розподільник 5;
- регулююча гідроапаратура - клапан 3 і дросель 9;
- контрольні прилади - манометр 10;
- резервуар для робочої рідини - бак 1;
- кондиціонер робочого середовища - фільтр 4;
- трубопроводи - 6.
Гідроприводи стаціонарних машин класифікують по тиску, способу регулювання, виду циркуляції, методам управління і контролю.
2. Склад гідроприводу на прикладі силовий головки агрегатного верстата
Залежно від способу зображення механізмів і апаратури на принципових схемах вони можуть бути полуконструктівние, повні і попереходние.
Гідравлічна система будь-якого варіанту має, принаймні, дві основні магістралі - напірну і зливну. До них приєднуються траси цільового призначення, які пов'язують з магістралями гідродвигуни того чи іншого дії. Розрізняють траси: вихідні, вільного руху, точного переміщення, нерегульованих переміщень, управління і блокування.
На рис. 244 показані полуконструктівная, повна і попереходная схеми силової головки агрегатного верстата, що здійснює за цикл роботи три переходи: швидке підведення, робочий хід і швидке відведення. На полуконструктівной схемою (рис. 244, а) при переході «Швидкий підведення» обидва золотника зміщені штовхають електромагнітами: основний золотник 1 вправо, а золотник 2 прискорених ходів вліво. При такому їх положенні масло від насоса через першу зліва шийку золотника 1 надходить у внештоковую порожнину циліндра 5, а з протилежного порожнини того ж циліндра через шийку золотника 2 і другу шийку золотника 1 направляється в бак.
При переході «Робочий хід» електромагніт золотника 2 відключається, що змушує масло з штоковой порожнини циліндра 3 проходити на слив через регулятор швидкості 4 і потім через третю шийку золотника 1 в бак.
При переході «Швидкий відвід» електромагніт золотника 1 відключається, а електромагніт золотника 2 знову почне працювати, а цим змінюється напрямок потоку масла: від насоса через другу шийку золотника 1 в штокову порожнину циліндра, а з протилежного порожнини через першу шийку золотника 1 в бак. При положенні «Стоп» обидва електромагніту відключаються, золотники стають в положення, показане на схемі, і напірна магістраль від насоса через другу шийку золотника 1, шийку золотника 2 і кільцеву виточку навколо крайнього правого барабана золотника 1 з'єднується з баком.
На повній принциповій схемі (рис. 244, б) все елементи гідросистеми мають аналогічні з полуконструктівной схемою позначення, тому наведене вище опис роботи гідроприводу можна використовувати і в даному випадку. Порівнюючи схеми, можна бачити, що оформлення другої схеми простіше, і, крім того, на ній наочно показана функція золотників при їх різних положеннях.
На попереходних схемах (рис. 244, е) показані ті ж елементи, і, крім того, знаки «+» і «-» і стрілки різної довжини дозволяють уточнити дії електромагнітів і силового циліндра. Насправді, з розгляду схеми 1 слід, що обидва електромагніту підключені, і масло з напірної магістралі НМ через одну шийку золотника 1 надходить у внештоковую порожнину циліндра 3, а з протилежного порожнини здирається через шийки золотників 2 і 1. Поршень пересувається в напрямку « шток вперед »прискорено (довга стрілка).
Зі схеми II слід, що в цьому переході працює тільки золотник 1, який залишається в колишньому положенні, а відключення золотника 2 швидких ходів підключає регулятор швидкості 4, що складається з редукційного клапана і дроселя. Поршень на цьому переході пересувається в тому ж напрямку, але з робочою швидкістю (коротка стрілка). Зі схеми III видно, що золотник 2 знову включений, а золотник 1 відключений, але бере участь в цьому переході. При такому перемиканні золотників масло від магістралі НМ через шийки обох золотників надходить в штокову порожнину циліндра, а з протилежного порожнини зливається через другу шийку золотника 1. Поршень змінює свою швидкість і напрямок. Зі схеми IV випливає, що обидва золотника відключені, і напірна магістраль через їх шийки з'єднана з баком, а отже, в цьому положенні навіть при працюючому насосі гідропривід вимкнений.
