Преимущества гидроприводов

Широкое применение гидроприводов обусловили следующие их преимущества по сравнению с другими видами приводов (электрическими, пневматическими и др.).

Высокая энергоемкость гидропривода, характеризуемая малыми массой и габаритами гидромашин, приходящимися на единицу передаваемой мощности, и определяемая высокой силовой напряженностью потока жидкости, передающего энергию. В гидроприводах рабочие давления составляют 10 — 30 МПа и существуют отдельные случаи использования давления до 400 МПа, а в электроприводах магнитная на­пряженность поля не превышает 1—8 МПа [9].

Высокое быстродействие и простота осуществления реверса движения рабочих органов машин в результате малой инерционности подвижных узлов гидромашин и гидроаппаратов. Так, момент инерции роторов гидромоторов примерно в 50 раз меньше, чем у электродвигателей той же мощности. Гидромотор обеспечивает изменение направления вращения до 500 реверсов в минуту, а гидроцилиндр — до 1000 реверсов.

Возможность бесступенчатого плавного регулированная скорости выходных звеньев гидродвигателей в широком диапазоне, доходящем до отношения минимальной скорости к максимальной 1: 1000 [1]. Возможность получения устойчивых перемещений с малыми «ползучими» скоростями. Так, ролико-лопастные гидромоторы обеспечивают плавное вращение при частоте вращения до 1 мин ~1 [8].

Высокая жесткость механической характеристики, т. е. малая зависимость скорости движения выходных звеньев от передаваемых нагрузок благодаря малой сжимаемости рабочей жидкости и достаточной герметичности объемных гидромашин.

Возможность осуществления высоких коэффициентов усиления мощности. Так, в объемных гидроприводах отношение мощности на выходе к мощности на входе для одного каскада усиления может достигать 1000 [11].

Непосредственное получение линейных перемещений гидродвигателей без дополнительных кинематических устройств, простота взаимного преобразования вращательного и поступательного движений.

Простота осуществления дистанционного управления рабочими органами машин, обеспечиваемого за счет применения электрически управляемых гидромашин и аппаратов. Возможность получения удачных компоновок оборудования в силу независимости расположения сборочных единиц, что позволяет наиболее целесообразно разместить их на машине. Так, насос можно разместить непосредственно у приводного двигателя, гидродвигатели — у рабочих органов машины, а гидроаппаратуру управления — на пульте оператора. Связь между гидроустройствами может быть осуществлена с помощью гибких резиновых рукавов.

Высокая эксплуатационная технологичность, надежность и долговечность в работе в результате самосмазываемосги узлов машин и аппаратов, возможность работы в динамических режимах при частых включениях, остановах и реверсах движений.

Простота защиты приводного двигателя, системы привода и самой машины от перегрузок за счет ограничения давления с помощью предохранительных клапанов.

Достаточная экономичность, высокий КПД, простота аккумулирования энергий в гидроприводе.

Высокая помехозащищенность систем управления на базе гидроприводов, радиационная стойкость.

К недостаткам гидропривода следует отнести следующие.

Необходимость включения в состав оборудования, питающегося от электрического тока, например, станков, специальных насосных установок — источников гидравлической энергии.

Зависимость характеристик оборудования от температуры окружающей среды в связи с изменением вязкости жидкости. Это особенно проявляется в машинах, работающих в условиях Севера, космоса и т. п.

Необходимость обеспечения высокой технологической точности изготовления отдельных узлов гидропривода, например золотниковых и плунжерных пар, распределительных устройств насосов, и как следствие этого, необходимость высокой степени очистки жидкости от загрязняющих примесей.

Возможность наружных утечек жидкости в гидравлических устройствах, устранение которых требует создания надежных и долговечных уплотнений, способных противостоять воздействию масел. Утечки усложняют обслуживание оборудования, а также приводят к загрязнению окружающей среды.

Сопровождение работы гидроприводов повышенным шумом, создаваемым в основном насосами.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. В чем состоит различие между объемным и гидродинамическим приводом?

2. Назовите устройства, входящие в состав типового объемного гидропривода и поясните их назначение.

3. Чем определяется величина давления, возникающего при работе объемного гидропривода?

4. Какие преимущества имеет гидропривод по сравнению с электроприводом и какими условиями они определены?

5. Чем определяется высокая энергоемкость гидропривода и каковы пути ее повышения?

6. Чем объясняется высокое быстродействие гидропривода?

7. Как осуществляется защита машин, оснащенных гидроприводом, от перегрузок?

8. Перечислите недостатки, которые имеет гидропривод по сравнению с электроприводом и какими условиями они определены?

9. Что обусловило широкое применение гидропривода в системах управления летательных аппаратов?

10. Назовите основные функции, выполняемые гидроприводом в транспортных машинах.

11. Почему считается перспективным применение гидропривода в сельскохозяйственном машиностроении?

12. Какие положительные качества определили широкое использование гидропривода в металлургическом и кузнечно-прессовом оборудовании?