Гидродвигатели поступательного действия

Рассмотрим основные конструкции линейных гидроцилиндров. Гидроцилиндр одностороннего действия с односторонним штоком представлен на рисунке 1а

Рис 1. Он имеет один штуцер для подвода рабочей жидкости. Обратный ход осуществляется либо под действием нагрузки (если нагрузка активная), либо с помощью пружины. Гидроцилиндр двухстороннего действия с односторонним штоком (рис 1б) имеет 2 штуцера для подвода рабочей жидкости.

Активные площади поршня с обеих сторон не одинаковы. Слева от поршня площадь равна:

Гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним штоком (рис. 4.33 б) имеет два штуцера для подвода рабочей жидкости. Активные площади поршня с обеих сторон не одинаковы. Слева от поршня площадь равна: Справа от поршня:

где D - диаметр поршня; d- диаметр штока. Следовательно, при одинаковой производительности подачи жидкости скорости движения будут различаться. где v₁ - скорость движения вправо; v₂ - скорость движения влево. От указанного недостатка избавлены поршни двустороннего действия с двусторонним штоком (рис. 4.33 в). Их применяют, как правило, в тех случаях, когда необходимо получать одинаковые скорости и усилия в обоих направлениях при нерегулируемой производительности гидропривода.

Усилие, развиваемое гидроцилиндром, определяется по формуле:

где р_г-и_ - перепад давления на гидроцилиндре. А* = Ра ~ Рь

В случае, если необходимо получить большую длину хода штока, зачастую применяют телескопические гидроцилиндры (рис. 4.33 г). Недостатками такой конструкции являются сложность исполнения и неравномерность хода штока на разных этапах перемещения.

Вообще же следует отметить, что гидроцилиндры находят очень широкое применение в гидроприводе благодаря простоте конструкции, компактности, надёжности. Их применяют часто даже там. где нужно получить поворотное движение, соединив шток гидроцилиндра с зубчатой рейкой, которая зацепляется с шестерней.

Основными требованиями к гидроцилиндрам являются следующие:

■ поршень должен плавно перемещаться по всей длине хода;

■ боковые нагрузки на шток не допускаются;

■ внутренние перетечки жидкости должны.быть минимальны;

■ рабочие поверхности должны быть износо- и коррозионно- устойчивы.

В случаях, когда необходимо обеспечить малоточные перемещения при небольших усилиях на небольшие расстояния зачастую применяют мембранные и сильфонные гидродвигатели (рис. 4.34).

37. Гидродвигатели поворотного действия

Наиболее часто для поворота на ограниченный угол применяются так называемые пластинчатые поворотные гидроцилиндры. Конструкция гидроцилиндра с одной рабочей пластиной представлена на рис. 4.31.

Основным элементом такого устройства является пластина 2, насаженная на вал 1, который, в свою очередь, соединяется с рабочим органом гидропривода. Пластина разделяет внутренне пространство двигателя на две полости А и Б. Для попадания жидкости в эти полости в корпусе 1 предусмотрены отверстия. В установившемся состоянии пластина буде находиться в одном из крайних положений: правом - если давление в полости А буде больше, чем давление в полости Б или левом - если наоборот. Применяются такие двигатели в том случае, если необходимо получить поворот рабочего органа на угол до 1 рад.

Рассмотренная конструкция является компактной, однако, имеет один существенный недостаток - вал 1 нагружается радиальными усилиями, которые вызваны неравномерным распределением давления на основание пластины (рис. 4.31). От этого недостатка избавлены двухпластинные поворотные гидродвигатели (рис. 4.32).

При подаче жидкости под давлением в полость А, она через отверстие в роторе попадает в полость А', таким образом, жидкость в обеих полостях оказывает на пластины давление, приводящее к повороту вала по часовой стрелке (см. рис. 4.32). При подаче жидкости в полость Б - всё наоборот. Таким образом, отсутствуют радиальные силы на основание пластины, так как сила от давления в полости А уравновешивает силу от давления в полости А', аналогично и в полостях Б и Б'. Момент, развиваемый таким двигателем:

где к - число пластин; b - длина ротора;

R - радиус внутренней поверхности статора; г - радиус основания пластин. Угловая скорость при повороте:

где Q - расход жидкости через двигатель.