3. Умовні позначення елементів гідроприводу на гідравлічних схемах
Умовні графічні позначення служать для функціонального представлення елементів гідроприводу і складаються з одного або декількох основних і функціональних символів. У відповідності зі стандартами DIN ISO 1219-91, ГОСТ 2.781-96 і 2.782-96 застосовуються такі основні символи:
- безперервна лінія - головна гидролінія (усмоктувальна, напірна, зливна), електрична лінія;
- пунктирна лінія - лінія управління, дренажна, вказівка проміжної позиції;
- штрих-пунктирна лінія - об'єднання декількох компонентів в єдиний блок;
- подвійна лінія - механічний зв'язок (вал, шток, важіль, тяга);
- окружність - насос або гідромотор, вимірювальний прилад (манометр і ін.), зворотний клапан, поворотний з'єднання, шарнір, ролик (з крапкою в центрі);
- півколо - поворотний гідродвигун;
- квадрат (з з'єднанням, перпендикулярним сторонам) - гідроапарат, приводний вузол (крім електромотора);
- квадрат (з з'єднанням по кутах) - кондиціонер робочого середовища (фільтр, теплообмінник, мастильна пристрій);
- прямокутник - гідроциліндр, гідроапарат, елемент настройки;
- відкритий зверху прямокутник - бак;
- овал - акумулятор, газовий балон, бак з наддувом.
До функціональних символів відносяться трикутники (чорний - гідравліка, білий - пневматика), різні стрілки, лінії, пружини, дуги (для дроселів), буква М для електромоторів.
Умовні позначення гідророзподільника
В позначенні гідророзподільників поруч розташовані кілька квадратів (відповідно до числа позицій, тобто фіксованих положень золотника щодо корпуса), причому до однієї з позицій (вихідної) підведені гідролінії: Р - напірна, Т - зливна, А і В - для підключення гидродвигателя. Кількість гидроліній може бути різним: Р, Т, А і В - для четирехлінейних апаратів; Р, Т і А - для трьохлінійних; Р, Т1 (ТА), Т2 (ТВ), А і В - для пятилинейная і т.д.
На рис. 1.6, а показано умовне позначення четирехлінейние трипозиційного апарату (4/3 гидрораспределителя) з електричним керуванням від двох штовхають електромагнітів (Y1 і Y2) і пружиною в вихідну позицію 0, в якій всі лінії замкнені. При включенні електромагніта Y1 золотник зміщується вправо, і визначити варіант з'єднання ліній можна, подумки пересунувши квадрат, відповідний позиції а, на місце квадрата позиції 0. Як бачимо, з'єднуються лінії Р-В і А-Т. При включенні електромагніта Y2 в позиції b відбувається з'єднання Р-А і В-Т. Якщо необхідно показати з'єднання ліній в проміжних положеннях в момент перемикання з однієї позиції в іншу, між основними позиціями додають пунктирні квадрати (рис.1.6, б). У гідророзподільниках з керуванням, наприклад від пропорційного електромагніту Y3 (рис. 1.6, в), можливо безліч різних проміжних положень, і в умовному позначенні додають дві горизонтальні лінії. Умовні графічні позначення основних елементів гідроприводу наведені в табл. 1.1.
Приклад виконання гідравлічної схеми
Літерні позиційні позначення основних елементів гідравлічної схеми:
- А - Пристрій (загальне позначення)
- АК - Гідроакумулятор (Пневмоакумулятори)
- AT - Апарат теплообмінний
- Б - Гідробак
- ВД - Вологовідділювач
- ВН - Вентиль
- ВТ - Гідровитеснітель
- Г - Пневмоглушітель
- Д - Гідродвигун (пневмодвигун) поворотний
- ДП - Дільник потоку
- ДР - Гідродросель (Пневмодросселі)
- ЗМ - Гідрозамок (пневмозамок)
- К - Гідроклапан (пневмоклапан)
- КВ - Гідроклапан (пневмоклапан) витримки часу
- КД - Гідроклапан (пневмоклапан) тиску
- КО - Гідроклапан (пневмоклапан) зворотний
- КП - Гідроклапан (пневмоклапан) запобіжний
- КР - Гідроклапан (пневмоклапан) редукційний
- КМ - Компресор
- М - Гидромотор (Пневмомотор)
- МН - манометр
- МП - Гідродинамічна передача
- МР - маслораспилітель
- МС - Маслянка
- МФ - Гідродинамічна муфта
- Н - Насос
- НА - Насос аксіально-поршневий
- НМ - Насос-мотор
- НП - Насос пластинчастий
- HP - Насоси радіально-поршневий
- ПГ - Пневмогідропреобразователь
- ПР - Гідропреобразователь
- Р - Гидрораспределитель (пневморозподільник)
- РД - Реле тиску
- РЗ - Гідроаппарат (Пневмоаппарат) золотниковий
- РК - Гідроаппарат (Пневмоаппарат) клапанний
- РП - Регулятор потоку
- PC - Ресивер
- З - Сепаратор
- СП - Суматор потоку
- Т - Термометр
- ТР - Гідродинамічний трансформатор
- УВ - Пристрій воздухоспускного
- УС - Гідропідсилювач
- Ф - Фільтр
- Ц - Гідроциліндр (пневмоцилиндр)
Для зображення на гідравлічних схемах різних елементів і пристроїв застосовують умовні і графічні позначення - Все розміри умовних графічних позначень, зазначені в стандартах допускається пропорційно змінювати.
Крім того можна застосовувати інші графічні позначення - Графічні позначення виконують лініями тієї ж товщини, що і лінії зв'язку.
Для спрощення малюнка схеми (скорочення зламів і перетинань ліній зв'язку) умовні графічні позначення допускається зображати поверненими на кут кратний 90 або 45 градусів, а також дзеркально повернутими - Елементи і пристрої гідравлічних, пневматичних і теплових схем показують у вихідному положень (зворотний затвор закритим, пружини в стані стиснення).
На схемах допускається поміщати різні технічні дані характер якого визначається призначенням схеми - Вони можуть бути розташовані близько графічних (праворуч або зверху) або на вільному полі схеми (краще над основним написом).
Близько графічних позначенні елементів вказують їх буквено-цифрові позиційні позначення, а на вільному полі таблиці, діаграми, текстові вказівки - буквено-позиційне цифрове позначення складається з літерного позначення (БО) та порядкового номера, проставленного після БО - БО схем визначає ГОСТ 2.704-76 [50] - для позначень використовують великі літери алфавіту, є початковими або характерними для найменування елемента - літери і цифри в позиційних позначеннях на схемі виконуються шрифтом одного розміру - Порядкові ном ра повинні бути присвоєні відповідно до послідовності розташування елементів або пристроїв на схемі зверху вниз в напрямку зліва направо.
Технічні дані про елементи схем повинні бути записані в перелік елементів - При цьому зв'язок переліку з умовними графічними позначеннями елементів слід здійснювати через позиційні позначення - Для простих схем допускається всі відомості про елементи поміщати близько умовних графічних позначенні на полицях ліній-виносок - Перелік елементів оформляють у вигляді таблиці і розміщують на першому аркуші схеми над основним написом, відстань між ними має бути не менше 12 мм - Також перелік можна виконати у вигляді самостійного документа на форматі А4.
В основному написі вказують найменування виробу і найменування документа - У графах переліку вказують наступні дані: в графі - позиційне позначення елемента, пристрою або позначення функціональної групи на схемі; в графі -Найменування 26 елемента відповідно до документа, на підставі якого він застосований і позначення цього документа - При необхідності вказівки технічних даних елемента рекомендується вказувати їх у графі.
На схемі допускається вказувати параметри потоків в лініях зв'язку: тиск, витрата, температуру та ін., А також параметри, що підлягають вимірюванню на контрольних відводах.
4. Умовні позначення на гідравлічних схемах, прийняті в СРСР
Спосіб зображення магістралей в гідросистемах верстатів нестандартизоване - Найбільш зручним представляється наступний спосіб, прийнятий багатьма організаціями і застосовуваний в технічній літературі:
- магістралі, що з'єднують різні апарати, - товстими суцільними лініями;
- магістралі, виконані всередині апаратів, - тонкими суцільними лініями;
- дренажні магістралі - тонкими штриховими лініями - Умовні позначення апаратів викреслюються контурними суцільними лініями нормальної товщини - Місця з'єднання магістралей позначаються рисою і точкою (поз - 43, рис - 4); перетину без з'єднань слід виділяти знаком обвода (поз - 44, рис - 4).
На рис - 4 наведені основні умовні позначення на гідравлічних схемах, прийняті в СРСР:
умовні позначення на гідравлічних схемах, прийняті в СРСР - Дивитися у збільшеному масштабі
- загальне позначення нерегульованого насоса без вказівки виду і типу;
- загальне позначення регульованого насоса без вказівки виду і типу;
- насос лопатевої (роторно-пластинчастий) подвійної дії нерегульований типів Г12-2, Г14-2;
- насоси лопатеві (роторно-пластинчасті) здвоєні з різною продуктивністю;
- насос шестерневий нерегульований типу Г11-1;
- насос радіально-поршневий нерегульований;
- насос радіально-поршневий регульований типу ППР, НПМ, НПЧМ, НПД і НПС;
- насос і гідродвигун аксіально-поршневі (з похилою шайбою) нерегульовані;
- насос і гідродвигун аксіально-поршневі (з похилою шайбою) регульовані типів 11Д і 11P;
- загальне позначення нерегульованого гидродвигателя без вказівки типу;
- загальне позначення регульованого гидродвигателя без вказівки типу;
- гідроциліндр плунжерний;
- гідроциліндр телескопічний;
- гідроциліндр односторонньої дії;
- гідроциліндр двосторонньої дії;
- гідроциліндр з двостороннім штоком;
- гідроциліндр з диференціальним штоком;
- гідроциліндр однобічної дії з поверненням поршня зі штоком пружиною;
- серводвигун (моментний гідроциліндр);
- апарат (основний символ);
- золотник типів Г73-2, БГ73-5 з керуванням від електромагніту;
- золотник з ручним управлінням типу Г74-1;
- золотник з управліннями від кулачка типу Г74-2;
- клапан зворотний типу Г51-2;
- напірний золотник типу Г54-1;
- напірний золотник типу Г66-2 зі зворотним клапаном;
- двухходовой золотник твань Г74-3 зі зворотним клапаном;
- клапан запобіжний типу Г52-1 з переливним золотником;
- клапан редукційний типу Г57-1 з регулятором;
- кран чотирьохходовий, типу Г71-21;
- кран чотирьохходовий трьохпозиційний типу 2Г71-21;
- кран триходовий (трьохканальний);
- кран двоходовий (прохідний);
- демпфер (нерегульоване опір);
- дросель (нерегульоване опір) типів Г77-1, Г77-3;
- дросель з регулятором типів Г55-2, Г55-3;
- загальне позначення фільтра;
- фільтр пластинчастий;
- фільтр сітчастий;
- реле тиску;
- гідроакумулятор пневматичний;
- манометр;
- з'єднання труб;
- перетину труб без з'єднання;
- заглушка в трубопроводі;
- резервуар (бак);
- слив;
- дренаж.
5. Приклад гідравлічної схеми шліфувального верстата
Приклад гідравлічної схеми шліфувального верстата - Дивитися у збільшеному масштабі
Можливості та переваги гідроприводу
Гідропривід - сукупність пристроїв (в число яких входить один або кілька об'ємних гідродвигунів), призначених для приведення в рух механізмів і машин за допомогою робочої рідини під тиском. Гідроприводи є однією з найбільш інтенсивно розвиваються підгалузей сучасного машинобудування [13, 21]. У порівнянні з іншими відомими приводами (в тому числі електромеханічними і пневматичними) гідроприводи мають ряд переваг. Розглянемо основні з них.
- Можливість отримання великих сил і потужностей при обмежених розмірах гідродвигунів. Так гідроциліндр з діаметром поршня 100 мм при тиску 70 МПа, яке може створюватися ручним насосом, розвиває силу близько 55 т, тому за допомогою спеціальних домкратів можна вручну піднімати мости.
- Висока швидкодія із забезпеченням необхідної якості перехідних процесів. Сучасні гідравлічні приводи, наприклад випробувальних стендів, здатні відпрацьовувати заданий вплив з частотою до декількох сотень герц.
- Широкий діапазон безступінчатого регулювання швидкості за умови гарної плавності руху. Наприклад, для гідромоторів діапазон регулювання досягає 1: 7000.
- Можливість захисту гідросистеми від перевантаження і точного контролю діючих сил. Сила, що розвивається гідроциліндром, визначається площею його поршня і робочим тиском, значення якого встановлюється шляхом настройки запобіжного клапана і контролюється манометром. Для гідромотора величина розвивається крутного моменту пропорційна робочому об'єму (габаритним розмірам гідромотора) та чинному тиску робочої рідини.
- Отримання прямолінійного руху за допомогою гідроциліндра без кінематичних перетворень (в електромеханічному приводі зазвичай потрібні редуктор, гвинтова або рейкова передача і т.п.). Підбором площ поршневої і штоковой камер вдається забезпечити певне співвідношення швидкостей прямого і зворотного ходів. Важливою обставиною є ідеальний захист гідроциліндрів від попадання зовнішніх забруднювачів, що дозволяє успішно експлуатувати гідравлічні приводи, наприклад, в шахтному обладнанні, екскаваторах та інших машинах, що працюють в умовах підвищеного забруднення навколишнього середовища, а в ряді випадків і під водою.
- Велика номенклатура механізмів управління, починаючи від ручного і закінчуючи прямим управлінням від персонального комп'ютера, дозволяє оптимальним чином використовувати приводи для автоматизації виробничих процесів в різних галузях техніки, успішно поєднуючи виняткові силові і динамічні якості гідравліки з постійно розширюються можливостями мікроелектроніки і комплексних систем регулювання.
- Широкі можливості акумулювання і рекуперації енергії створюють хорошу основу для розробки сучасних енергоефективних гідравлічних приводних механізмів.
- Компонування гідроприводів головним чином з уніфікованих виробів, що серійно випускаються спеціалізованими заводами, забезпечує зниження вартості виготовлення, підвищення якості і надійності, зручність розміщення на машині великого числа компактних гідродвигунів (гідроциліндрів або гідромоторів) з живленням від одного або декількох насосів, відкриває широкі можливості для ремонту і модернізації.
Принцип роботи гідравлічного розподільника. Відеоролик.
Корисні посилання по темі - Додаткова інформація
Каталог-довідник металорізальних верстатів
Паспорти і керівництва металорізальних верстатів
Довідник деревообробних верстатів
Купити каталог, довідник, базу даних: Прайс-лист інформаційних видань
Свєшніков В. К. С24 Верстатні гідроприводи: Довідник - 6-е изд. перераб. и доп. - СПб .: Політехніка, 2015.
Кучер А.М., Ківатіцкій М.М., Покровський А.А - Металорізальні верстати (альбом загальних видів, кінематичних схем і вузлів) - Вид-во «Машинобудування», 1972.